학문
헬륨 가스를 마시면 왜 목소리가 변하나요?
안녕하세요
티비나 유튜브에서 헬륨 가스를 마시고 대화를 하는 경우를 많이 봤습니다.
헬륨가스를 마시면 왜 목소리가 하이톤? 으로 변하는지 궁금합니다.
또한, 헬륨가스가 인체에 유해하진 않나요??
아무래도 가스라서 안마시는것보다야 안좋을거 같은데..
전문가님의 답변 부탁드립니다.
11개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 이중건 과학전문가입니다.
헬륨가스목소리가 변하는
이런 현상은 밀도의 차이때문인데요.
보통 공기의 밀도는 29g/㎤
이 때 공기를 통과하는 소리의 속도는
0도일 때 약 331m/s 입니다.
하지만 헬륨 가스는 같은 0도일 때
밀도는 4g/㎤로 공기보다 훨씬 낮습니다.
그렇기 때문에 공기보다 밀도가 낮아
헬륨을 통과하는 소리의 속도가 공기를 통과할 때보다
2.7배나 빨라지는 것을 확인할 수 있죠.
공기보다 밀도가 낮다는 것은 헬륨을 이루고 있는
물질들이 공기보다 덜 뭉쳐 있다는 뜻인데요.
그래서 소리가 더 빨리 지나갈 수 있죠.
이 때문에 성대의 진동수도 2.7배 늘어나면서
평소보다 높은 소리를 내는 겁니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
헬륨가스는 공기보다 가볍기때문에 성대를 지나갈 때 떨림을 더 심하게하여 목소리의 주파수가 올라갑니다.
즉, 음이 높아지게됩니다.
또한 헬륨가스를 갑자기 많이 마시게되면 일반 산소가 폐로흡수되는것을 막아 질식사를 유도할 수 있습니다.
소량으로 잠깐하는것은 괜찮습니다.
감사합니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
헬륨가스는 공기보다 밀도가 낮아서 매우 가볍습니다. 헬륨가스를 마시고 우리가 말을하면 가스가 가볍기 때문에 빠르게 성대를 지나갑니다. 성대를 헬륨가스가 빠르게 지나가면서 진동하여 목소리를 만드니까 평소의 목소리와 완전히 다른 목소리가 나오게 됩니다.
안녕하세요. 심헌용 과학전문가입니다.
헬륨을 마셨을 때 목소리가 변하는 현상을 '도날드덕 효과'라고 합니다.
사람의 목소리는 공기가 "폐 - 성대"를 지날 때의 떨리며 만들어집니다. 이를 진동이라고 하지요. 각 물체마다 고유의 진동 수를 가지고 있어 떨림의 정도에 따라 발생하는 소리가 다릅니다. 이로인해 사람마다 목소리가 다른 이유이기도 하며, 성대모사를 할 수 있는 것이지요.
따라서 목소리를 내는 재료가 공기에서 헬륨으로 바뀌었을 때는 목소리를 낼 때의 진동수가 달라지겠지요. 헬륨은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 공기가 지나가는 속도보다 헬륨이 지나가는 속도가 2.7배정도 빠르다고 합니다. 밀도가 낮다는 건 같은 공간에서 헬륨이 공기보다 더 적게 있다는 것이지요. 소리가 성대를 더 빠르게 지나가기 때문에 평소 공기로 소리를 낼 때보다 더 높은 소리를 낼 수 있는 것입니다.
높은 소리를 낼 수 있는 헬륨과 반대로 낮은 소리(영화 트랜스포머에서의 옵티머스 프라임 등과 같은)를 낼 수 있는 기체는 '크립톤'이라는 기체 입니다.
얼마 전에 헬륨가스로 목소리를 장난치던 학생들이 질식사(산소부족증, 저산소증)한 사건이 있었습니다. 따라서 목소리 변조 등을 할 때는 여유시간을 두며 하는 것이 안전합니다.
