充滿超聲波的空間或超聲振動所波及的部分介質(zhì)稱為超聲場。描述超聲場的常用物理量主要有聲壓、聲阻抗、聲強等。

1. 聲壓

 假設(shè)某一點在沒有超聲波存在時的靜態(tài)壓強為P0，存在超聲波時某一時刻所具有的壓強P1，兩者之差即為該點的瞬時聲壓P。聲壓單位與壓強單位相同，均為Pa（帕）。

有效聲壓是指在一定時間間隔內(nèi)，瞬時聲壓對時間取均方根值，即

超聲波在介質(zhì)中傳播時，介質(zhì)每一點的聲壓隨時間和振動位移量的不同而變化，所以瞬時聲壓P是時間和位移的函數(shù)，可由下式表達：

 由式（2.1）可知，超聲場中某一點的聲壓按余弦函數(shù)周期性變化。聲壓的幅值與介質(zhì)的密度、波速、質(zhì)點振動速度成正比。通常固體介質(zhì)由于密度大、聲速高和質(zhì)點振速高，導(dǎo)致置于同一超聲場中的介質(zhì)（離聲源距離相同），以固體介質(zhì)中的聲壓最高，液體中聲壓次之，氣體中聲壓最小。當(dāng)然，對于不同固體介質(zhì)而言，因材料性質(zhì)、密度、聲速等因素的差異，對應(yīng)的聲壓也會有所區(qū)別。一般認為，探傷儀顯示屏上的信號高度與聲壓成正比。

2. 聲阻抗

 超聲場中任一點的聲壓與該處質(zhì)點振動速度之比稱為聲阻抗，也稱特性阻抗，常用符號Z表示，單位為kg/（m2·s）[千克/（平方米·秒）]：

 由式（2.2）可知，聲阻抗的大小等于介質(zhì)的密度與波速的乘積。不難看出，在同一聲壓下，Z增加，質(zhì)點的振動速度下降。因此聲阻抗Z可理解為介質(zhì)對質(zhì)點振動的阻礙作用。類似于電學(xué)中的歐姆定律 I=U/R，電壓定，電阻增加，電流減少。

聲阻抗是表征介質(zhì)聲學(xué)性質(zhì)的重要物理量。超聲波在異種介質(zhì)界面上的反射和透射情況與聲阻抗關(guān)系密切。

3. 聲強

單位時間內(nèi)在垂直于聲波傳播方向的介質(zhì)指定面積上所通過的平均聲能量，稱為平均聲功率或平均聲能量流。單位面積上的平均聲功率稱為聲強度，簡稱聲強，通常用符號I表示，單位為瓦／平方米（W/㎡),可寫作

由式（2.3)可知，在同一介質(zhì)中，聲強與聲壓的平方成正比。

4. 聲壓級、聲強級

 直接使用聲壓、聲強等物理量描述實際生活中的各種聲音，數(shù)值變化范圍會非常寬，涉及的數(shù)量級也相差巨大，如果使用對數(shù)標度來進行比較計算就能大大簡化運算。另一個原因是人耳對聲音的接收更接近正比于其對數(shù)值，并非正比于強度。因此，在聲學(xué)中普遍使用對數(shù)標度對聲壓、聲強等參數(shù)進行度量，對應(yīng)的，分別稱為聲壓級、聲強級，單位用Bel(貝爾）表示，因為貝爾的單位比較大，工程上使用時將其縮至1/10后以dB(分貝）為單位。

 聲壓級的符號通常用L_p表示。定義聲壓級為將待測聲壓的有效值P_e與基準聲壓P₀。的比值取以10為底的常用對數(shù)，再乘以20,即

 在空氣中，基準聲壓為P₀=2×10⁵Pa,這個數(shù)值是正常人聽覺對1kHz聲音稍稍感知到的最低聲壓值，低于此，通常人的聽覺系統(tǒng)就感知不到了，亦即聽閾聲壓級為0dB。人耳的聽覺從可聽閾的2×10⁵Pa的聲壓到痛閾的20 Pa,兩者相差100萬倍，而用聲壓級來表示則變化為0~120dB的范圍，使對聲音的描述大為方便。

聲強級的符號為L_I,定義為待測聲強I與基準聲強I₀的比值取以10為底的常用對數(shù)，再乘以10,即

在空氣中，基準聲強I0取為1×10¹² W/㎡,與空氣中基準聲壓相對應(yīng)，是能夠引起人耳聽覺的最低聲強。

垂直線性較好的探傷儀，顯示屏顯示的信號高度與聲壓成正比，有

式中，基準聲壓P₁和基準聲強H₁可任意選取。

常用聲壓比（波高比）對應(yīng)的分貝值見表2.1.