声波医学知识讲座专家讲座

第五节声波(soundwave)声波(soundwave)：频率在20HZ~2万HZ之间能引发人听觉反应机械纵波。超声波(ultrasonicwave):频率高于2万HZ机械波次声波(infrasonicwave):频率低于20HZ机械波1声波医学知识讲座第1页

1.声压P（sonicpressure)：媒质中任一点压强P’与无声波经过时压强P0之差P=P’－P0。声波方程若为：能够证实:一、声压和声强声波是纵波，能引发媒质密度、压强发生周期性改变.其中Pm=

ρuAω

为声压幅值，又称声幅。2声波医学知识讲座第2页2.声阻抗Z（acousticimpedance)声压幅值Pm与媒质质点振动速度幅值Vm

之比称为声阻抗。即：Z===ρuPmVmρuAωAω单位为：Kg·m-2·S-1PmtP-Pm3声波医学知识讲座第3页

Z是描述媒质声学特征主要物理量,下表是几个媒质声速和声阻抗：媒质声速u(m/S)密度ρ(kg/m3)声阻抗ρu(kg/m2.s)空气3.32×102(0℃)1.294.28×1023.34×102(20℃)1.214.16×102水14.8×102(20℃)988.21.48×106脂肪14.0×1029701.36×1063、声强I(soundintensity)：I=ρuA2ω2=ZVm2=Pm22Z12124声波医学知识讲座第4页声波在两种不一样声阻抗媒质界面会发生反射和折射。强度反射系数：IrIiZ2－Z1Z1＋Z2=（)2αir=反射波声强入射波声强垂直入射时:当两种媒质阻抗相差较大时，反射强，透射弱。声阻抗相近时，透射强，反射弱。5声波医学知识讲座第5页二、听觉域（auditoryregion）1.听阈(闻阈)(thresholdofhearing):人耳能听到最低声强称为最低可闻声强或听阈。

等响曲线2.听阈曲线：不一样频率听阈值所连成曲线称为听阈曲线。f=100HZ声波:闻阈为10-8W/m2f=1000HZ声波:闻阈为10-12W/m26声波医学知识讲座第6页纯音听觉区域和等响曲线痛阈曲线听阈曲线

110-1210-1010-810-610-210-4声强W/m24010020040010004000100000频率（HZ）

返回听觉区域1听觉区域7声波医学知识讲座第7页等响曲线3.痛阈（thresholdoffeeling):

人耳所能忍受最大声强，称为痛阈。f=1000HZ声波:痛阈为1W/m24.痛阈曲线:

不一样频率痛阈值连成线称为痛阈曲线。5.听觉区域（auditoryregion）：

由听阈曲线、痛阈曲线、20HZ、2万HZ所围成区域称为听觉区域。8声波医学知识讲座第8页听觉区域

在听觉区域中，1000Hz声强从10-12w/m2到1w/m2皆可被听到，强度增加1012倍，但人耳感觉响度仅增加120倍，平均而言：强度每增加10倍，响度仅增加1倍。为此引入声强级概念：9声波医学知识讲座第9页三、声强级和响度级

如声强为I，则其声强级L为：L=㏒（B）=10㏒(dB)II0II0其中I0是标准参考声强：I0=10－12W/㎡，1000HZ听阈值。声强级1、声强级：在声学上惯用对数标度来表示强度等级,称为声强级，单位为:贝尔（B）及分贝尔（dB）。10声波医学知识讲座第10页例：一马达声强为10－5W/m2，其声强级为多少？若两台同时开动，声强级又为多少？

声强级L1=10Log10-5/10-12=10Log107=70（dB）L2=10Log2×10-5/10-12=10Log2×107

=10Log2+10Log107

=10×0.301+70=73（dB）11声波医学知识讲座第11页2、响度级和等响曲线：（1）响度loudness：人耳对声波强弱主观感受。（2）响度级loudnesslevel：响度强弱数量等级。其数值定义为频率为1000HZ纯音声强级含有相同量值。单位：phon（方）响度级（3）等响曲线：

响度级相同点连成曲线，称为等响曲线。12声波医学知识讲座第12页纯音听觉区域和等响曲线4010020040010004000100000频率（HZ）

110-1210-1010-810-610-210-4声强W/m2120060204080100声强级dB120方060204080100响度级返回响度级听觉区域413声波医学知识讲座第13页1.同一介质中两声波声强级之差为20dB，则它们声强之比为:14声波医学知识讲座第14页2.两个音叉在空气中产生同振幅声波，频率各为512Hz和256Hz，二者声强之比为:15声波医学知识讲座第15页3.有一声音与频率为1000Hz,声强级为50dB纯音等响,则此声音响度级为:16声波医学知识讲座第16页声强为10-9w/m2，频率为300Hz声波与声强为10-10w/m21000Hz纯音等响，则该300Hz声波声强级为

；响度级为

。17声波医学知识讲座第17页对1000Hz纯音，人耳可闻最低声强为10-12W/m2，其声强级为();响度级为().对100Hz纯音，人耳可闻最低声强为10-8W/m2，其响度级为().0dB0方0方18声波医学知识讲座第18页本章习题

5-5、5-6、5-7、5-1119声波医学知识讲座第19页第六节多普勒效应一、多普勒效应超声多普勒血流仪（P71）（自主学习）20声波医学知识讲座第20页超声波成像1.回波成像：回声成像界面1界面2始波A型显示：幅度型显示B型显示：亮度型显示IrIiZ2－Z1Z1＋Z2=（)2αir=2.脉冲回波测距原理：渡越时间t：从发射超声到接收界面反射回波时间。L界面界面深度：定标：取C=1540m/s,

t=13μs1cm组织厚度回声强弱：..21声波医学知识讲座第21页超声成像显示方式22声波医学知识讲座第22页A超（Amplitudemodulation）一维成像纵轴：显示反射波强度，幅度越大回波越强。横轴：显示声波传输时间，相当于深度。显示方式：幅度调制型显示正常肝脏波形肝癌波形23声波医学知识讲座第23页B–modeＢ型Brightnessmode回声以光点显示,二维空间展开,成为断面图像。24声波医学知识讲座第24页显示方式：亮度型显示（同B型）运动显示：深度—时间曲线表示反射界面运动情况时间深度

为表示运动情况，在示波器水平偏转板上加慢扫