聲音是由物體(如樂器)的振動產生的，通過空氣傳播到耳膜，耳膜也以同樣的速度振動。聲音的音調取決於物體振動的速度。物體快速振動時會產生“高音”，緩慢振動時會產生“低音”。物體每秒鐘的振動速度稱為聲音的“頻率”。
聲音的大小取決於振動的“振幅”。比如用琴弓用力拉小提琴弦時，弦在很大的距離上左右擺動，產生強烈的振動，發出很大的聲音；當用弓輕輕拉弦時，弦只在短距離內左右擺動，產生微弱的振動和柔和的聲音。
較小的儀器產生較快的振動，而較大的儀器產生較慢的振動。例如，雙簧管比類似的低音管發音更高。同理，小提琴的發音高於大提琴；手指發音比空弦音高高；小男孩的聲音比成年男子高，等等。還有其他因素限制音高，比如振動體的質量和張力。壹般來說，較細的小提琴弦比粗的振動更快，發音更高；弦的發音會隨著弦軸的收緊而提高。
不同的樂器和人聲會產生各種不同質量的聲音，因為幾乎所有的振動都是復合的。例如，壹根發聲的小提琴弦不僅全長振動，而且分段振動，並且根據分段的不同長度發出聲音。這些分段振動產生的聲音不容易被聽覺分辨，但是這些聲音被整合到整體的聲學效果中。泛音系列中任何壹個音(如G、D或B)的泛音數都是隨著八度的不斷增加而翻倍的。泛音的級數也可以解釋每個泛音的頻率與音高頻率的比值。例如，大字群“G”的頻率為每秒96次，高音譜上“B”(第五泛音)的振動次數為5×96=480，即每秒480次。
雖然這些泛音通常在復音中聽到，但在某些樂器上，有些泛音是可以單獨獲得的。通過特定的演奏方法，銅管樂器可以產生其他泛音，而不是第壹泛音或音高。用手指觸弦的二分之壹，再用弓拉弦，會產生二度泛音，音色特別清脆；在弦長的三分之壹處觸弦也會產生第三泛音，等等。(弦樂中的泛音在音符上方標有“o”符號。自然泛音是空弦發出的泛音；添加手指的琴弦發出人工和聲。)
聲音通常通過空氣傳播。壹根弦、壹個鼓面或壹條聲帶的振動，使附近的空氣粒子產生同樣的振動，這些粒子將振動傳遞給其他粒子，如此循環，直到初始能量逐漸耗盡。壓力向鄰近空氣傳播的過程產生了我們所說的聲波。聲波不同於水運動產生的水波。聲波並不向前運動，而是空氣粒子振動產生交變壓力，依次傳遞到人或動物耳膜產生同樣的效果(即振動)，造成我們主觀的“聲”效果。
判斷不同的音高或音程，人的聽覺遵循壹種叫做“韋伯-費希納定律”的感官規律。這個定律說明感覺的增加等於刺激的比例。音高的八度是2:1的頻率比。判斷聲音的響度有兩個“極限點”:聽覺閥和痛覺閥。如果在聽覺閥極限點考慮聲強為1，那麽在疼痛閥極限點就是1萬億。根據韋伯-費希納定律，聲樂家使用的響度級是對數級，以10:1的強度比為基礎，也就是我們熟知的1貝爾。響度的感知範圍分為12個大單位，10分貝的增量分為10個較小的增量，即10分貝。1 dB的響度差大約是人耳在中音範圍內對我們的聽覺所能感受到的最小變化。
當我們同時聽兩個振動頻率相近的聲音時，它們的振動必然會在固定的音程內以重疊的形式出現，聲音會在感覺上相互加強，所以這個時間就叫做壹拍。在將壹根弦的音高調整到另壹根弦的音高的過程中，鋼琴調音師會聽到振動差的頻率降低，直到隨著正確的調音而逐漸消失。當振動差的速率超過每秒20次時，會聽到柔和的低音。
當我們同時聽兩個響亮的聲音時，會產生第三個聲音，也就是合成音(合音)。這個低音相當於兩個音的振動數之差，稱為差音。還能產生第四個音(弱高合成音)，相當於兩個音的振動數之和，稱為和音。
正如光可以被反射壹樣，聲音也有反射，比如我們都聽過的回聲。同樣，如果有障礙物阻擋聲音振動的通過，就會產生聲影。但與光振動不同，聲振動往往會在障礙物周圍“衍射”，並不是任何固體都能產生完整的聲影。大多數固體都不同程度地傳播聲振動，而只有少數固體(如玻璃)傳播光振動。
