1921年11月，刘复先生正式向蔡元培先生提交了一份《提议创设中国语音学实验室计划书》（《北京大学日刊》1921年11月16日），提出“鉴于研究中国语音，并解决中国语言中一切与语音有关系之问题，非纯用科学的试验方法不可”。1925年春，在法国巴黎大学专攻语音学并获得博士学位的刘复回到北大国文系任教，同年9月，在其主持下，“语音乐律实验室”正式成立。实验室隶属于国文系，内有研究语音乐律及进行教学实验的仪器多种（部分仪器由刘复亲自制造）。当时的重要工作主要是调查全国方音，制成各种声调曲线及图表。1928年，实验室改属文科研究所国学门。1934年起又归属研究院文科研究所。语音乐律实验室的成立标志着我国现代语音学的正式开端。