2025年大學(xué)《智能體育工程》專業(yè)題庫——體育場館聲學(xué)設(shè)計與環(huán)境改進(jìn)技術(shù)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)字母填在括號內(nèi)）1.在體育場館中，導(dǎo)致觀眾聽不清教練或解說員聲音的主要聲學(xué)問題是（）。A.噪聲干擾B.聲音傳播距離過遠(yuǎn)C.回聲和混響過長D.擴(kuò)聲系統(tǒng)故障2.下列哪種材料通常具有較好的吸聲效果，特別適用于體育場館的墻體或吊頂？（）A.光滑的混凝土B.玻璃幕墻C.多孔吸聲材料（如玻璃棉、礦棉板）D.金屬板3.體育場館混響時間過長的主要原因通常是（）。A.觀眾數(shù)量過多B.建筑空間過大且吸聲不足C.擴(kuò)聲系統(tǒng)功率不夠D.通風(fēng)系統(tǒng)噪聲過大4.衡量聲音清晰度的關(guān)鍵聲學(xué)參數(shù)是（）。A.聲壓級B.混響時間C.穩(wěn)態(tài)聲壓級D.瞬態(tài)清晰度指標(biāo)（STI）5.在體育場館中，為了減少低頻噪聲的傳播，優(yōu)先考慮采用的方法是（）。A.吸聲處理B.隔聲處理C.減振處理D.擴(kuò)聲處理6.以下哪項(xiàng)技術(shù)不屬于體育場館聲學(xué)環(huán)境改進(jìn)的范疇？（）A.吸聲材料的布置B.擴(kuò)聲系統(tǒng)的優(yōu)化C.場館結(jié)構(gòu)的改造D.觀眾席的座位安排7.智能聲學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能是（）。A.自動播放背景音樂B.實(shí)時測量和顯示關(guān)鍵聲學(xué)參數(shù)C.自動調(diào)節(jié)舞臺亮度D.控制觀眾入場流量8.利用人工智能技術(shù)分析觀眾聲音反饋，以優(yōu)化場館聲學(xué)環(huán)境，屬于（）應(yīng)用。A.智能聲學(xué)監(jiān)測B.智能擴(kuò)聲控制C.智能環(huán)境模擬D.智能體驗(yàn)增強(qiáng)9.體育場館進(jìn)行聲學(xué)設(shè)計時，需要特別關(guān)注（）。A.室內(nèi)溫度和濕度B.光照度和視野范圍C.聲音的清晰度和反射特性D.空氣質(zhì)量和通風(fēng)效果10.主動降噪技術(shù)主要用于消除（）。A.固定結(jié)構(gòu)的低頻共振聲B.擴(kuò)聲系統(tǒng)的嘯叫C.來自場館外部的環(huán)境噪聲D.觀眾的喧嘩聲二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.聲音在空氣中傳播時，能量會逐漸衰減，這種現(xiàn)象稱為__________。2.衡量聲音響度的單位是__________，衡量聲音強(qiáng)度的單位是__________。3.為了控制體育場館的混響時間，可以在墻壁、天花板和觀眾席上布置__________。4.擴(kuò)聲系統(tǒng)主要由__________、傳輸線路和揚(yáng)聲器組成。5.體育場館常見的噪聲源包括觀眾噪聲、空調(diào)系統(tǒng)噪聲、設(shè)備噪聲以及結(jié)構(gòu)__________。6.智能體育工程中的聲學(xué)設(shè)計需要考慮利用__________技術(shù)進(jìn)行聲學(xué)參數(shù)的實(shí)時監(jiān)測。7.通過分析聲音的到達(dá)時間差和強(qiáng)度差，人耳可以判斷聲源的__________。8.在進(jìn)行體育場館聲學(xué)設(shè)計時，需要根據(jù)場館的__________、功能和使用方式確定聲學(xué)設(shè)計目標(biāo)。9.聲學(xué)材料按照吸聲機(jī)理可分為__________吸聲、多孔吸聲和薄板/薄膜振動吸聲。10.利用傳感器網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)體育場館聲學(xué)環(huán)境的__________。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述體育場館聲學(xué)設(shè)計的主要目標(biāo)。2.簡述吸聲材料與隔聲材料在原理和功能上的主要區(qū)別。3.簡述智能聲學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)在體育場館管理中的應(yīng)用價值。4.簡述體育場館中常見的噪聲控制方法。四、計算題（共10分）某體育場館的容積為10000立方米，在進(jìn)行聲學(xué)測量時，測得自由場狀態(tài)下的混響時間為2.5秒。假設(shè)該場館內(nèi)觀眾滿座時，等效吸聲面積比自由場狀態(tài)增加了30%。請估算觀眾滿座時該場館的混響時間。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）五、論述題（共15分）結(jié)合智能體育工程的理念，論述如何利用現(xiàn)代技術(shù)手段全面提升大型體育場館的聲學(xué)環(huán)境，并分析其中可能面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B4.D5.B6.D7.B8.D9.C10.C二、填空題1.聲衰減2.分貝（dB）；強(qiáng)度（單位：W/m2）3.吸聲材料4.傳聲器（或麥克風(fēng)）5.共振6.傳感器（或物聯(lián)網(wǎng)IoT）7.方向8.類型9.薄板/薄膜10.智能化（或智能管理）三、簡答題1.簡述體育場館聲學(xué)設(shè)計的主要目標(biāo)。體育場館聲學(xué)設(shè)計的主要目標(biāo)包括：確保觀眾能夠清晰聽到重要聲音信息（如教練指令、解說評論），控制不良的混響和回聲，保證聲音的傳播方向性和覆蓋均勻性，同時根據(jù)需要營造特定的聲學(xué)氛圍（如體育場地的激情氛圍）。