왜 헬륨가스를 마시면 목소리가 높게 변하는걸까요?

Question

한번쯤은 헬륨풍선을 마시고 목소리가 음성변조를 한것처럼 고음으로 나오게 되죠 그렇다면 왜 헬륨가스를 마시면 목소리가 이상하게 변하는 이유는 뭘까요?

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

헬륨가스를 마시면 목소리가 이상하게 변하는 이유는 헬륨가스의 밀도가 공기보다 낮기 때문입니다. 공기 중의 음파는 공기 분자 사이의 충돌을 통해 전달됩니다. 헬륨가스의 밀도가 공기보다 낮기 때문에, 헬륨가스 중에서 음파는 공기 중에서보다 더 빠르게 전달됩니다.

목소리의 높낮이는 음파의 진동수에 따라 결정됩니다. 음파의 진동수가 높을수록 목소리는 높아집니다. 헬륨가스 중에서 음파가 더 빠르게 전달되기 때문에, 헬륨가스 중에서 목소리는 더 높은 진동수로 전달됩니다. 따라서, 헬륨가스를 마시면 목소리가 높아지는 것처럼 들립니다.

Answer 2

안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.

헬륨가스는 공기보다 밀도가 낮습니다. 따라서 소리가 전달되는 속도가 더 빨라지게 되면서 소리가 다르게 나오게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

음성은 공기로부터 발생하는 진동입니다. 목소리를 내면 기본적으로 공기가 휘어지고 진동이 전파되는데, 이때 음성의 높낮이는 음성 주파수에 영향을 줍니다.

헬륨은 공기보다 가벼운 기체로, 헬륨 가스를 마시면 헬륨 분자가 음성을 전달할 때 공기보다 더 빠르게 진동하게 됩니다. 이로 인해 음성의 주파수가 상승하고, 더 높은 음조로 들리게 됩니다.

또한, 헬륨은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 음성을 전달하는 속도가 더 빠르고, 음성 파장이 더 길어집니다. 이로 인해 음성의 특성이 왜곡되어 높은 음조로 들리게 됩니다.

Answer 4

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

입안에 헬륨이 있는 상태에서 말을 하게 되는 경우, 이 소리의 주파수(진동수)는 보통 공기의 경우보다 2.7배 정도 높아진다. 그 결과 목소리는 평상시보다 2.7옥타브(소리의 높이) 높은 소리로 나온다. 이 때문에 헬륨 기체를 마시고 목소리를 내면 마치 어린아이 목소리처럼 변하게 되는 것이다. 사람들은 이 소리가 마치 도날드 덕의 목소리처럼 들린다고 해서 이 현상을 '도날드 덕 효과'라고 부르고 있다.