Акустические особенности певческого голоса определяются особенностями работы голосового аппарата певца как живого музыкального инструмента. Он аналогичен по своей природе духовым музыкальным инструментам (труба, валторна и др.), при игре на которых губы трубача выполняют роль возбудителя звука (как бы гортани певца), а корпус инструмента – резонатора, аналогичного ротоглоточному резонатору певца.

Существенное отличие голосового аппарата от духового музыкального инструмента состоит в том, что певец не может столь значительно изменить длину ротоглоточного резонатора, как это делает, например, тромбонист, выдвигая кулису и тем самым удлиняя или укорачивая длину резонатора инструмента, или волторнист, нажимая клавиши.

Певец, однако, может значительно изменять объемы и формы различных частей ротоглоточного тракта и тем самым настраивать ротоглоточный резонатор на образование высокой и низкой певческих формант. Согласно РТП, высокая певческая форманта образуется в результате резонанса небольшой надгортанной полости, обнаруженной у певцов под рентгеном (Дмитриев, 1968), а низкая певческая форманта – результат резонанса как всего ротоглоточного тракта в целом, от гортани до кончиков губ, так и грудного трахеобронхеального резонатора (Морозов, 2001а, 2002, 2008).

Применение нами в 2005 г. метода компьютерного моделирования работы голосового аппарата (в совместной работе с сотрудником Института проблем передачи информации РАН – канд. техн. наук И. С. Макаровым) показали, что в образовании высокой певческой форманты большое значение имеют так называемые грушевидные синусы – нижние части глотки, расположенные по бокам гортани (Морозов, 2005, 2008).

Таким образом, физиологические процессы певческого голосообразования направлены в основном на образование высокой и низкой певческих формант, в области которых (от 300 Гц до 3000 Гц) и сосредотачивается основная акустическая энергия певческого звука, т. е. сила и громкость голоса, поскольку ВПФ по своему частотному расположению находится в области максимальной чувствительности слуха.

Доказательство ведущей роли резонаторов в формировании основных эстетических и акустических свойств певческого голоса отнюдь не означает отрицания важнейшей роли гортани, голосовых связок и дыхательного аппарата. Однако голосовые связки – ввиду их малых размеров (1,5–2,5 см) и несогласованности с воздушной средой – не могут считаться эффективным источником голосообразования и составляют с окружающими их резонаторами голосового тракта певца (ротоглоточная полость, а также нижние дыхательные пути, т. е. грудной резонатор) взаимосвязанную автоколебательную систему (см.: Музыкальная акустика, 1954), в которой звучащим телом становится уже воздух, заключенный в дыхательных путях-резонаторах. Это намного увеличивает эффективность голосового аппарата как генератора певческого голоса и освобождает голосовые связки от опасного перенапряжения (защитная функция резонаторов).

К физиологическим основам РТП относятся и сенсомоторные механизмы регулирования (усиления) резонансных процессов голосового аппарата.

Согласно теории функциональных систем П. К. Анохина, любое целенаправленное движение человека осуществляется путем формирования функциональной сенсомоторной системы, в котором общим системообразующим фактором является сама цель двигательной активности, а ее сенсомоторным механизмом – регулирование двигательного акта под контролем того или иного органа чувств по принципу обратной связи (Анохин, 1975). Ребенок раннего возраста тянется рукой к игрушке под контролем зрения, а речи научается под контролем слуха. Таким образом, главным системообразующим фактором в первом случае является зрение, а во втором – слух. Несмотря на приобретенный взрослым мышечный автоматизм, слуховой самоконтроль речеобразования сохраняется при регулировании громкости речи и интонационно-тембровых качеств голоса, что особенно необходимо и при обучении пению (музыкальный слух).