
【化】 acoustic impedance
【化】 acoustic resistance
contend with; defy; fight; refuse; repel; resist
【醫】 Adv.; contra-; ob-
聲阻抗(Acoustic Impedance) 是聲學中的核心物理量,用于描述介質對聲波傳播産生的阻礙作用。其嚴格定義為:介質中某點的聲壓 ( p ) 與該點質點振動體積速度 ( U )(單位時間内通過單位面積的體積流)的複數比值,即:
$$ Z_s = frac{p}{U} $$
在平面波條件下,聲阻抗可簡化為介質密度 ( rho ) 與聲速 ( c ) 的乘積: $$ Z = rho cdot c $$ 單位為瑞利(Rayl) 或Pa·s/m(帕斯卡·秒每米)。
聲阻(Real Part)
聲阻抗的實部反映聲波能量在介質中轉化為熱能的耗散特性,例如多孔吸聲材料通過摩擦将聲能轉化為熱能。
聲抗(Imaginary Part)
虛部表征介質慣性(質量抗)或彈性(勁度抗)對聲波的存儲-釋放作用,如揚聲器振膜因質量慣性延遲振動響應。
組織聲阻抗差異(如骨骼 ( Z approx 7.8 times 10 ) Rayl vs. 軟組織 ( approx 1.6 times 10 ) Rayl)決定超聲反射強度,是B超診斷的基礎原理。
聲阻抗匹配設計可優化消聲器性能(例如漸變阻抗層減少界面反射),提升聲能傳輸效率。
揚聲器阻抗曲線(含機械/電學分量)直接影響功放匹配與音質表現,需滿足 ( Z{text{electrical}} propto Z{text{acoustic}} ) 的等效轉換關系。
定義為聲壓與質點振動速度的比值 ( z = p/v ),其平面波表達式與特性阻抗一緻(( z = rho c )),是分析材料聲學屬性的微觀參數。
權威參考來源
聲阻抗是描述介質對聲波傳播阻礙程度的物理量,具有物理學和醫學雙重應用意義,具體解釋如下:
基本概念
聲阻抗定義為聲壓($p$)與質點振速($v$)的比值,公式為:
$$
Z = frac{p}{v}
$$
單位為帕斯卡·秒每米(Pa·s/m)或雷(rayl)。另一種表述是聲壓與體積速度的複數比值,單位是Pa·s/m³。
物理意義
反映介質對聲波傳播的阻尼特性,取決于介質密度和彈性模量。聲阻抗值越高,聲波傳播阻力越大,例如固體和液體中的聲阻抗遠高于空氣。
應用領域
在超聲檢查中,不同組織的聲阻抗差異是成像基礎,例如區分骨骼、肌肉等結構。
檢查原理
通過測量中耳對聲波的阻抗變化,評估耳部功能。常用儀器為中耳分析儀,包含鼓室壓圖、镫骨肌反射等測試。
臨床用途
檢查特點
無創、無輻射,適用于不明原因耳鳴、耳痛等症狀的輔助診斷。
聲阻抗既是一個物理量,也是醫學診斷工具。其核心在于量化介質對聲波的阻礙效應,物理定義側重理論計算(聲壓/振速),醫學應用則通過阻抗變化反映耳部結構功能狀态。
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