2025年大學(xué)《聲學(xué)》專業(yè)題庫——聲音的傳播與感知機制研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的首字母填在括號內(nèi)。）1.聲波在空氣中傳播時，下列哪個物理量會隨距離的增加而顯著減??？（）A.聲速B.聲壓振幅C.聲強D.頻率2.當(dāng)聲源與觀察者相互靠近時，觀察者接收到的聲音頻率將（）。A.大于聲源發(fā)出的頻率B.小于聲源發(fā)出的頻率C.等于聲源發(fā)出的頻率D.視具體情況而定，可能大于、小于或等于聲源發(fā)出的頻率3.聲波從空氣進入水中，下列哪個物理量會保持不變？（）A.聲速B.頻率C.波長D.聲壓4.一個人說話時，聲音的音調(diào)主要取決于聲帶的（）。A.振幅B.頻率C.密度D.長度5.在自由聲場中，距離聲源1米處的聲壓級為80dB，則距離聲源4米處的聲壓級約為（）。A.40dBB.60dBC.80dBD.96dB6.聲波在傳播過程中，遇到障礙物會繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象稱為（）。A.反射B.折射C.衍射D.衰減7.人耳能夠感受到的最小聲壓變化量（聽閾）與最大聲壓變化量（痛閾）之間的范圍，稱為（）。A.音調(diào)B.響度C.聽覺動態(tài)范圍D.掩蔽效應(yīng)8.聲音的掩蔽效應(yīng)指的是（）。A.同時聽到兩個聲音時，一個聲音的強度會抑制另一個聲音的感知B.沒有聲音時人耳的感覺C.聲音隨時間變化的快慢感覺D.聲音的清晰度感覺9.鼓膜將空氣中的聲波傳遞到內(nèi)耳的聽覺結(jié)構(gòu)是（）。A.耳蝸B.聽小骨C.螺旋器D.聽覺神經(jīng)10.下列哪個現(xiàn)象不是聲音在固體中傳播時表現(xiàn)出的特性？（）A.聲速通常比在空氣中快得多B.聲音傳播幾乎沒有能量損失C.聲音可以在不同密度的固體界面發(fā)生強烈反射D.聲音傳播時會發(fā)生明顯的衍射二、填空題（每空2分，共30分。）1.聲波是一種機械波，它需要_________介質(zhì)才能傳播。2.聲波的頻率f（赫茲Hz）表示每秒鐘聲波振動的_________。3.聲波的波長λ（米m）是指聲波在傳播方向上相鄰兩個_________同相位點之間的距離。4.聲波在介質(zhì)中傳播的速度v（米/秒m/s）與其頻率f和波長λ的關(guān)系為_________。5.聲壓p（帕斯卡Pa）是描述聲波疏密變化的物理量，其有效值通常用_________來表示。6.聲強I（瓦特/平方米W/m2）是描述聲波能量流動的物理量，其與聲壓有效值p和介質(zhì)密度ρ、聲速v的關(guān)系為_________。7.對數(shù)標(biāo)度常用于表示聲音的_________（單位為分貝dB）和_________（單位為宋）。8.當(dāng)聲波從波疏介質(zhì)傳播到波密介質(zhì)時，在界面處會發(fā)生_________現(xiàn)象，導(dǎo)致波線向法線方向偏折。9.人耳的聽覺頻率范圍大約是_________赫茲（Hz）到_________赫茲（Hz）。10.內(nèi)耳中的_________是聲音感受器，它將機械振動轉(zhuǎn)化為神經(jīng)信號。11.心理聲學(xué)中，響度是人對聲音強度的主觀感受量，它與聲強的對數(shù)成_________關(guān)系。12.聲音的音色是由聲音的_________、強度變化和頻率成分等因素共同決定的。三、簡答題（每題5分，共15分。）1.簡述多普勒效應(yīng)的基本原理及其產(chǎn)生的原因。2.簡述聲音從聲源發(fā)出到被人耳感知大致經(jīng)歷的過程。3.簡述頻率掩蔽效應(yīng)的基本含義。四、計算題（每題7分，共21分。）1.已知空氣中聲速為343米/秒，一聲波源的頻率為1000赫茲。求該聲波在空氣中傳播時的波長是多少米？2.一聲源在距離觀察者10米處，其聲壓有效值為2×10?2帕斯卡。