此外，還需控制外部的噪聲干擾，創(chuàng)造舒適、健康的聽音環(huán)境。2.簡述吸聲材料與隔聲材料在原理和功能上的主要區(qū)別。原理區(qū)別：吸聲材料主要通過其內(nèi)部的多孔結(jié)構(gòu)或振動結(jié)構(gòu)，將聲能轉(zhuǎn)化為熱能或其他形式的能量來消耗聲能，使聲音在傳播過程中強(qiáng)度減弱；隔聲材料則主要通過其質(zhì)量密度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，阻礙聲音的傳播，降低透射聲能量。功能區(qū)別：吸聲材料主要應(yīng)用于需要降低聲音反射、縮短混響時間的場所內(nèi)部表面；隔聲材料主要用于需要阻擋聲音從一個區(qū)域傳播到另一個區(qū)域的分隔結(jié)構(gòu)（如隔墻、隔聲罩）。3.簡述智能聲學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)在體育場館管理中的應(yīng)用價值。智能聲學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)通過布設(shè)傳感器實(shí)時采集場館內(nèi)的聲學(xué)參數(shù)（如聲壓級、混響時間、噪聲源識別等），利用數(shù)據(jù)處理和анализа技術(shù)，可以：*為場館的聲學(xué)設(shè)計、改造和優(yōu)化提供精確的數(shù)據(jù)依據(jù)。*實(shí)時評估場館當(dāng)前聲學(xué)環(huán)境質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)聲學(xué)問題（如某區(qū)域噪聲過高、混響異常）。*根據(jù)實(shí)時監(jiān)測結(jié)果，智能調(diào)控擴(kuò)聲系統(tǒng)等設(shè)備，保證最佳聽音效果。*提升場館管理的科學(xué)化和精細(xì)化水平，提高觀眾滿意度。*為特殊事件（如大型演出、重要會議）的聲學(xué)保障提供支持。4.簡述體育場館中常見的噪聲控制方法。體育場館中常見的噪聲控制方法主要包括：*聲源控制：選用低噪聲設(shè)備（如空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)），對高噪聲設(shè)備進(jìn)行隔振、減振處理，優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行管理。*傳播途徑控制：設(shè)置隔聲屏障（如隔聲墻）阻斷噪聲向敏感區(qū)域傳播，合理規(guī)劃設(shè)備布局，利用吸聲材料減少噪聲在室內(nèi)空間的反射和傳播。*接收點(diǎn)控制（吸聲）：在場館內(nèi)表面（墻壁、天花板、觀眾席）使用吸聲材料或構(gòu)造，減少聲音反射，縮短混響時間，降低背景噪聲感知。*人員管理：通過廣播提示、管理措施等方式，控制觀眾的活動噪聲。四、計算題解：設(shè)場館自由場狀態(tài)下的總吸聲面積為A?，混響時間為T?=2.5秒。根據(jù)混響時間公式T=0.163V/(Sα)，其中V為容積，S為總吸聲面積，α為平均吸聲系數(shù)。滿座時等效吸聲面積S=A?+ΔA=A?+0.3A?=1.3A?。滿座時混響時間T=0.163V/(Sα)=0.163V/(1.3A?α)。因T?=0.163V/(A?α)，所以T=T?/1.3=2.5/1.3≈1.92秒。答：觀眾滿座時該場館的混響時間約為1.92秒。五、論述題利用現(xiàn)代技術(shù)手段，特別是結(jié)合智能體育工程理念，可以從以下幾個方面全面提升大型體育場館的聲學(xué)環(huán)境：首先，實(shí)施精細(xì)化的智能聲學(xué)監(jiān)測。通過部署高密度、多類型的聲學(xué)傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時、全面地采集場館內(nèi)各區(qū)域的聲壓級、混響時間、噪聲頻譜、聲源定位等數(shù)據(jù)。利用物聯(lián)網(wǎng)（IoT）和邊緣計算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸、處理和分析，構(gòu)建場館聲學(xué)環(huán)境數(shù)據(jù)庫。其次，構(gòu)建智能聲學(xué)調(diào)控系統(tǒng)?；诒O(jiān)測數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)的聲學(xué)模型與目標(biāo)（如不同活動類型的聲學(xué)要求），利用人工智能（AI）算法，自動或半自動地調(diào)控擴(kuò)聲系統(tǒng)的參數(shù)（如揚(yáng)聲器功率、指向性、音量平衡），優(yōu)化音頻信號處理（如均衡、壓縮、混響），實(shí)現(xiàn)對聲場分布的動態(tài)優(yōu)化和聽音質(zhì)量的實(shí)時保障。例如，針對不同區(qū)域或不同方向的觀眾，提供個性化的音頻服務(wù)。再次，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）技術(shù)。通過VR技術(shù)模擬未來場館的聲學(xué)效果，輔助聲學(xué)設(shè)計方案的評估與優(yōu)化；通過AR技術(shù)，在觀賽時向觀眾提供與聲學(xué)信息相關(guān)的可視化輔助（如顯示聲音來源方向、強(qiáng)度指示），甚至提供沉浸式的音頻體驗(yàn)增強(qiáng)。此外，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對長期的聲學(xué)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，識別場館聲學(xué)環(huán)境的