声が変わるガスって知っていますか？
ヘリウムガスというものです。
このヘリウムガスは、声が変わるガスとして、
酸素が20%入ったものが、缶入りで、
パーティーグッズ売り場などに、売っています。
このヘリウムガスを吸うと、声が一時的に、
まるでドナルドダックのような、
高い声に変わるんです。
そのため、パーティーなどで使うと、
盛り上がるのでは、ないでしょうか？
私も、会社の忘年会などで使い、自分の声が
自分の声じゃないみたいで、とても楽しかったです。
でも、このヘリウムガス、どうして
声が変わるのでしょうか？
とても不思議だったので、調べてみました。
声が変わるしくみ
声が変わる仕組みを理解するには、まず、
声が出る仕組みを、知る必要があります。
声はどうやって出るのでしょうか。
声が出る仕組み
のどの奥の、気管の入り口あたりに、
気管の弁のように、声帯という2枚のひだがあります。
肺から出た空気が、その声帯の間を通り、
声帯を震わせ、音になります。
その音が、声道という、口や鼻の空間に響き、
声になります。
音を響かせる声道の、大きさや長さによって、
声の高さが変わります。
一般的に、声道が大きい男性は声が低く、
声道が小さい子供や女性は、声が高くなります。
そして、声帯の振動のさせ方や、声帯の
長さや形によって、声の質が変わります。
では、いよいよ本題です。
なぜ、ヘリウムガスで声が変わるのでしょうか？
ヘリウムガスで声が変わるわけ
ヘリウムガスを吸うと、声が変わる
仕組みは、なんでしょうか。
ヘリウムガスは、空気より軽いので、
ヘリウムガスを入れて、風船を浮かせたり、
飛行船を浮かせるのに、使われます。
なぜ、空気より軽いのかというと、空気より、
ヘリウムガスの気体は、密度が小さいからです。
すると、水の中で空気が浮かぶように、
空気より密度の小さいヘリウムガスが、
空気より上に、浮かんでいきます。
ヘリウムガスを吸うと、声が変わるのは、
ヘリウムガスの密度が、空気より小さいので、
空気の時よりも、音が早く伝わるからです。
イメージとしては、密度が大きいとは、
部屋にたくさん人がいて、密度が小さいとは、
人が少なく、隙間がたくさんある感じです。
その中で走るとすると、密度が小さい方が、
速く走れますよね。
空気の中での、音の伝わる速さは、
秒速約340mです。
そして、ヘリウムガスの中では、秒速約970m
ですが、声が変わるヘリウムガスには、酸素が
20%入っているので、秒速約860mです。
空気と比べると、2.5倍の速さですね。
密度が小さいヘリウムガス濃度が、声道や肺で
濃くなると、音の伝わる速さが2.5倍速くなります。
声帯から出た音が、口や鼻の声道に響く、
共振する速さが速くなります。
すると、声道が短くなったように、
声が高く聞こえます。
テレビの実験で、ヘリウムガスの濃度を
濃くした部屋で、音が変わるものは何か、
というのを、観たことがあります。
人の声や、管楽器の音は、高くなりましたが、
太鼓や、木魚、スピーカーから出る声
（人は部屋の外）は、変わりませんでした。
ということは、管などに響かせて音を出すものが、
高い音に聞こえる、ということですね。
まとめ
ヘリウムガスで声が変わるのは、楽しいです。
注意したいのは、風船などに使うものは、
酸素が入っていないので、吸うと、窒息して
しまいます。
必ず、酸素が20%入った、声変わり専用の物を、
使いましょう。
そして、ヘリウムガスで声が変わる仕組み、
調べてみると、結構複雑でした。
でも、仕組みを知ると、あの不思議さの
理由がわかり、なるほどー、と思いました。
使い方に気を付けて、声が変わる
体験をして、楽しんでみては？
