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헬륨풍선마시면 왜 목소리변하나나

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RE : 헬륨풍선

호기심지* 2013-05-06

헬륨풍선마시면 왜 목소리변하나나 --------------------------------------------------------------------------------------------


헬륨가스를 마신 후 목소리가 이상하게 변하는 현상의 원인을 이해하기 위해서는 우선 목소리의 발생과정을 이해해야 합니다. 목소리는 폐에서 나오는 공기가 목 아랫부분에 있는 성대 중앙을 통과한 다음 발성 통로를 지나 밖으로 나오면서 만들어집니다. 성대의 긴장으로 인해 공기압력이 변화되고 성대와 그 사이의 공기가 진동해서 소리가 다양하게 나옵니다.



이때 소리의 진동수가 목소리의 높낮이를 결정하는데, 이런 과정을 통해 사람마다 각기 다른 목소리를 갖는 것입니다. 평균적인 성인의 목소리는 남자의 경우 130Hz, 여자의 경우 25Hz의 진동수를 갖고 있습니다.
목소리를 변화시킬 수 있는 또 하나의 요인은 입안에 있는 공기의 종류입니다. 사람이 말을 하면 폐에서 나온 공기가 발성통로를 지나면서 입안에서 공명을 하게 됩니다. 이때 입안에서 울리는 소리의 속도는 입안에 있는 공기의 밀도에 따라 달라지고, 결국 진동수가 달라짐에 따라 목소리가 변하는 것입니다.

보통 공기의 경우 약 29g/L의 밀도를 갖고 있으며, 이때 이 공기를 통과하는 소리의 속도는 0
에서 약 331m/초입니다. 동일한 온도에서 헬륨의 밀도는 4g/L으로 공기보다 매우 낮기 때문에 헬륨을 통과하는 소리의 속도는 음속의 3배 정도인 891m/초가 됩니다.

결국 입안에 헬륨이 있는 상태에서 말을 하면 이 소리의 주파수는 보통 공기의 경우보다 2.7배 정도 높으므로


이 때의 목소리는 평상시보다 높아집니다. 보통 사용하는 헬륨·산소 복합기체는 약 68%의 헬륨을 지닌 것으로 이때의 목소리는 평상시보다 1.5옥타브 정도 높게 들립니다.

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