La voce è uno “strumento” a tutti gli effetti. Esattamente come per altri strumenti, è tutti gli necessario un elemento “eccitante” (l’aria fornita dai polmoni sulla spinta del diaframma), un corpo vibrante (le corde vocali) e un “ambiente risonante” (cassa toracica, bocca, cavità nasale e scatola cranica).
L’incredibile peculiarità della voce umana sta nel fatto che il “risonatore” principale, la bocca, è mobile, ed è pertanto possibile modificarne la forma durante l’emissione del suono. Ne consegue la possibilità di variarne il timbro con continuità (ad es. mantenendo un’altezza costante e passando da una “a” ad una “u”) proprio come se trasformassimo gradualmente un clarinetto in un flauto.
DAI POLMONI ALLE CORDE VOCALI: FLUSSO E PRESSIONE
La forza che produce la voce e il canto è la forza dei muscoli della cassa toracica. Essi, contraendosi, comprimono i polmoni, e generano quindi un flusso d'aria continuo che dai polmoni risale lungo la trachea. Fino a questo punto nessuna onda sonora è ancora stata generata, ed il flusso d'aria è simile al flusso espiratorio.
Verso l'estremità superiore della trachea l'aria si infrange contro una sorta di "tendina" (le cosiddette corde vocali, anche la loro forma è più quella di pieghe vocali) la cui forma ed apertura è regolabile attraverso un complesso sistema di muscoli. A riposo le corde vocali sono in posizione "aperta" (vedi figura), consentendo il passaggio dell'aria per la respirazione. Quando vengono tese dai muscoli si chiudono in misura variabile, restringendo il passaggio.
Il flusso continuo d'aria che urta le corde vocali subisce un improvviso aumento di pressione, ma, quando la pressione è sufficiente a contrastare la tensione delle corde, si ha il passaggio improvviso dell'aria dalla fessura, con un corrispondente improvvisa diminuzione della pressione per il principio di conservazione dell'energia.
Il punto precedente segna il periodo di una singola vibrazione che, da lì in avanti, si instaura nelle corde vocali, e nella colonna d'aria che le interessa. Il meccanismo quindi è analogo a quanto accade negli strumenti a fiato attraverso l'imboccatura, l'ancia (legni) o le labbra del musicista (ottoni).
La frequenza del suono prodotto dipende quindi, in ultima analisi, dalla frequenza di oscillazione delle corde vocali, la quale, a sua volta, dipende dalla loro tensione, dalla loro densità, e dalla loro lunghezza. Nei maschi adulti le corde vocali sono lunghe circa 17-25 mm, mentre nelle femmine circa 12.5-17.5 mm, il che spiega la differenza di registro tra maschi e femmine.
