通过上一节的试验装配，胶料选择以及ANSYS的理论仿真，都是从实战的角度出发，这一次咱们共同探讨原理以及通用的算法，其中公式是借用已有的成熟的教程中转发借用的。

超声波在相同的传播媒体里 (大气条件) 传播速度相同, 即在相当大的频率范围内声速不随频率变化, 波动的传播方向与振动方向一致, 是纵向振动的弹性机械波, 它是借助于传播介质的分子运动而传播的, 波动方程描述方法与电磁波是类似的。   

式中, A (x ) 为振幅, A 0 为常数, ω为圆频率, t 为时间, x 为传播距离, k= 2π/λ为波数, λ为波长, α为衰减系数。衰减系数α与声波所在介质及频率的关系为  α=af2                      （3）  式中, a 为介质常数, f 为振动频率。在空气里, a =2×10- 13 s2/cm, 当振动的 声波频率f = 40kHz (超声波) 代入式(3) 可得 a = 3.2×10-4 cm-1  , 即1/α= 31m;若f = 30 kHz, 则1/α= 56m。它的物理意义是: 声波在空气媒质里传播, 因空气分子运动摩擦等原因, 能量被吸收损耗。在 (1/α) 长度上, 平面声波的振幅衰减为原来的e 分之一, 由此可以看出, 频率越高, 衰减得越厉害, 传播的距离也越短。考虑实际工程测量要求,在设计超声波测距仪时, 选用频率f = 40kHz 的超声波, 波长为34000/40000=0.85cm。