这部论文的趣旨是双重的：一方面是我用了科学方法来研究我们中国语言中的一个很重要的问题；另一方面是我将我国前人在这问题上所下过的功夫，连同他们的缺点，用最清楚的语言表写出来，希望能使研究这问题的人（外国人和中国人自己），可以免却许多纠纷。
为了这后一层，我在书中开端处，自三至二八节，写了一篇小小的四声研究史；又自五四至七四节，把“阴”，“阳”，“清”，“浊”，“上”，“下”，等名词的各种歧义，以及“字书声”，“方言声”，“常声”，“变声”等的定义，都说个清楚。
关于今日以前各作者在四声问题上所下的判断或揣测，我引用了不少。古一些的已几乎全备；新近的却只能举了几个例，因为，一层是篇幅有限，二层是有价值的并不多。
我所用的实验方法，可以分作四步说：第一是记声，第二是量线，第三是计算，第四是作图。
记声并不是一件难事，只须有得一个好音鼓，和一个速率够大而且极匀的好浪线计。但最要紧的是发音正确的受试人和选择得很适当的材料。关于这两层，我在九二至九五节中说明。
量线是只量到十分之一公厘（mm.）为止；所用的器具，只是一个十倍的放大镜和一支玻璃小尺。若然用显微镜，那就是要量到百分之一公厘以上也极容易。但所得结果，却未必能更好，因为烟薰纸上的线纹，并不适宜于显微镜的观察，假使放大得过度了，浪线都变成了“肥线”，其中点极难断定；要是任意断定，结果反要增加许多错误。
计算音高的方法，目下至少有五六种。我所用的一种，就正确上说，是处于第二位。处第一位的一种方法，是将语言的音，和电流音义的音，同时平行画出；然后依据音义线纹中某一颤动的长短以推算语音线纹中处于同一时间中的一个或多个颤动的速度。若然浪线计的速率不很均匀，就非用这方法不可。我所用的一个浪线计，却用不着这样。
作图的一番工夫可以省得，若然所试验的只是三五个字或三五个音，因为在这样时，我们只是看了数目字，也就可以比较得出各音的高低起落来。所以在法国的《语音学杂志》中，在德国的Vox杂志中，又在Rousselot及Poirot两先生的著作中，都可以找到这一类的例。但若做了大批的实验工夫，就万不能把数目字做比较的工具。而且把数目字印入书中，也很不便当。假使我论文中不用图而用数目字，这部书的分量，至少要增加六倍。
作图的方法有两种：一种是直接的，一种是用对数的。直接法从前Poirot先生用过，现在Scripture先生也还用着。这是个比较简易的方法，有时也颇可以用得，但根本上与音理相背，并不能将各音的高度正确表出。所以我所用的是对数法。
应用对数法在工作上很烦苦。自从我将一六页的第一第二两表制成了，就简易了不少。但便是这样，还比直接法烦苦到一倍以上。
就以上所说，可见做这种实验的工夫，所需要的时间很多，而且只能慢慢的做，不能做得快。平均是每一个字或一个音，延长只在半秒钟左右的，就要用两点以至两点半钟的工夫。我全书所用的实验工夫，是整整三十个月，编写成书的时间还不算在内。单指胡适先生一段《清道夫》的文章，共二百五十五字，延长七十二秒钟，就用了十二个半礼拜的工夫。
作这种工作所需要的时间如此之多，实在是一件不能轻轻放过的事。因为这能给学人以许多痛苦，从而阻碍学术的进步。
数年来身受的痛苦，使我创制了一种新仪器，将量线，计算，作图三种工夫，交给机械去代做（看后方）。
我书中将实验方法说明之后，接着便有一段关于字声上的普通观察。在这段书里，我举了十种方言中的字声来做例，一方面用以证明决没有两种方言中的字声制能于完全符合，另一方面是借此说明字声的比较研究法。我对于“字书声”一个问题上也下了几个揣测，虽然我们现在还不能从事于这种的工作。又自八七至八九节，我说明我自己的“标声法”；这方法简易明确，不但语音学者可以用得，便是普通的言语学者也可以用得。
在一一四节里，我把我将来研究这字声问题的计划说明；因为本书并不完全，如全书开首时并结尾时所说。
关于字声与构成声音的四种分子间所有的关系，也有相当的讨论。这种讨论的用意，是在于通知从事研究字声的人，不要将问题看得太简，可也不要去做吃力不讨好的工。这句话解释是如此：一方面，我们大家都知道字声之构成，在于音高，但音长与音质，也不能不问；另一方面，关于音强一个问题，目下不妨暂且搁着，不要随随便便将物理学中I＝A2n一个公式错用了。我也知道研究字声，不能将强弱一件事置之不问，但因物理学中这一个公式既不能适用，我们又还没有能发明一个正确的新公式，又何苦要多做些无谓的工作呢？
