чем объясняется разная высота голоса у мужчин и женщин и почему с возрастом у мальчиков может резко измениться голос

В пубертатный период (примерно 12-14 лет) . В среднем к 15 годам голос устанавливается.
Изменения голоса обычно длятся не долго и связаны с ростом тела, гортани и удлиннением голосовых связок.

Переход с детского возраста в взрослый называется мутацией. Возрастные периоды чаще с 14 до 16 лет. У мальчиков обуславливается быстрым ростом гортани, а у девочек плавно и почти всегда вовсе не заметно