Как с точки зрения физики мы различаем женский и мужской голос? И как человек различает низкие и высокие звуки механического его восприятия?

высота - зависит от частоты колебаний голосовых связок (их длина)  

тембр - от особенностей строения голосообразующего аппарата в целом (ротовая полость, гортань, носоглотка и т. д.)