
【化】 acoustic impedance
【化】 acoustic resistance
contend with; defy; fight; refuse; repel; resist
【医】 Adv.; contra-; ob-
声阻抗(Acoustic Impedance) 是声学中的核心物理量,用于描述介质对声波传播产生的阻碍作用。其严格定义为:介质中某点的声压 ( p ) 与该点质点振动体积速度 ( U )(单位时间内通过单位面积的体积流)的复数比值,即:
$$ Z_s = frac{p}{U} $$
在平面波条件下,声阻抗可简化为介质密度 ( rho ) 与声速 ( c ) 的乘积: $$ Z = rho cdot c $$ 单位为瑞利(Rayl) 或Pa·s/m(帕斯卡·秒每米)。
声阻(Real Part)
声阻抗的实部反映声波能量在介质中转化为热能的耗散特性,例如多孔吸声材料通过摩擦将声能转化为热能。
声抗(Imaginary Part)
虚部表征介质惯性(质量抗)或弹性(劲度抗)对声波的存储-释放作用,如扬声器振膜因质量惯性延迟振动响应。
组织声阻抗差异(如骨骼 ( Z approx 7.8 times 10 ) Rayl vs. 软组织 ( approx 1.6 times 10 ) Rayl)决定超声反射强度,是B超诊断的基础原理。
声阻抗匹配设计可优化消声器性能(例如渐变阻抗层减少界面反射),提升声能传输效率。
扬声器阻抗曲线(含机械/电学分量)直接影响功放匹配与音质表现,需满足 ( Z{text{electrical}} propto Z{text{acoustic}} ) 的等效转换关系。
定义为声压与质点振动速度的比值 ( z = p/v ),其平面波表达式与特性阻抗一致(( z = rho c )),是分析材料声学属性的微观参数。
权威参考来源
声阻抗是描述介质对声波传播阻碍程度的物理量,具有物理学和医学双重应用意义,具体解释如下:
基本概念
声阻抗定义为声压($p$)与质点振速($v$)的比值,公式为:
$$
Z = frac{p}{v}
$$
单位为帕斯卡·秒每米(Pa·s/m)或雷(rayl)。另一种表述是声压与体积速度的复数比值,单位是Pa·s/m³。
物理意义
反映介质对声波传播的阻尼特性,取决于介质密度和弹性模量。声阻抗值越高,声波传播阻力越大,例如固体和液体中的声阻抗远高于空气。
应用领域
在超声检查中,不同组织的声阻抗差异是成像基础,例如区分骨骼、肌肉等结构。
检查原理
通过测量中耳对声波的阻抗变化,评估耳部功能。常用仪器为中耳分析仪,包含鼓室压图、镫骨肌反射等测试。
临床用途
检查特点
无创、无辐射,适用于不明原因耳鸣、耳痛等症状的辅助诊断。
声阻抗既是一个物理量,也是医学诊断工具。其核心在于量化介质对声波的阻碍效应,物理定义侧重理论计算(声压/振速),医学应用则通过阻抗变化反映耳部结构功能状态。
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