新南威爾士大學的生物物理學家和聲學專家約翰·史密斯解釋說:“這種可以傳播很遠的聲音攜帶著壹種音調，這種音調會與人的聲道和耳朵產生強烈的共鳴。它的穿透力很強，其頻率約為3000赫茲，或者說每秒振動3000次:與指甲刮黑板的頻率差不多。”
相比之下，大多數人的聲音頻率在80赫茲到250赫茲的溫和範圍內。
那麽，大聲說話的人是如何產生震耳欲聾的高頻聲音的呢？要了解這件事，首先要了解發音的原理。
我們通過快速振動喉部(稱為聲帶)的兩片薄薄的粘膜來發出聲音。這些聲帶的往復運動打斷了來自肺部的氣流，導致聲音的“吸入”。如果聲帶每秒來回擺動100次，就會產生每秒100 Hz的頻率。而聲帶的額外運動(如相互碰撞)會產生數倍於基頻的附加頻率:200 Hz、300Hz、400Hz等等。
所有這些頻率壹起通過信道，根據其形狀，信道在這些特定的頻率上共振。就像壹個器官會增加通過它的聲波的振幅壹樣，通道的共振會放大那些共振頻率，使聲音更大。
這就是訣竅:不管是下意識的還是有意的，大聲說話的人已經學會了利用他們聲帶的自然共鳴來提高他們的音量。首先，它們控制聲帶產生大約3000赫茲的諧波頻率。這涉及到使用來自肺部的更強氣流和控制聲帶，然後產生大量高頻諧波，而大多數人主要產生低頻諧波。
第二，改變聲道的形狀。通過縮小或限制聲帶正上方的聲道，它將在該高頻下共振，使高頻聲音更響亮。這種聲音的改善出現在人耳敏感、背景噪音小的頻率範圍內。
史密斯和他的同事最近的研究表明，歌手對他們的聲道進行類似的調整，以使他們的聲音更好。科學家們已經成功地描述了如何在不同的音高下做到這壹點。發表在《美國聲學學會雜誌》上的壹份研究報告顯示，即使是小號手也在控制自己的聲音共鳴來演奏非常高的音符。