東京工科大学 メディア学部 ブログ

 

ところで、みなさんの中にはダイビングの経験のある方もいらっしゃると思います。水中深く潜水すると水圧が上がりますから、空気の圧力も上げなくてはなりません。しかし、通常の空気は酸素の他に窒素が含まれています。通常窒素は無害ですが、気圧が上がると体に悪影響が出てきます。そこで、潜水するときには圧縮空気ではなく、窒素の代わりにヘリウムという気体を使います。ヘリウムというのは風船につかう「軽い」気体です。

さて、ここで何故軽いに「」をつけたかわかりますか？実は、このヘリウムを使うことで思わぬ影響が出るのです。上に書いた式で、ヘリウムでの音速を求めてみましょう。ヘリウムではg=1.667になります。分子量Mは軽く、0.004となります。さて、これらの値を上の式に入れて、音速を計算してみてください。

なんと、音速は毎秒c=999.0メートルになります。空気中での音速の３倍くらい高速です。これが、問題なんですね。楽器の出す音の高さは音速と楽器の大きさの比率で決まります。人の声も楽器と同じなのです。そうなると、音速が３倍になると、人の声が３倍高くなることになってしまうのです！！声の高さだけでなくすべての音の特徴が３倍高くなりますから、言葉もよくわからなくなってしまうのです。これが有名な「ヘリウム音声」です。

 

相川　清明