Резонаторы (от лат. Resonare — давать отзвук) — это полости, которые в результате физического явления совпадения частот (физическое явление резонанса) увеличивают силу первичного звука, рождаемого на связках, и окрашивают его. В вокальной практике используются понятия грудного и головного резонаторов. Верхний головной резонатор составляют полости, находящиеся над голосовыми складками: надскладочная часть полости гортани, полости глотки, рта, носоглотки, лобные и носовые полости. Глотка — главный резонатор. Нижний грудной резонатор образуют полости трахей и бронх. Резонаторы делятся на 1) подвижные, способные изменять размер и резонанс — полость гортани, глотка, рот, и 2) неподвижные, неизменные по размеру полости — носовые (гайморовы, лобные), трахея и бронхи (они имеют постоянные резонаторные свойства). Резонация воспринимается певцом как вибрация костей и мышц головы и груди. Причина резонации в колебаниях воздушного столба, заключённого в полостях верхнего и нижнего резонаторов.
Профессионально звучащий голос должен окрашиваться и головным, и грудным резонированием. Попадание в головные резонаторы ощущается как вибрация в области лобных и гайморовых пазух, лицевой части головы и иногда в области темени (певцы говорят, что «ударило в голову»). Головное резонирование придает голосу легкость, яркость, звонкость. От ощущений в области лица пошло выражение: «Пой в маску». Среди головных резонаторов только носоглотка из-за подвижности мягкого неба может изменять размеры, остальные же неподвижны. При попадании в головной резонатор голос певца становится полетным, а самому певцу становится петь легче. Р.Юссон доказал, что при головном резонировании рефлекторно возбуждается деятельность гортанного сфинктера, работа которого и облегчает пение певцу. Ввести в действие головной резонатор помогают приемы «мычание» или «нычание». Другой прием — пение на гласный и, певческая форманта которого содержит частоты 400 Гц и 3000 Гц. Твердая атака, т.е. наиболее полное и плотное смыкание, приводит к появлению в голосе высоких частот, которые мы воспринимаем на слух как металлический призвук, звонкость. На практике замечено, что наиболее легко попадание в головной резонатор происходит у широкоскульных певцов. При пении в состоянии легкого насморка певцы также утверждают, что становится легче попасть в головные резонаторы. Не у всех певцов ощущения головного резонирования одинаково сильны. Все зависит от индивидуальных особенностей строения голосового аппарата.
При грудном резонировании ощущаются довольно сильные вибрации в области грудины, резонируют трахея, бронхи, полости, находящиеся ниже голосовой щели и горатни. Этот вид резонирования придает голосу «мясистость». В мужском голосе ощущения грудного резонирования сохраняются на протяжении полутора октав (до фальцета), у женского — наиболее развиты в грудном регистре. Трахея имеет длину около 15 см, и поэтому частота ее резонанса порядка 500 Гц. При грудном резонировании связки смыкаются всей толщиной. В голосе появляются низкие, бархатные частоты.
Оба резонатора взаимодействуют и при правильном пении академического типа редко звучат изолированно. Правильное смешение головного и грудного регистров составляет условие ровного на всём диапазоне звучания. Это приучает голосовые складки к смешанной работе, которая способствует исчезновению регистровых переходов.
Мера низких и высоких частот в голосе зависит от высоты тесситуры и типа голоса. При перемещении по тесситуре места ощущений вибраций и их восприятие певцом при головном или грудном резонировании меняется. При пении высоких нот максимальная вибрация ощущается ближе к темени, при пении в области перехода в грудной женский регистр — в области зубов. У более крепких женских голосов грудное резонирование ярче слышно и сохраняется до более высоких нот, нежели в легких голосах.