2025年大學(xué)《聲學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——聲學(xué)原理在多聲道處理中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在多聲道聲學(xué)系統(tǒng)中，下列哪一項(xiàng)不是空間音頻技術(shù)追求的主要目標(biāo)？A.增強(qiáng)聲音的沉浸感B.提高聲音的保真度C.擴(kuò)展聲音的方位感D.實(shí)現(xiàn)聲音的精確定位2.對(duì)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的5.1家庭影院系統(tǒng)，其中“.”代表的是多少個(gè)環(huán)繞聲道？A.1B.2C.3D.43.頭部相關(guān)傳遞函數(shù)（HRTF）主要描述的是？A.聲音在自由空間中傳播的衰減特性B.揚(yáng)聲器單元的頻率響應(yīng)特性C.聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)對(duì)不同空間位置聲音的濾波效應(yīng)D.多聲道信號(hào)進(jìn)行矩陣編碼的過(guò)程4.在多聲道系統(tǒng)的測(cè)量中，測(cè)量房間聲場(chǎng)均勻性通常關(guān)注的主要參數(shù)是？A.總諧波失真（THD）B.聲壓級(jí)（SPL）在聽(tīng)眾區(qū)域分布的一致性C.信號(hào)-to-噪聲比（SNR）D.截止頻率5.以下哪種環(huán)繞聲格式屬于基于對(duì)象（Object-based）的格式？A.DolbySurroundB.DTSESC.DolbyAtmosD.DolbyDigitalPlus6.在多聲道系統(tǒng)中使用數(shù)字濾波器進(jìn)行均衡處理，其主要目的是？A.減少系統(tǒng)的噪聲產(chǎn)生B.調(diào)整不同聲道或揚(yáng)聲器單元的頻率響應(yīng)，以獲得更自然的聽(tīng)感C.增加系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍D.實(shí)現(xiàn)聲音的自動(dòng)延遲補(bǔ)償7.聲音的時(shí)間延遲是指？A.聲音信號(hào)通過(guò)濾波器后的相位變化B.從聲源到聽(tīng)眾耳朵所需的時(shí)間差C.聲音信號(hào)中諧波成分的強(qiáng)度差異D.聲音在介質(zhì)中傳播的速度變化8.多聲道系統(tǒng)的混響設(shè)計(jì)，通常是為了？A.完全消除房間內(nèi)的聲音反射B.模擬特定場(chǎng)所（如音樂(lè)廳）的混響特性，以增強(qiáng)空間感C.提高系統(tǒng)的信噪比D.減少揚(yáng)聲器之間的干擾9.矩陣編碼技術(shù)（MatrixEncoding）在多聲道系統(tǒng)中的主要作用是？A.將多路信號(hào)編碼成單路信號(hào)進(jìn)行傳輸，在接收端解碼還原多聲道B.將立體聲信號(hào)編碼為多聲道信號(hào)C.用于自動(dòng)調(diào)整揚(yáng)聲器的音量D.實(shí)現(xiàn)聲音的空間定位10.在進(jìn)行多聲道聲學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，選擇揚(yáng)聲器布局，需要優(yōu)先考慮的因素是？A.揚(yáng)聲器的價(jià)格B.揚(yáng)聲器的外觀設(shè)計(jì)C.聽(tīng)眾的位置和聲場(chǎng)覆蓋范圍D.系統(tǒng)的復(fù)雜程度二、填空題（每空1分，共15分）1.多聲道聲學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)之一是營(yíng)造出具有真實(shí)感的__________和__________。2.雙耳效應(yīng)是人體聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)感知聲音__________和__________的基礎(chǔ)。3.