共振壹詞是指物體對特定聲音的反應，即物體因為那個聲音而振動。如果兩個調音相同的音叉靠近放置，其中壹個會發出聲音，另壹個會產生相應的振動，也會發出這種聲音。這個時候，先發聲的音叉就是發聲器，然後共振的音叉就是共鳴器。我們經常發現教堂裏的壹扇窗戶會對風琴的某種聲音做出反應而震動；房間裏的金屬或玻璃物體對特定的人聲或樂器聲會有類似的反應。
從* * *明壹詞嚴格的科學意義上來說，這種現象是真正的* * *明(“復音”)。這個詞也有不太嚴格的用法。它有時指地板、墻壁和大廳天花板對任何播放或演唱的聲音的反應，不限於某壹種聲音。噪音大或吸聲強(“太幹”)的廳堂會讓表演者和觀眾感到不適(回聲廳常被描述為“噪音大”，但簡單的聲音反射和振動增強是有明顯區別的)。對於每次聲音衰減，混響時間應限制在60分貝(原始輻射強度的百萬分之壹)。
墻壁和天花板應由既不太混響也不太吸音的材料制成。聲學工程師算出了建築材料的吸聲綜合效率系數，但吸聲能力很少在整個音高範圍內統壹進行。只有木材或某些聲學材料在整個頻率範圍內具有基本相等的吸聲能力。放大器和揚聲器可以用來(今天經常使用)克服建築物原始設計不完善帶來的問題。大多數現代禮堂建築可以電子調諧和準備。
有可移動的面板，可移動的天花板和混響室，以適應任何類型的音樂表演。
聲學是壹門研究聲波在介質中的產生、傳播、接收和性質以及與其他物質相互作用的科學。
聲學是經典物理學的壹個分支，歷史最悠久，至今仍處於前沿。因此，它既古老又相當年輕。
聲學是物理學中發展了很長時間的壹門學科。聲音是自然界中非常普遍和直觀的現象，早已被人們所認識。中國和古希臘都對聲音有相當的研究，尤其是在音律方面。我國在3400多年前的商代就有豐富的樂器制造和音樂學知識。後來在聲音的產生、傳播、樂器制造、音樂學以及建築和制作技術中音響效果的應用等方面都有許多豐富的經驗和傑出的發現與發明。國外對聲音的研究也很早就開始了。早在公元前500年，畢達哥拉斯就對音階與和聲進行了研究，而對聲學的系統研究始於17世紀初伽利略對單擺周期和物體振動的研究。牛頓力學形成於17世紀，統壹了聲學現象和力學運動，促進了聲學的發展。聲學的基礎理論早在19世紀中葉就已經相當完善，當時許多優秀的數學家和物理學家都為之做出了卓越的貢獻。1877年，英國物理學家約翰·威廉·瑞利勛爵(1842 ~ 1919)發表了他的巨著《聲學原理》，使聲學成為壹門嚴謹而又相對獨立的物理學分支，並由此拉開了現代聲學的帷幕。
聲學是目前物理學中最活躍的學科之壹。聲學與現代科學技術在許多領域的聯系越來越緊密，形成了許多相對獨立的分支。從最早的建築聲學、電聲學，到現在仍然定型的“分子-量子聲學”、“等離子體聲學”、“地質聲學”，目前已經有20多個分支，新的分支也在不斷湧現。它不僅涉及包括生命科學在內的幾乎所有主要基礎自然科學，而且在相當程度上還涉及壹些人文學科。這種廣泛性在物理學的其他學科乃至整個自然科學中都是罕見的。
在發展初期，聲學原本是為了聽覺。理論上，聲學研究聲音的產生、傳播和接收；在應用上，聲學研究如何獲得悅耳的音響效果，如何避免妨礙健康和影響工作的噪音，如何提高樂器和電聲樂器的音質。隨著科技的發展，人們發現了聲波的很多特性和作用，有些對聽覺有影響，有些對聽覺沒有影響，但對科研和生產技術都非常重要，比如利用聲音的傳播特性研究介質的微觀結構，利用聲音的作用促進化學反應等等。因此，在現代聲學中，壹方面聽覺服務的研究和應用得到了進壹步的發展，另壹方面與物理、化學、工程技術相關的研究和應用也很多。聲音的概念不再局限於聽覺範圍，聲振動和聲波有了更廣泛的含義，幾乎是機械振動和機械波的代名詞。
自然界中，從宏觀世界到微觀世界，從簡單的機械運動到復雜的生命運動，從工程技術到醫學和生物學，從衣食住行到語言、音樂和藝術，都是現代聲學研究和應用的領域。①基礎理論大多比較成熟，在經典聲學中已經得到充分發展。
②壹些基礎理論和應用基礎理論，或者基礎理論在不同實踐領域的應用研究得比較多；
③非常廣泛地滲透到物理學的其他分支和其他科學技術領域(包括工農業生產)以及文化藝術領域..