求該聲源在距離觀察者5米處的聲壓有效值是多少帕斯卡？假設(shè)空氣介質(zhì)均勻，聲波傳播無衰減。3.某聲源的聲強為10??瓦特/平方米。求該聲源的聲壓級是多少分貝（dB）？（參考：I?=10?12W/m2）五、論述題（10分。）結(jié)合聽覺系統(tǒng)的生理結(jié)構(gòu)和心理聲學(xué)原理，論述響度、音調(diào)和音色這三個聲音心理感知特性是如何形成的。試卷答案一、選擇題1.C2.A3.B4.B5.B6.C7.C8.A9.B10.B二、填空題1.固體、液體、氣體2.次數(shù)3.波峰（或波谷、波峰與波谷）4.v=fl5.聲壓級6.I=p2/(ρv)7.響度；響度級8.折射9.20；2000010.毛細胞11.對數(shù)12.波形（或頻譜結(jié)構(gòu)）三、簡答題1.多普勒效應(yīng)是指當(dāng)聲源與觀察者相對運動時，觀察者接收到的聲音頻率會發(fā)生變化的現(xiàn)象。其產(chǎn)生的原因是聲源與觀察者之間的距離隨時間發(fā)生變化，導(dǎo)致單位時間內(nèi)觀察者接收到的完整波數(shù)發(fā)生變化。當(dāng)兩者相互靠近時，距離減小，單位時間內(nèi)接收到的波數(shù)增多，頻率升高；當(dāng)兩者相互遠離時，距離增大，單位時間內(nèi)接收到的波數(shù)減少，頻率降低。2.聲音從聲源發(fā)出后，以聲波形式在介質(zhì)中傳播。聲波到達人耳，引起鼓膜振動。鼓膜的振動通過聽小骨（錘骨、砧骨、鐙骨）傳遞到內(nèi)耳的耳蝸。耳蝸中的毛細胞將機械振動轉(zhuǎn)化為神經(jīng)信號，經(jīng)聽覺神經(jīng)傳遞至大腦聽覺中樞，最終被人腦解釋為聲音，形成聽覺感知。3.頻率掩蔽效應(yīng)是指當(dāng)一個聲音（掩蔽音）存在時，會使得另一個同時或緊隨其后的、頻率接近的聲音（被掩蔽音）的聽閾升高，甚至完全聽不到的現(xiàn)象。掩蔽效應(yīng)通常在掩蔽音頻率與被掩蔽音頻率相同時最為顯著，并且掩蔽效應(yīng)也會隨時間延長而減弱。四、計算題1.解：根據(jù)公式λ=v/fλ=343m/s/1000Hz=0.343m答：該聲波在空氣中傳播時的波長是0.343米。2.解：根據(jù)公式I∝p2p?2/p?2=I?/I?p?=p?*sqrt(I?/I?)p?=2×10?2Pa*sqrt(10m/5m)p?=2×10?2Pa*sqrt(2)p?≈2×10?2Pa*1.414p?≈2.828×10?2Pa答：該聲源在距離觀察者5米處的聲壓有效值約為2.828×10?2帕斯卡。3.解：根據(jù)公式SPL=10*log(I/I?)SPL=10*log(10??W/m2/10?12W/m2)SPL=10*log(10?)SPL=10*4SPL=40dB答：該聲源的聲壓級是40分貝（dB）。五、論述題聲音的響度是人腦對聲音強弱的主觀感受量，其形成與聲波的物理強度（聲壓或聲強）以及人耳聽覺系統(tǒng)的響應(yīng)特性有關(guān)。根據(jù)費希納定律，響度大致與聲強的對數(shù)成正比。聲強越大，聽到的響度就越大，但響度的增長并非線性，而是對數(shù)關(guān)系。此外，外耳道、鼓膜、聽小骨等結(jié)構(gòu)的聲學(xué)傳遞特性，以及耳蝸中基底膜對不同頻率聲音的敏感度，都影響著最終到達大腦的聲音信號強度，從而影響響度感知。聲音的音調(diào)是人腦對聲音高低的的主觀感受量，主要取決于聲波振動的頻率。頻率越高，聽到的音調(diào)就越高；頻率越低，聽到的音調(diào)就越低。人耳對頻率的感知也近似于對數(shù)關(guān)系，即音調(diào)的增長與頻率的對數(shù)成正比。內(nèi)耳耳蝸中的基底膜通過“共鳴”效應(yīng)，對不同頻率的聲音產(chǎn)生最佳響應(yīng)，并將這種響應(yīng)傳遞給聽覺神經(jīng)，最終由大腦解析為音調(diào)。聲音的音色是人腦對聲音品質(zhì)或特性的主觀感受