Издавна музыкантов, исследователей-акустиков, инженеров связи, вокальных педагогов, лингвистов и логопедов привлекала тайна тембра голоса человека. Первым изучить «анатомию» тембра попытался немецкий физик Герман Гельмгольц. Он использовал для этого самые простые устройства – металлические или стеклянные шары с двумя отверстиями. К уху прислонялось узкое отверстие. Если шар резонировал - в голосе содержатся обертоны, которые близки к резонансному тону шара по звучанию. Он использовал шары разных диаметров для определения обертонов разной высоты.

На сегодняшний день, для исследования тембра голоса используется более точная, объективная и сложная аппаратура такая, как звуковые спектрометры. Звук голоса проходит через спектрометр и разделяется на отдельные составляющие его обертоны. После ряда таких изменений на экране прибора появляется целая серия столбиков, каждому из которых соответствует определенная частота обертона, а высота столбика показывает его интенсивность.

Плотность, объем, общая окраска голоса также зависят от усвоенной техники вокала, а блеск голоса создается благодаря врожденным качествам гортани, Его нельзя наработать с помощью специальных упражнений. Блеск голоса является индивидуальным свойством исполнителя и зависит от того, насколько плотно прилегают голосовые складки. Поэтому блеском обладают только качественные голоса. Это ценное свойство певческого голоса. «Звонкость» и блеск голоса – это абсолютно идентичные понятия.

В звуке голоса певца содержится существенно больше высоких обертонов, чем в звуке стандартного разговорного голоса. В певческом голосе особенно сильно выражены высокие обертоны, частота которых составляет 2500 герц, они и придают звонкий оттенок голосу.