圖2顯示了現代聲學的分支，它們的基礎以及與其他科學技術的關系。現代聲學研究壹直涉及到聲子的運動，聲子與物質的相互作用，以及準粒子、電子等壹些微觀粒子的特性。所以聲學同時具有經典和量子屬性。
圖2的中心是基本的物理聲學，是各個分支的基礎。聲音也可以說是物質介質中的機械輻射。機械輻射是指機械擾動(介質中粒子的相對運動)在物質中的傳播。中心圈外有兩個同心圓，分為幾個扇形。第壹圈的每個扇區就是聲學的每個分支，外層的每個扇區就是聲學每個分支的應用範圍。這些範圍之外的被分成屬於不同學科的五個類別。人類幾乎所有的活動都與聲學有關，從海洋到語言和音樂，從地球到人腦，從機械工程到醫學，從微觀到宏觀，都是發聲者活動的場所。聲學的邊緣科學非常明顯，邊緣科學是科學的生長點，所以有人主張聲學是物理學最好的發展方向。氣體和液體中只有縱波(質點振動方向與聲波傳播方向相同，見圖3)。在固體中，除了縱波，還可能有橫波(質點振動方向與聲波傳播方向垂直)，有時也有橫波。粒子在聲場中每秒振動的周期數稱為頻率，單位為Hz。現代聲學研究的頻率範圍是~ Hz。在空氣中，可聽聲音的波長(聲速除以頻率)為17mm ~ 17m。在固體中，聲波的波長範圍是~ m，比電磁波至少大1000倍。聲頻範圍大致劃分如下表1所示。
聲波傳播速度公式中，e是介質的彈性模量，單位為Pa，ρ是介質的密度，單位為Pa。E=氣體中的γp，其中p為壓力，單位為Pa。當聲音在有損耗的介質中傳播時，e是復數(虛部代表損耗)，с也是復數，實部代表傳播速度，虛部與衰減常數(單位距離上強度或振幅的衰減)有關，通過測量後者可以得到介質中的損耗。聲波的傳播與彈性模量、密度、內耗和形狀(折射、反射、衍射等)有關。)的媒介。測量聲波的傳播特性可以研究介質的力學和幾何性質，這也是聲學發展成為壹門分支眾多的學科，與許多科學、技術、文化和藝術密切相關的原因。
聲行波的強度是用單位面積內傳播的功率(單位為W/m2)來表示的，但在聲學測量中不容易直接測出功率，所以往往用容易測量的聲壓來表示。聲學中常見的聲強範圍或聲壓範圍很大，所以壹般用對數表示，稱為聲強級或聲壓級，單位為分貝(dB)。首先，選擇壹個參考值。強度等於10000倍其參考值的聲音為40dB，強度為1000000倍的聲音為60dB。在聲強I與聲壓P的關系式中，Zc為介質的聲學特性阻抗，Zc =ωс。聲壓增加10倍，聲強增加100倍，分貝數增加20。所以當聲壓為其參考值的100倍時，聲壓級為40dB。當使用聲強級或聲壓級時，必須說明參考值。在空氣中，ρ = 400，聲強的參考值往往是10-6W/m2，相當於這個聲強的聲壓參考值是20μPa(即2×10-5N/m2)，這大約是人耳在1000Hz下所能聽到的最低值。此時，聲強級等於聲壓級(0dB)(這是在空氣中，選擇合適的參考值)。