在DolbyAtmos等沉浸式音頻系統(tǒng)中，聲音被處理為多個(gè)獨(dú)立的__________，這些對(duì)象可以在三維空間中自由移動(dòng)。4.聲音從聲源傳播到聽(tīng)眾耳朵，由于距離和反射等因素，會(huì)存在__________，這對(duì)聲場(chǎng)定位和聽(tīng)感有重要影響。5.對(duì)多聲道系統(tǒng)進(jìn)行__________測(cè)量，可以了解系統(tǒng)在不同頻率下的表現(xiàn)。6.數(shù)字信號(hào)處理（DSP）在多聲道系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，例如通過(guò)__________實(shí)現(xiàn)不同的聲場(chǎng)控制效果。7.為了保證多聲道系統(tǒng)各揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音能夠良好地融合，需要控制它們之間的__________和__________。8.均衡器（EQ）在多聲道系統(tǒng)中常用于調(diào)整各聲道的__________，以補(bǔ)償房間聲學(xué)特性或獲得特定聽(tīng)感。9.HRTF是模擬人耳和頭部的__________對(duì)聲音產(chǎn)生的濾波效應(yīng)，使得虛擬聲源可以像真實(shí)聲源一樣被感知。10.在電影環(huán)繞聲制作中，常用的__________格式是基于對(duì)象編碼的，而__________格式則屬于傳統(tǒng)矩陣編碼格式。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述什么是雙耳效應(yīng)，并說(shuō)明它對(duì)多聲道聲場(chǎng)定位技術(shù)有何啟示。2.簡(jiǎn)述矩陣編碼技術(shù)的原理及其局限性。3.在設(shè)計(jì)一個(gè)家庭影院的5.1聲道系統(tǒng)時(shí)，揚(yáng)聲器應(yīng)該如何布局？請(qǐng)簡(jiǎn)述主要考慮因素。4.數(shù)字信號(hào)處理（DSP）在多聲道系統(tǒng)的混響設(shè)計(jì)中扮演什么角色？請(qǐng)簡(jiǎn)述其工作原理。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.假設(shè)一個(gè)7.1聲道系統(tǒng)，其中一個(gè)前置中置聲道（C）到聽(tīng)眾耳部的距離為3米，而左前聲道（L）和右前聲道（R）到聽(tīng)眾耳部的距離分別為4米。如果C聲道在1000Hz的聲壓級(jí)為80dB，假設(shè)聲音在空氣中以340m/s速度傳播且忽略空氣吸收，請(qǐng)估算L聲道和R聲道在1000Hz時(shí)需要調(diào)整到大約多少聲壓級(jí)（以dB為單位），才能使得聽(tīng)眾感知到來(lái)自正前方的聲音較為均衡？（提示：可簡(jiǎn)化計(jì)算，不考慮頭部大小和反射等影響）2.某多聲道系統(tǒng)使用一個(gè)中心聲道（C）和一個(gè)后環(huán)繞聲道（RearSurround）。經(jīng)過(guò)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)C聲道在1000Hz的延遲為5ms，RearSurround聲道相對(duì)于C聲道有10ms的延遲。請(qǐng)計(jì)算RearSurround聲道在1000Hz的聲壓級(jí)需要比C聲道低多少dB，才能使得兩者在該頻率上的到達(dá)時(shí)間對(duì)聽(tīng)眾來(lái)說(shuō)沒(méi)有明顯先后感？（提示：人耳對(duì)時(shí)間差低于20-30ms的感知不敏感，可簡(jiǎn)化為考慮5ms以?xún)?nèi)的時(shí)間差影響，聲壓級(jí)與時(shí)間延遲的平方成反比關(guān)系，但此處直接計(jì)算衰減量更合適，或簡(jiǎn)化為線性關(guān)系估算）五、論述題（15分）結(jié)合你所學(xué)的聲學(xué)原理，論述在電影院等公共場(chǎng)所應(yīng)用多聲道聲學(xué)系統(tǒng)時(shí)，需要綜合考慮哪些因素？