声波测井首先要解决的问题是在井下发射一种特殊的声波信号：有一定的频率范围，有一定功率，可以调控，可以重复。通常，声波测井在井下发射的是一种频率为20千赫（即每秒钟振动2万次）的超声波脉冲。由于声波信号在1米厚的岩层中传播的时间也就是100～600微秒，假设接收声波的换能器距离发射声波的换能器有3米，则在3米厚的岩层中声波传播时间约是300～1800微秒，两次声脉冲发射的间隔时间是5万微秒，可以保证每次发射声脉冲后，有足够的时间传播到接收换能器，而且上一次发射的声波在岩层中完全消失后才进行下一次的发射。
在井下，往往是由一个发射声波信号的发射换能器和与之相距1～3米的几个接收换能器组成井下测量记录的组合，在声波测井中叫做“声系”，即声学测量系统。只要测量记录同一次发射的声脉冲到达各个固定距离上的接收换能器的时间，就可以换算出岩层的声速或慢度（声波时差）。
声学换能器是用锆钛酸铅或钛酸钡类压电陶瓷制作，利用其在电场作用下产生的机械振动作为声源；利用其在声波振动作用下产生电信号作为接收换能器。
最早使用的声波测井仪器只有一个发射换能器和一个接收换能器，即两个相距约1米的换能器组成最简单的声系，这种声系只能测量记录沿井壁传播的纵波，所了解的井下地层的信息有限。为了能测量记录到更多的地层信息，测井工程师首先加长了发射和接收换能器的距离，使传播速度比纵波速度慢的横波等能在到达时间上与纵波分开。就像100米赛跑时，运动员几乎同时到达终点，难以分清名次，而马拉松赛跑则由于跑的路程长，运动员在到达终点的时间上有明显的差别。
随发射和接收换能器距离的增加，接收换能器的数目，也从一个增加到两个，最多甚至可达八个，这样可以更准确地测量记录声波在各段岩层中传播情况的变化，其效果就像在马拉松赛跑时，在距离终点不同的位置上设多个时间记录站，这样可以了解各个运动员在各段跑程上速度的变化。这样有多个（通常是两个）发射换能器和多个接收换能器（最多达八个）组成的声系叫做阵列声系，相应的声波测井仪器叫做阵列声波测井仪。
