説明にどこまでついてこられるかわかりませんが。
音というのは1つの音程に1種類しか無いのです。いわゆる時報や音叉、聴力検査の音です。
では声によって楽器によってなぜ音色が違うかと言うと、自然界の音には必ず「倍音」が含まれているからです。
例えばドの音を歌うとしたら、ドの音は全く同じ音が出ています。音は1種類しかありませんから。
ただ小さい音で、ミやソやシ…が含まれているのです。これが倍音です。小さい音なので「ドとミとソが同時に鳴っている」と認識できません。まとまって1つの音として感じます。で、1番音量が大きい音がドだとその音を「ド」と認識します。だから同じドでも声によって違って聞こえるのです。実は倍音が違っているのです。
声の違いは、ある人はミが強めに鳴っていたり、ある人はソが強めに鳴っていたり…と倍音の鳴ってる音やそれぞれの音量バランスが違うことで起こります。ドが1番大きいのは共通なのですが、その他の倍音が違うので違った音に聞こえます。
こちらの動画で何となく理解できるかな?ピアノに無理やり当てはめて、出てる音と音量を再現すると元の曲が聞こえてきますね。これがアナログで起こっているのです。
https://youtu.be/Cc4Z8BjsfYg?si=6ILq8VfZO3daU9rX
実際にはそもそもピアノの音にも倍音が含まれていますし、ピアノの鍵盤に無い音は無理やり当てはめています。
低く聞こえる人はドに近い低い音の倍音が多く、高く聞こえる人は高い音の倍音が多く鳴っています。