그리고, 헬륨 가스 풍선으로는 확률이 낮지만 혈류 장애를 일으킬 수 있습니다. 이 현상은 고압의 헬륨을 마시는 상태일 때, 폐가 헬륨의 압력을 견디지 못하는 상황 등에서 발생 확률이 높지만 다른 상황에서는 일어나지 않는다. 라고 단정 지을 수 없기 때문에 헬륨 가스를 흡입할 때에는 충분한 시간의 기간을 두고 하시는 것이 안전한 방법입니다.
안녕하세요. 과학전문가입니다.
우리의 목소리는 공기를 매질로 해서 전달됩니다.
여기서 헬륨을 마시게 되면 우리 몸 내부 식도에는 헬륨이 매질이 되는데요. 이로 인해 밀도가 달라지면서 목소리의 주파수가 변하게 되는 것입니다. 그나마 헬륨은 안정된 원소라 몸에 큰 문제는 없습니다.
안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
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 2.7배 늘어나면서 평소보다 높은 소리를 내는 겁니다.
그리고 인체와 반응하지않아 무해합니다
안녕하세요. 남장우 박사입니다.
헬륨가스가 공기밀도와 틀리고 따라서 소리가 전달되는 속도가 틀리게됩니다
속도가 약 3배정도 빠르다고 하며 따라서 성대의 진동주파수도 높게되고 따라서 보다 고주파수의 소리가 납니다
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
우선 목소리는 폐에서 나오는 공기가 성대를 지나며 성대를 진동시키고 그 진동에 의한 울림이 만들어내는 소리입니다.
헬륨가스는 일반적인 공기보다 가볍고 이동속도가 매우 빠릅니다.
우리 폐에 들어간 헬륨가스는 폐에서 성대를 지나며 몸 밖으로 나오며 성대를 진동시키게 되는데요, 공기보다 2.7배 빠르게 빠져나오며 성대의 진동 패턴이 바뀌게 됩니다. 그렇다 보니 목소리가 바뀌는 것이죠.
마치 동영상을 재생할 때 10배로 재생하면 목소리가 바뀌는 것을 아실텐데요 그것과 비슷하게 빠르게 빠져나오는 헬륨이 성대를 2.7배속으로 떨리게 만든다고 보시면 됩니다.
목소리를 내는 소리의 진동수는 공기의 밀도에 따라 달라집니다.
밀도가 낮으면 빠르게 움직이고, 밀도가 높으면 천천히 움직입니다.
헬륨은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 소리의 속도가 약 3배 빨라집니다.
속도가 빨라져 진동수가 높아지고 일시적으로 목소리가 변하게 됩니다.
보통 유독가스를 마시게 되면 어지럽거나 고통이 생겨서 인체가 해로움을 인지합니다.
헬륨은 반응성이 낮기 때문에 유독하지는 않지만, 지나치게 흡입하면 질식할 수 있습니다.
반응성이 낮아 인체에서 감지하지 못하기 때문입니다.
따라서 산소 부족을 느끼지 못하는데도 계속 헬륨을 흡입하게 되고 결국 질식이 됩니다.
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.
목소리는 성대의 떨림으로 발생됩니다. 이 성대의 떨림의 세기를 진동수라고 하는데 이 진동수가 높으면 고음역, 낮으면 저음역대를 형성하게 됩니다.
이 성대를 통과하는 매질의 밀도에 따라 진동수는 달라집니다. 밀도가 낮으면 빠르게 움직이고, 밀도가 높으면 천천히 움직입니다.
헬륨은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 소리의 속도가 약 3배 빨라집니다. 속도가 빨라져 진동수가 높아지고 일시적으로 고음의 높은 목소리로 변하게 됩니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
소리는 매질의 밀도에 따라 다르게 전달됩니다. 매질의 밀도가 낮으면 이동속도가 빨라지고 진동수가 증가하는데 헬륨가스는 이 속도가 약3배정도 빠릅니다. 당연히 진동수가 증가하고 목소리는 하이톤으로 들리게 됩니다.