一般的实验语音学家在这件事上都很疏忽，便连Rousselot，Scripture，Chrumski诸先生也是如此。因此常有人向我说：你研究字声，你研究的是音高，很对；但你把音强忘记了！为答复这一类的问题起见，我既在书中详论了研究音强之不可能，更在此地重提一下。
我从开场说到现在，说的几乎完全是方法。说得多了！但是并不太多。因为一切实验科学中最重要的总是方法。方法安排定了，其余只是机械般的做法；所得结果，几乎是无可辩论的。因此我们也可以说，实验语音学一种科学的全体，只是一大堆的方法的总称罢了。
现在说书的本身。
这书分为两编。第一编论常声，第二编论变声。
常声是单发的音，而且是咬嚼得很清楚的。严格的说，语言中简直就没有常声这样东西，因为我们说话时，决然用不着这样的声。但是我们假定因为研究某一方言中的某一字声，而请一个说这方言的人来说一个例字给我们听，他所说出来的，一定是个常声。因此我们可以说：常声乃是我们理想中的声，我们将它说出时，我们以为它可以代表某一声的现象的全体，而在实际的语言中，这某一声的现象，却未必和常声一样表露得完全：有时只表露出一部分，有时因为种种关系，竟可以全不表露。这种只表露一部分或竟是全不表露的声，我们就称他为变声。
我研究了三种方言中的常声，就是北京语中的，广州语中的，江阴语中的。北京语与广州语之可以代表北部及南部语，自然没有问题。江阴语是我自己的方言。我本想找个苏州人来发音，做江浙语系的代表，但竟没有能找到，不得已乃用江阴语。
实验工夫若然只做一次，那是万万不够的。所以我在要断定某一声的价值时，必比较许多次实验所得的结果，而求其最普通之一现象。
凡与字声有关系的事，也大都研究。因此，在广州语中，我非但研究旧说的八声，还研究了新近发现的第九声；在江阴语中，我研究了至今聚讼的一个清浊问题，和“浊上”的消失问题；在北京语中，我研究了“自然声”，“入声转变”，“哑音气子”等问题。
第二编所研究的变声，又分作重音与音节两件事。在重音一件事上，我得到了十几个见解。这种见解在目下还不能当作结论。把这小小的收获与所用的工夫相比较，似乎很不上算；但在不怕做苦工的人看来，已可以增加一分勇气了。我们知道无论研究何种科学，实验的或非实验的，假使一个人用了一世工夫而所得结果只是十个八个字，但求十个八个字真有价值，那就决不是一个耻辱。
关于音节，我只是十分粗略的观察了一下，因为这个问题，需要特种的材料和受试人，本以分开研究为是。
现在说附录中所记我所创造的两种仪器。
第一种仪器叫做音高推算尺，可以做量线，计算，作图等工作。有大小两式，小式尤比大式合用，因为价值便宜，便于取携，而且不易损坏。用以量线，可以量到十分之一公厘，其准确与用玻璃小尺绝对一样，而时间可以省到三四倍；又不伤目力，因为廓大镜的倍数很低。说到作图，可有两种方法：一种是用计算的，一种是不用计算，就将量线，计算，作图三事，同时兼做的。这后一种方法，比前一种更好，因为非但简便省事，而且所得结果，其正确程度，竟超出于普通方法之上。其理由有二：
第一，普通方法所得的结果，并不是直接来的，是经过了许多次的间接来的；每经过一次的间接，就有增加一分的错误的可能。无论你如何精细用心，这总是件逃不了的事。我们仪器上所得的结果，却完全是直接的；完全直接也当然并不就是绝对没有错误，但错误的分量总少得多了。
第二，在物理计算中，除有特别需要外，通常只用数目字三位；在图算法中，用两位就够。我们这仪器上的对数尺，却用了四位。以四位与三位或两位相比，自然是正确得多了。
因有这种原因，所以用无计算法直接画出来的曲线，形式非常整齐，不比用普通方法所画的，常带着许多不规则的折齿。这种折齿从何而来，向来没有人能明白解释过；现在我们可以说，这是错误成分太多的结果。
第二种仪器是一个音鼓，感觉特别灵敏，所以记起声来（尤其是在记女声的时候），比普通的Rousselot式鼓好得多。若是把鼓膜的宽紧和鼓管中的气量校得恰好，所画出的浪线，几乎可以和Lioretgraphe上画出来的一样；而且于记语声之外，更能记“音哨”和许多种口吹乐器的声。因有此种作用，我们有时可以把它替代电流音义，有时也可以借它研究乐器的音高。我们还能用它记留声机片的音，因此可以利用市上所卖的留声机片，来研究名歌人或名乐师的奏品。为了这样一件事，从前Scripture先生曾特造过一种仪器。这仪器的价值至少要比我们的音鼓高上一百倍，实验时所用时间和材料，要多到一千倍；所画出的浪线，自然比我们的鼓上所画出的详细得多，但在普通研究中，我们永世也用不着那样的详细。
十四年三月十七日，巴黎