在超声波段进行声速测量时，由于超声波波长短，易于定向发射和被反射，使得在短距离内能够较为精确地测量声速。超声波的发射与接收通常通过电磁振动与机械振动的转换来实现，最常用的实现方式是利用压电效应和磁致伸缩效应。本实验使用的是由压电陶瓷制成的换能器（探头），这种材料可以在机械振动与交流电压之间双向转换。
声波的传播速度与频率和波长的关系为：声速可通过测量声波的频率和波长来确定。同样，若测得声波传播的距离L和传播时间t，亦可计算出声速。本实验采用的声速测定方法包括共振干涉法、相位比较法、时差法和逐差法。
共振干涉法的实验装置如图1所示，图中和分别为压电晶体换能器，作为声波源，它们被低频信号发生器输出的交流电信号激励，发生受迫振动并向空气中发出近似平面声波；为超声波接收器，当和的表面近似平行时，声波在两个平面间来回反射，当两平面间距L为半波长的整数倍时，声波与反射声波在处相位差为(n=1,2……)，从而形成共振。接收器的输出在共振时会出现明显增大，从示波器上观察到的电信号幅值也是极大值。
相位比较法则基于波沿传播方向的任何两点同相位时，两点间距离为波长整数倍的原理。实验装置同样如图1所示，移动接收器直至接收到的信号再次与发射器位相相同时，一国的距离等于与声波的波长。利用李萨如图形也可以判断位相差，当两信号的位相差为0或时，李萨如图会变成倾斜的直线。
时差法则是通过测量声波在特定距离L上的传播时间t来计算声速。实验装置与上述方法相同，由信号源提供的脉冲信号经发出一个脉冲波，该脉冲信号经过一段距离后被接收，并返回信号源。信号源内部线路分析比较处理后输出脉冲信号在、之间的传播时间t，传播距离L可通过游标卡尺读出，声速可由公式(2)计算得出。
数据处理方面，本实验采用逐差法。若用游标卡尺测出个极大值的位置，依次算出每经过个的距离为，即可计算出声速。若测不到20个极大值，则可少测几个（一定是偶数），用类似方法计算即可。
