풍선에 넣는 헬륨가스는 사람이 마시면 왜 목소리가 변하는 건가요?

Question

안녕하세요.

풍선에 넣는 헬륨가스는 사람이 마시면 왜 목소리 변조가 되는지 알고 싶습니다.

어떤 물질 때문에 한시적으로 목소리가 변하는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.

사람의 목소리는 폐에서 나오는 공기가 성대를 지날 때의 떨림으로 만들어집니다. 그 떨림을 진동이라고 하는데요. 진동의 수 는 소리의 높낮이를, 진동의 폭은 크기를, 진동의 모양 은 사람마다 다른 목소리 색깔을 결정합니다.

입 안 기체의 종류로도 목소리가 달라질 수 있어요. 평상시에는 공기의 떨림으로 목소리가 나오지만, 공기가 아닌 다른 기체가 성대를 지날 때는 소리가 달라집니다. 헬륨을 마셨을 때 목소리가 변하는 이유입니다. 헬륨은 공기보다 밀도가 낮아 헬륨을 통과하는 소리의 속도 가 공기를 통과할 때보다 2.7배나 빨라집니다. 헬륨이 공기보다 밀도가 낮다는 것은 헬륨을 이루고 있는 물질들이 공기보다 덜 뭉쳐 있다는 뜻이에요. 그래서 소리가 더 빨리 지나갈 수 있죠. 이 때문에 성대의 진동수도 늘어나면서 평소보다 높은 소리를 내는 겁니다.

헬륨을 마셨을 때 나는 소리가 마치 오리 소리와 비슷하다고 해서 ‘도날드덕 효과’라고 불리기도 합니다.

그럼 도움이 되셨다면 추천과 좋아요 부탁드리겠습니다:)

Answer 2

안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.

풍선에 넣는 헬륨 가스는 주로 고체 이산화탄소(CO2)입니다. 헬륨 가스를 마시면 목소리가 변하는 이유는 다음과 같습니다:

1. 음성 주파수: 헬륨은 공기보다 밀도가 낮고 음속이 빠릅니다. 따라서, 헬륨 가스를 마시면 입에서 발생하는 소리의 주파수가 변화하게 됩니다. 이로 인해 음성이 높아지며, 보다 "치마"나 "꼭두각시"처럼 소리가 매우 고음으로 들릴 수 있습니다.

2. 음성 전달: 목소리는 기본적으로 공기 중을 통해 전달됩니다. 그러나 헬륨은 공기보다 가벼워서 입에서 발생한 소리를 전달할 때 경로와 방향이 다르게 되어 소리의 진동이 변형됩니다. 이렇게 변형된 진동은 귀에 도달하여 왜곡된 목소리로 들립니다.

3. 호흡 조절: 일반적으로 사람들은 폐에서 공기를 내뿜을 때 성대와 기관의 긴장 상태를 조절하여 목소리의 높낮이와 음조를 형성합니다. 그러나 헬륨을 마실 경우, 호흡 시 발생하는 가스의 경로와 압력 변화 등으로 인해 성대 및 기관의 긴장 상태가 변경되어 목소리 형태가 왜곡됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 신광현 과학전문가입니다.

목소리는 공기를 진동시켜 소리를 냅니다. 즉

헬륨을 마시면 목소리가 나올 때 헬륨을 진동시키게 됩니다. 그래서 목소리가 다르게 들리게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

풍선에 넣는 헬륨 가스는 사람이 마시면 목소리가 변하는 이유는 음성의 특성과 관련이 있습니다. 헬륨은 공기보다 가벼운 가스이기 때문에 헬륨을 마시면 헬륨 가스가 음성 생성에 영향을 줍니다.

평소에 말할 때, 음성은 공기 안을 통해 전파됩니다. 음성은 성대와 기타 음성 관련 기관에서 생성되며, 공기를 통해 외부로 전달됩니다. 음성은 공기 안에서 전파될 때 진동을 만들어내는데, 이 진동은 음의 높낮이와 음색을 결정합니다.

헬륨 가스를 마시면, 헬륨 가스 분자의 작은 크기와 가벼운 무게 때문에 공기 보다 더 쉽게 흐르고 전파됩니다. 따라서, 헬륨 가스를 마시면 음성이 공기보다 빠르게 이동하게 되고, 이로 인해 음성의 파장이 단축됩니다.