音樂聲學或音樂聲學是一個多學科領域，結合了物理學、心理物理學、器官學（樂器分類）、生理學、音樂理論、民族音樂學、信號處理和樂器制造等學科的知識。 作為聲學的一個分支，它關注研究和描述音樂的物理學——聲音是如何被用來創作音樂的。 研究領域的例子包括樂器的功能、人聲（語音和歌唱的物理學）、旋律的計算機分析，以及音樂在音樂治療中的臨床應用。

音樂聲學的先驅是赫爾曼·馮·亥姆霍茲 (Hermann von Helmholtz)，他是 19 世紀的德國博學家，是一位頗具影響力的醫師、物理學家、生理學家、音樂家、數學家和哲學家。 他的著作《論音調的感覺作為音樂理論的生理學基礎》是幾項研究和方法的xxx性綱要，為音樂理論、音樂表演、音樂心理學和樂器的物理行為提供了全新的視角。

• 樂器物理學
• 音樂的頻率范圍
• 傅立葉分析
• 音樂結構的計算機分析
• 音樂聲音的合成
• 基于物理學的音樂認知（也稱為心理聲學）

每當同時播放兩個不同的音高時，它們的聲波就會相互作用——氣壓的高低會相互加強，從而產生不同的聲波。 任何不是正弦波的重復聲波都可以用許多具有適當頻率和振幅（頻譜）的不同正弦波來建模。 在人類中，聽覺器官（由耳朵和大腦組成）通常可以隔離這些音調并清楚地聽到它們。 當同時播放兩種或多種音調時，耳朵氣壓的變化包含了每種音調的音高，耳朵和/或大腦將它們隔離并解碼為不同的音調。

當原始聲源完全周期性時，音符由幾個相關的正弦波（它們在數學上相互疊加）組成，稱為基波和諧波、分音或泛音。 聲音具有諧波頻譜。 存在的最低頻率是基頻，是整個波振動的頻率。 泛音比基頻振動得更快，但必須以基頻的整數倍振動，以使每個周期的總波完全相同。 真實樂器接近于周期性，但泛音的頻率略有不完美，因此波的形狀隨時間略有變化。

鼓膜氣壓的變化，以及隨后的物理和神經處理和解釋，產生了稱為聲音的主觀體驗。 人們認為具有音樂性的大多數聲音都是由周期性或規則性振動而非非周期性振動主導的； 也就是說，音樂聲音通常具有確定的音調。 這些變化通過空氣傳播是通過聲波。 在一個非常簡單的例子中，被認為是聲音波形最基本模型的正弦波的聲音會導致氣壓以規律的方式增加和減少，并且聽起來是一種非常純凈的音調。 純音可以通過音叉或口哨產生。 氣壓振蕩的速率是音調的頻率，以每秒振蕩次數來衡量，稱為赫茲。 頻率是感知音調的主要決定因素。 由于氣壓的變化，樂器的頻率會隨著高度而變化。

*此圖表僅顯示低至 C0，但某些管風琴（例如 Boardwalk Hall Auditorium Organ）向下延伸至 C?1（比 C0 低一個八度）。 此外，低音大號的基頻為 B?-1。

基頻是整個波振動的頻率。 泛音是其他頻率高于基頻的正弦分量。 構成總波形的所有頻率分量，包括基頻和泛音，都稱為分音。 它們一起形成諧波級數。

基波的完美整數倍的泛音稱為諧波。 當泛音接近諧波但不準確時，有時稱為諧波分音，盡管它們通常簡稱為諧波。 有時會產生離泛音很遠的泛音，稱為分音或不和諧的泛音。