声音是人类最早研究的物理现象之一。声学是经典物理学中历史最悠久而当前仍在前沿的分支学科。从上古起直到19世纪，都是把声音理解为可听声的同义语。中国先秦时就说“情发于声，声成文谓之音”，“音和乃成乐”。声、音、乐三者不同，但都指可听到的现象，与现代对声的定义相同。西方也是如此，acoustics的词源是希腊文akoustikos，意思是说“听觉”。世界上最早的声学研究工作在音乐方面。《吕氏春秋》记载，黄帝令伶伦取竹作律，增损长短成十二律；伏羲作琴，三分损益成十三音。三分损益法就是把管（笛、箫）加长三分之一或减短三分之一，听起来就很和谐，这是最早的声学定律。1957年中国河南信阳出土的编钟是公元前525年为纪念晋与楚作战而铸的，其音阶完全符合自然率。明朝朱载堉于1584年提出的平均率，与当代西方乐器制造中使用的乐律完全相同，但比西方早提出300年。古代除了对声传播方式的认识外，对声本质的认识与今天的完全相同。东西方都认为声音是由物体运动产生的，在空气中以某种方式传到人耳，引起人的听觉。

对声学的系统研究是从17世纪初伽利略研究单摆周期和物体振动开始的。从那时起许多物理学家和数学家都对研究物体振动和声的产生原理做出过贡献。声的传播问题则更早就受到注意，几乎2000年前中国和西方都有人把声与水面波纹相类比。1635年就有人用远地枪声测声速，假设闪光传播不需时间。以后此方法得到不断改进，1738年法国科学院用炮声测量，测得的结果折合到0℃时，声速为332米/秒，与最准确的数值331.45米/秒只差1.5‰，这在当时“声学仪器”只有停表和人耳的情况下的确是了不起的成绩。I.牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》中根据推理：振动物体要推动邻近介质，后者又推动它的邻近介质等，经过复杂而难懂的推导求得声速应等于大气压与密度之比的二次方根。L.欧拉于1759年根据这个概念提出更清楚的分析方法，求得牛顿的结果。但由此算出的声速只有288米/秒，与实验值相差很大。J.le R.达朗贝尔于1747年首次导出弦的波动方程，并预言可用于声波。直到1816年，P.-S.拉普拉斯指出只有在声波传播中空气温度不变时牛顿的推导才正确，而实际上声波传播中空气密度变化很快，不可能是等温过程，而应该是绝热过程，因此声速的二次方应是大气压乘以比热比（定压比热与定容比热的比）与密度之比。据此算出声速的理论值与实验室值完全一致。

到19世纪末，接收声波的仪器只有人耳。人耳能听到的最低声强大约是10⁻¹²瓦/米²（声压是2×10⁻⁵帕），在1000赫时，相应的空气质点振动位移大约是10⁻¹¹米，只有空气分子直径的1/10，可见人耳接收声的能力确实惊人。19世纪中就有不少人耳解剖的工作和对人耳功能的探讨，但至今还未能形成完整的听觉理论。现已对声刺激通过听觉器官、神经系统到达大脑皮层的过程有所了解，但这过程在大脑皮层如何进行分析、处理、判断还有待进一步研究。音调和频率的关系明确后，对人耳听觉的频率范围和灵敏度也有不少的研究。1843年，G.S.欧姆提出人耳可把复杂的声音分解为谐波分量，并按分音大小判断音品的理论。在欧姆声学理论的启发下，开展了听觉的声学研究（生理声学和心理声学），并取得重要的成果，最有名的是H.von亥姆霍兹的《音的感知》。在关闭空间（如房间、教室、礼堂、剧院等）里面听语言、音乐，效果有的很好，有的很不好，这导致了建筑声学或室内音质的研究。但直到1900年W.C.赛宾得出混响公式，才使建筑声学成为真正的科学。

19世纪及以前二三百年间的大量声学研究成果的总结者是瑞利，他在1877～1878年出版的两卷《声学原理》中集经典声学之大成，为现代声学奠定了基础。他开始讨论的电话理论，已发展为电声学。20世纪由于电子学的发展，使用电声换能器和电子仪器设备，可产生、接收和利用任何频率、任何波形、几乎任何强度的声波，使声学研究的范围远非昔日可比。现代声学中最初发展的分支就是建筑声学和电声学以及相应的电声测量。随着频率范围的扩展，又发展了超声学和次声学；由于工作手段的改善，进一步研究听觉，发展了生理声学和心理声学；由于对语言和通信广播的研究，发展了语言声学。第二次世界大战中，开始把超声广泛地用到水下，使水声学得到很大的发展。20世纪以来，特别是20世纪50年代以来，全世界由于工业交通事业的巨大发展出现了噪声环境污染问题，从而促进了噪声、噪声控制、机械振动和冲击研究的发展。随着高速大功率机械应用日益广泛，非线性声学受到普遍重视。此外还有音乐声学、生物声学。这样逐渐形成了完整的现代声学体系。

