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人間の声とは、話す、歌う、笑う、泣く、叫ぶ、怒鳴る、ハミングする、大声で叫ぶなど、人間が声道を使って発する音 のことです。人間の声は、特に声帯（声帯）が主な音源となる、人間の発声方法の一部です。同じ身体部位から発せられる他の発声メカニズムには、無声子音、クリック音、口笛、ささやき声などがあります。
一般的に、人間の声を生成するメカニズムは、肺、喉頭（声帯）内の声帯、および調音器官の 3 つの部分に細分化できます。肺は「ポンプ」として、声帯を振動させるのに十分な空気の流れと空気圧を生成しなければなりません。声帯（声帯）は、肺からの空気の流れを利用して振動し、喉頭音源を形成する可聴パルスを生成します。[ 1 ]喉頭の筋肉は、声帯の長さと張力を調整して、ピッチとトーンを「微調整」します。調音器官（喉頭の上にある声道の部分で、舌、口蓋、頬、唇など）は、喉頭から発せられる音を調音およびフィルタリングし、ある程度、喉頭の空気の流れと相互作用して、音源としての音を強めたり弱めたりすることができます。
声帯は、発音器官と組み合わさって、非常に複雑な音の配列を生成することができます。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]声のトーンは、怒り、驚き、恐怖、喜び、悲しみなどの感情を示唆するように調整できます。人間の声は感情を表現するために使用され、[ 5 ]話者の年齢や性別も明らかにすることができます。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]歌手は人間の声を音楽を作るための楽器として使用します。[ 9 ]
成人男性と女性では声帯の大きさが異なり、これは喉頭の大きさの男女差を反映しています。成人男性の声は通常、低音で声帯も大きいです。男性の声帯（反対の図で垂直方向に測定）の長さは17mm から25mmです。 [ 10 ]女性の声帯の長さは12.5mmから17.5mmです。
声帯ひだは喉頭内にあります。声帯ひだは、後方（脊髄に近い側）で披裂軟骨に、前方（顎の下側）で甲状軟骨に付着しています。声帯ひだは呼吸管の側面に溶け込むため外縁がなく（図は古く、この点がよく示されていません）、内縁または「縁」は自由に振動できます（穴）。声帯ひだは、上皮、声帯靭帯、そして声帯筋（声帯筋）の3層構造で、声帯ひだを短くしたり膨らませたりすることができます。声帯ひだは平らな三角形の帯で、真珠のような白色をしています。声帯の両側の上には前庭ひだまたは仮声帯があり、その2つのひだの間に小さな袋があります。
男性と女性の声帯の大きさの違いは、声の高さが異なることを意味します。また、同性間でも遺伝的な違いがあり、男性と女性の歌声はタイプに分類されます。たとえば、男性にはバス、バスバリトン、バリトン、バリテノール、テノール、カウンターテノール（E 2からE 5以上まで）があり、女性にはコントラルト、アルト、メゾソプラノ、ソプラノ（F 3からC 6以上まで）があります。オペラ歌手の声にはさらに別のカテゴリーがあります。声のタイプを参照してください。これは、男性と女性の声の違いの唯一の原因ではありません。一般的に、男性は声道が大きいため、結果として声の音色が低くなります。これは、声帯自体とはほとんど関係ありません。
人間の話し言葉は、特定の社会のほぼすべての人が、喉頭発声源の特定のパラメータを一定の方法で動的に調整する能力を利用しています。最も重要なコミュニケーション、つまり音声学的パラメータは、声の高さ（声帯の振動周波数によって決定される）と声帯の分離度であり、声帯の内転（近づく）または外転（離れる）と呼ばれます。[ 11 ]
声帯の外転/内転を素早く変化させる能力には強い遺伝的要素がある。声帯の内転は、喉頭蓋の覆い作用に加えて、食物が肺に入らないようにする生命維持機能を持っているからである。したがって、この動作を制御する筋肉は、体の中で最も速い筋肉の一つである。[ 11 ]子供は、幼い頃からこの動作を会話中に一貫して使うことを学ぶことができる。例えば、「apa」（p の音に外転・内転動作がある）と「aba」（外転・内転動作がない）のような発音の違いを学ぶからである。[ 11 ]子供は、周囲の大人の声を聞くだけで、2歳になるずっと前にこれを習得することができる。大人の声は子供とは大きく異なり、このような音声的差異を引き起こす喉頭の動きは喉の奥深くで行われるため、子供には見えないにもかかわらずである。
外転運動または内転運動が十分に強い場合、声帯の振動は停止します（または開始しません）。ジェスチャーが外転であり、音声の一部である場合、その音は無声と呼ばれます。しかし、無声の音声は、ジェスチャーが声帯の振動を停止させるほど強くなかったとしても、外転ジェスチャーを含むものとして識別される方が適切な場合があります。無声の音声のこの異常な特徴は、無声の音声を識別する際に聞き手が注目する主要な音響属性は、単に声の有無（周期的なエネルギー）ではなく、外転が進むにつれて音声のスペクトル特性が変化することであると認識すれば、よりよく理解できます。[ 12 ]
声帯内転動作は、それが生み出す音声スペクトルエネルギーの変化によっても識別されます。したがって、声帯振動が完全に停止しない場合でも、声帯内転動作を伴う音声は「声門閉鎖音」と呼ばれることがあります。[ 12 ]
