ヘリウムガスについて

質問

なぜヘリウムガスを吸うと声が変になるのですか？

できれば情報源付きの回答がほしいです。

回答No.4

kandumetomato

共鳴周波数が変わるからだと思います。

すみません。情報源はちょっと分からないです。私も以前疑問に思ってきちんと説明しているサイトを探したことがあったのですが、うまく見つかりませんでした。
どなたかが挙げてくれることを期待しています。

No.1さんのリンク先には下記のように書いてあります。
＞音の伝わる速さが変わると、同（おな）じ声道でも、その中で響きやすい音の高さが変わるというわけね。

この「同（おな）じ声道でも、その中で響きやすい音の高さが変わる」という部分は、共鳴周波数が変わる、ということだと思います。
人間の声帯は同じ音程の声を出しているつもりでも様々な周波数が含まれていて、その中で人体で共鳴した周波数の音だけが声として聞こえる。のだと思っています。（すいません。理論的な裏付けはありません。）
したがって、共鳴周波数が変わると声も変わる。
※ただし、なぜ共鳴周波数が変わるかという理由は、音の速度が変わるから、ということになる。
　ｖ＝ｆλで、λは人体なので一定。したがってｖが大きくなるとｆも大きくなる。
　と思います。
　それとは別に、ヘリウムが軽いため声帯の負荷が下がって声帯の振動数自体が大きくなるのか？　とも考えましたがよく分かりません。

音の速さによって声が変わるということについて。
声を出す人間はヘリウム越しですが、聞く人間の耳の周りは空気なんだから、音の速度は空気並みに低下することになります。
ヘリウムで音の速度がどう変わろうが、聞く人間には関係無いことになります。

伝達速度で音の高さが変わるのなら、窓ガラス越しで聞こえる音の高さが変わるはずです。（ガラスは5440[m/s]だそうです。空気の16倍以上。）　でも音の高さは変わりません。
つまり、伝達速度と音の高さは関係無いということだと思います。
あるいは、音は異なる材質を通ったとき速度は変わっても周波数は変わらない、ということです。

No.2さんのリンク先には下記のように書いてあります。
＞飽和潜水が行われるDDC（船上減圧タンク）やSDC(水中エレベータ)の中は高圧ヘリウムの環境です。この中の音声は、ダイバー同士のヘリウムボイス、トップサイドからの普通の音声、中にも休憩時にはラジオ、テレビの音声などが流れています。この中でヘリウムボイスなのはダイバー同士の音声だけです。

ラジオやテレビの音声は共鳴ではないので音の高さも変わらない、ということだと思います。
（つまり音の速さ自体は音の高さには関係無い。音の速さが変わることで共鳴周波数が変わり、その結果、音の高さが変わる。）