有如下4个方面：①大部分基础理论已比较成熟，这部分理论在经典声学中已有比较充分的发展。②基础理论在不同实际范围内的应用问题研究得较多。③非常广泛地渗透到物理学其他分支和其他科学技术（包括工农业生产）及文化艺术领域中。人类的活动几乎都与声学有关，从海洋科学到语言音乐，从地球到人的大脑，从机械工程到医学，从微观到宏观，都是声学家研究对象。声学的边缘科学性质十分明显，边缘科学是科学的生长点，声学是物理学重要的发展方向之一。④在基础理论部分产生了一些新的研究热点。如关于声子晶体的研究，发现一些具有周期结构的多相复合材料具有一些奇特的声学特性，这些特性可能在噪声控制、声学检测和成像方面有潜在的应用，引起了广泛的关注（见声子晶体、声学超常材料、声梯度折射率材料、声逆散射、变换声学、声超透镜、声隐身）。又如超声产生空化现象，空化现象能大大增强超声的各种效应。同时这种现象涉及物理、化学和生物多个学科，并牵涉到非线性现象，是非常复杂的问题，也是当前的研究热点。

声学研究的理论方法大致可分为下面4类：

又称物理声学，是用波动理论研究声场的方法。在声波波长与空间或物体的尺度数量级相近时，必须用波动声学分析。主要是研究反射、折射、干涉、衍射、驻波、散射等现象。在关闭空间（如室内，周围有表面）或半关闭空间（如在水下或大气中，有上、下界面）内，反射波的互相干涉要形成一系列的固有振动（简正振动方式或简正波）。简正波理论是引用量子力学中本征值的概念并加以发展而形成的，它注意到声波波长较大和速度小等特性。

又称几何声学，它与几何光学相似。主要是研究波长非常小（与空间或物体尺度比较）时声能沿直线的传播，即忽略衍射现象，只考虑声线的反射、折射等问题。这是在许多情况下都很有效的方法。如研究室内反射面、固体中作无损检测以及液体中探测等时，都用声线概念。

主要研究波长非常小（与空间或物体比较），在某一频率范围内简正振动方式很多、频率分布很密时，忽略相位关系，只考虑各简正方式的声能相加关系的问题。赛宾公式就可用统计声学方法推导。统计声学方法不限于在关闭或半关闭空间中使用。声波传输中统计能量技术解决很多问题就是一例。

计算声学运用数值计算方法研究声学问题。由于数值计算的发展非常迅速，并且计算机的性能也得到飞速发展，许多以前难以想象的计算今天在个人电脑上几分钟就可以完成。同时计算科学不断发展，涌现出许多新的算法，出现了许多成熟的计算机软件。在声学应用上，数值计算一方面可以对理论结果做大量的计算，得到直观形象的定量结果，总结规律。另一方面还可以计算没有解析结果的复杂问题，为实际问题提供依据。数值计算的采用对计算方法的研究提出了许多新的问题，有关的计算理论不断发展，逐渐成为一个新兴的分支学科——计算声学。计算声学采用多种不同的方法，最基本的有限差分方法基于泰勒展开把声学的偏微分方程近似为差分方程求解，方法直观，应用广泛。应用最广的是基于单元剖分和弱形式的有限元方法，现有许多性能优良的成熟软件。其他如边界元、谱元、格子气等方法也各有特点，呈现出五彩缤纷、快速发展的态势。

20世纪以前，声源仅限于人声、乐器、音叉和哨子。频率限于可听声范围内，可控制的声强范围也有限。接收仪器主要是人耳，有时用歌弧、歌焰作定性比较，电话上的接收器和传声器还很简陋，难于用作测试仪器。20世纪以后把电路理论应用于换能器的设计，把晶体的压电性用于声信号和电信号之间的转换，之后又发展了压电陶瓷、驻极体等，并用电子线路放大和控制电信号，使声的产生和接收几乎不受频率和强度的限制。近年用半导体（如CdS）薄膜产生超声，用激光轰击金属激发声波等，使声频超过了可听声高限的几亿倍。次声频率则可达每小时一周以下，声强可超过人耳所能接收高强声音的几千万倍。声功率也可超过人喉发声的10¹¹倍。声学测量分析仪器也达到了高度准确的程度。这些手段给声学各分支的进一步发展创造了很好的条件。

利用对声速和声衰减测量研究物质特性已应用于很广的范围。测出的空气中实际的吸收系数比19世纪G.G.斯托克斯和G.R.基尔霍夫根据黏性和热传导推出的经典理论值大得多，在液体中甚至大千倍、几万倍。这个事实导致了对弛豫过程的研究，这在对液体以及对它们结构的研究起了很大作用（见声吸收）。对于固体同样工作已形成，从低频到超声频固体内耗的研究，并对诸如固体结构和晶体缺陷等方面的研究都有很大贡献。用热脉冲产生的超声频率可达到10¹²赫以上，为凝聚态物理开辟了新的研究领域。