這些因素如何相互影響，共同決定最終的聽(tīng)音體驗(yàn)？試卷答案一、選擇題1.B2.A3.C4.B5.C6.B7.B8.B9.A10.C二、填空題1.沉浸感，空間感2.方向感，距離感3.聲音對(duì)象4.時(shí)間延遲5.頻率響應(yīng)6.延遲，濾波7.相位，聲級(jí)8.頻率響應(yīng)9.空間濾波10.DolbyAtmos，DolbyDigital三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：首先定義雙耳效應(yīng)（頭、耳的形狀和運(yùn)動(dòng)如何影響聲音接收）。然后說(shuō)明其對(duì)多聲道定位的啟示（如利用時(shí)間差、強(qiáng)度差、到達(dá)時(shí)間差等信息進(jìn)行虛擬聲源定位，或開(kāi)發(fā)HRTF技術(shù)模擬空間濾波效果）。2.解析思路：解釋矩陣編碼原理（用單路或多路信號(hào)通過(guò)數(shù)學(xué)變換產(chǎn)生多路輸出，如杜比環(huán)繞）。然后指出其局限性（解碼后聲道間存在串?dāng)_，信息損失，無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的獨(dú)立聲道控制）。3.解析思路：描述5.1系統(tǒng)典型布局（L/R前左/右，C中置，SL/SR后左/右環(huán)繞）。說(shuō)明考慮因素（聽(tīng)眾位置為中心，保證前后左右聲場(chǎng)覆蓋，避免直達(dá)聲和反射聲干擾，考慮房間幾何形狀）。4.解析思路：說(shuō)明DSP作用（通過(guò)算法模擬或處理聲學(xué)信號(hào)）。工作原理（使用數(shù)字濾波器模擬房間沖激響應(yīng)，調(diào)整混響時(shí)間、衰減特性、聲像等，或加入人工混響算法）。四、計(jì)算題1.解析思路：根據(jù)距離與強(qiáng)度反比關(guān)系（I∝1/r2），L和R聲道距離比C聲道遠(yuǎn)1米，強(qiáng)度（與聲壓級(jí)相關(guān)）約減半（約-3dB）。為感知均衡，需將L/R聲壓級(jí)提高約3dB。答案：L和R聲道1000Hz聲壓級(jí)需調(diào)整為83dB。2.解析思路：人耳對(duì)5ms內(nèi)時(shí)間差不敏感，可認(rèn)為延遲小于等于5ms時(shí)到達(dá)時(shí)間感相近。需使RearSurround聲音至少與C聲音同時(shí)到達(dá)。若延遲為10ms，理論上需將能量衰減足夠多。簡(jiǎn)化處理，可認(rèn)為需降低約10ms對(duì)應(yīng)的時(shí)間延遲效應(yīng)，聲壓級(jí)衰減與延遲量近似成正比（每毫秒約-6dB）。10ms延遲需衰減約60dB。但實(shí)際聽(tīng)感可能更復(fù)雜，此為簡(jiǎn)化估算。更合理的思路是，為達(dá)同時(shí)到達(dá)感，RearSurround需具有與C相同或更強(qiáng)的到達(dá)感，即其聲壓級(jí)不能顯著低于C，甚至可能需要更高以補(bǔ)償可能的不良反射。此題直接按-6dB/ms估算延遲效應(yīng)可能過(guò)于簡(jiǎn)化，更傾向于答案為“衰減量需顯著，具體值依賴(lài)于模型，但遠(yuǎn)超簡(jiǎn)單反比關(guān)系”。答案（基于簡(jiǎn)化模型）：約60dB。（需注明此為基于簡(jiǎn)化的估算）五、論述題解析思路：從聲源、傳輸、接收三個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)。*聲源：考慮內(nèi)容類(lèi)型（電影對(duì)白、音效、音樂(lè)）、聲道數(shù)量與格式（環(huán)繞、沉浸式）、聲音對(duì)象處理方式、音量平衡與動(dòng)態(tài)范圍控制。*傳輸：關(guān)注信號(hào)編碼方式（無(wú)損/有損壓縮）、傳輸介質(zhì)（有線/無(wú)線）的保真度和延遲、系統(tǒng)延遲（A/D、D/A、處理）的精確控制。*接收：涉及揚(yáng)聲器系統(tǒng)（類(lèi)型、數(shù)