เป็นเพราะ Helium มีความเบาบางกว่าอากาศประมาณ 5 เท่าครับ

ดังนั้น เสียงจากกล่องเสียงเราจึงเดินทางผ่านโมเลกุลของ Helium ได้เร็วกว่า
(ความเร็วของเสียงในอากาศคือ 331 เมตร/วินาที แต่เสียงใน Helium จะเร็วได้ถึง 891 เมตร/วินาที)
และด้วยการที่ความเร็วของเสียงในตัวกลางเพิ่มขึ้นนี้เอง  จึงมีผลให้ resonant ของช่องทางเดินเสียง
(Vocal tract) เปลี่ยนไปและก็ทำให้ formants เปลี่ยนไปด้วยครับ
(ลักษณะของ Formant คือลักษณะของรูปคลื่นที่มีความถี่เดิม แต่มีลักษณะโดยรวมของ duty cycle เปลี่ยนไป)

ดังนั้น เสียงที่เปล่งออกมาจากเส้นเสียงที่มีความถี่เดิมนั้นแต่มี  Formant เปลี่ยนไป นั้น จึงมีเสียงคล้ายเป็ดน่ะครับ

ลองเปรียบเทียบเสียงคน ๆ เดียวกัน ที่ Pitch (ความถี่) เดียวกันนะครับ
ท่านจะได้ทราบความแตกต่างว่า หากเป็น pitch เดียวกัน  แต่มี formant ต่างกัน
จากผลของ Helium นั้น  เป็นอย่างไร  (กดฟังได้เลยใน Google Chrome)

เสียงปกติ
http://phys.unsw.edu.au/phys_about/PHYSICS!/SPEECH_HELIUM/pitch_in_air.wav

เสียงใน pitch เดียวกับอันแรก  แต่ formant เปลี่ยนไปจาก Helium
http://phys.unsw.edu.au/phys_about/PHYSICS!/SPEECH_HELIUM/pitch_in_helium.wav