声の振動の規則性の変化など、声の他の側面もコミュニケーションに用いられ、訓練を受けた声の使用者にとっては習得すべき重要な要素であるが、話し言葉の正式な音声記号体系で使用されることはより稀である。
個々の声の音は、個人の声帯の実際の形状と大きさだけでなく、その人の体の他の部分、特に声道の大きさや形状、そして話し声が習慣的に形成され発音される方法によっても、完全にユニークであると考えられています[13]。(熟練したパフォーマーが模倣できるのは、声の音のこの後者の側面です。) 人間の声帯は、緩めたり、締めたり、厚さを変えたりすることができ、さまざまな圧力で息を吹き込むことができます。胸と首の形状、舌の位置、そしてそれ以外は無関係な筋肉の緊張度も変化させることができます。これらの動作のいずれかによって、生成される音の高さ、音量、音色、またはトーンが変化します。音は体のさまざまな部分で共鳴し、個人の大きさや骨格は、個人が生成する音に多少影響を与える可能性があります。
歌手は、声道内で音がよりよく共鳴するように、特定の方法で音を発声する方法を学ぶこともできます。これは声の共鳴として知られています。声の音と発声に大きく影響するもう 1 つの要因は、喉頭の機能です。喉頭は、さまざまな方法で操作してさまざまな音を出すことができます。これらのさまざまな種類の喉頭機能は、さまざまな種類の声域として説明されます。[ 14 ]歌手がこれを実現する主な方法は、歌手のフォルマントを使用することです。これは、ほとんどの楽器の周波数範囲を超える声道の通常の共鳴に追加される共鳴であることが示されており、歌手の声が音楽伴奏の上でよりよく伝わるようになります。[ 15 ] [ 16 ]
声域とは、人間の声における声域の体系を指します。人間の声における声域とは、声帯の同じ振動パターンで生成され、同じ音質を持つ特定の音の系列です。声域は喉頭の機能に由来します。声帯がいくつかの異なる振動パターンを生成できるため、声域が生じます。[ 17 ]これらの振動パターンはそれぞれ特定の声域のピッチ内に現れ、特定の特徴的な音を生成します。[ 18 ]声域の発生は、声帯の振動と声道の間の音響的相互作用の影響にも起因すると考えられています。[ 19 ]声域という用語は、人間の声のいくつかの側面を包含するため、やや混乱を招く可能性があります。声域という用語は、以下のいずれかを指すために使用できます。[ 20 ]
言語学において、レジスター言語とは、声調と母音の発声を単一の音韻体系に統合した言語のことである。
言語病理学において、声域という用語は、声帯の特定の振動パターン、特定の音高の系列、および特定の種類の音という 3 つの構成要素から成り立っています。言語病理学者は、喉頭機能の生理学に基づいて、ボーカルフライ レジスター、モーダル レジスター、ファルセット レジスター、ホイッスル レジスターの 4 つの声域を識別しています。この見解は、多くの音声教育者にも採用されています。[ 20 ]
声の共鳴とは、発声の基本産物が、外気に向かう途中で通過する空気で満たされた空洞によって音色や強度が増強される過程である。共鳴過程に関連する用語には、増幅、豊かさ、拡大、改善、強め、延長などがあるが、厳密に科学的な用法では、音響の専門家はそれらのほとんどに疑問を呈するだろう。歌手や話し手がこれらの用語から汲み取るべき主なポイントは、共鳴の結果は、より良い音を出すことである、あるいはそうあるべきであるということである。[ 20 ] 声の共鳴器として考えられる領域は7つある。体内の最も低い位置から最も高い位置まで順に、これらの領域は、胸部、気管、喉頭、咽頭、口腔、鼻腔、副鼻腔である。[ 21 ]
2021年にJournal of Neuroscienceに掲載された研究によると、音楽の大部分（特に西洋のポピュラー音楽）の基礎となっている12音音階は、進化の過程で人間の声の音に由来する可能性があるという。録音された音声サンプルの分析により、12音音階の音符間の距離を反映した音響エネルギーのピークが発見された。[ 22 ]
人間の声に影響を与える障害は数多くあり、これには発話障害や声帯の腫瘍や病変などが含まれます。長時間不適切な発声をすると、発声器官にストレスがかかる声帯負荷が生じます。声帯損傷が発生した場合、耳鼻咽喉科専門医が治療できる場合もありますが、最良の治療法は、適切な発声によって損傷を予防することです。[ 23 ]音声療法は一般的に言語聴覚士によって行われます。
声帯結節は、声帯への繰り返しの酷使によって、各声帯に柔らかく腫れた斑点が生じることで、時間の経過とともに発生します。[ 24 ]これらの斑点は、結節と呼ばれる硬くたこ状の増殖物に発達します。酷使が長く続くほど、結節は大きくなり、硬くなります。ほとんどのポリープは結節よりも大きく、ポリープ様変性やライニケ浮腫など、他の名前で呼ばれることがあります。ポリープは一度発生すると、外科的切除が必要になる場合があります。切除後の刺激が続くと、結節につながる可能性があります。言語療法では、習慣の変化や声の衛生管理によって、患者が刺激を永久に除去する方法を指導します。2 週間以上続く嗄声や息切れは、結節やポリープなどの基礎的な音声障害の一般的な症状であり、医学的に調査する必要があります。[ 25 ]