20世纪70年代后期，阵列声波测井仪研制成功。该仪器中的多个接收器（四个以上）能够接收到多道波形数据，因此人们可以利用信号处理方法获取更为准确的地层纵波速度和横波速度。
最初发明的阵列声波测井仪只提供一种单极主声源，因此也被称为单极阵列声波测井方法。通过这种测井方法在井孔中采集的实际测井波形，从中能看到三类截然不同的声波模式：第一类是通过地层运动较快的纵波，其传播速度是最快的，但振幅较小；第二类是通过地层速度较慢的横波，其传播速度比纵波慢，具有较大的振幅；最后一个是具有最大振幅的斯通利波，其传播速度最慢。它们均是沿着井壁传播的声波信号。人们通常利用纵波速度来计算井下地层的孔隙度，纵波和横波结合起来又能计算多种岩石物理参数。斯通利波的传播速度与声波在水中传播速度接近，它能够计算地层渗透率，这是一种对地质学家和石油工程专家特别有用的地层信息。
测井专家在研究过程中发现，单极仪器不能测量软地层（地层横波速度小于井孔内流体声速）中的横波速度，而地层横波速度对于石油勘探和石油工程来说又是一个至关重要的参数。因此，从1980年起，开始在井下开展包括偶极声源在内的多极声源的阵列声波测井方法研究，即除了一个主声源以外，还有多个子声源。后来，通过实验发现，偶极测井方法能够在软地层下准确测量横波速度。
阵列声波测井仪有单极模式、偶极模式以及综合模式三种工作模式（偶极声源：由频率相同、相距很近、振幅相等而振动相位相反的两个点声源构成的振动系统）。单极模式可以获得单极声波测井波形，偶极模式可以获得偶极声波测井波形，而综合模式可以同时测量上述两种模式，获得两种模式的波形。