O hélio deixa a voz aguda porque o som viaja três vezes mais rápido através dele do que pelo ar comum.

A velocidade do som no ar comum, composto majoritariamente por nitrogênio e oxigênio, é de aproximadamente 344 metros por segundo. No hélio, que é um gás nobre muito menos denso, essa velocidade salta para cerca de 927 metros por segundo. Essa diferença ocorre porque o hélio possui uma massa atômica de apenas 4 unidades, enquanto o nitrogênio molecular pesa 28 unidades.Quando você fala, as cordas vocais vibram para criar uma frequência fundamental que permanece constante, independentemente do gás inalado. No entanto, a qualidade do timbre é determinada pelas cavidades ressonantes do trato vocal. Como o som viaja mais rápido no hélio, os comprimentos de onda das frequências de ressonância aumentam, deslocando os formantes da voz para frequências mais altas.Estudos acústicos demonstram que esse fenômeno não afeta o tom real da voz, mas sim o seu timbre e as frequências harmônicas. É um erro comum acreditar que as cordas vocais esticam ou vibram mais rápido sob efeito do gás. Na verdade, o trato vocal humano funciona como um filtro que, preenchido com hélio, favorece a passagem de sons agudos.É importante notar que a inalação de hélio pode ser perigosa e causar hipóxia, que é a falta de oxigênio no cérebro. O hélio substitui o oxigênio nos pulmões, podendo levar a tonturas, desmaios ou danos neurológicos permanentes se feito repetidamente. O uso recreativo desse gás deve ser evitado devido aos riscos de asfixia por deslocamento de oxigênio.