2025年大學(xué)《聲學(xué)》專業(yè)題庫——工程聲學(xué)與聲學(xué)治理技術(shù)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在聲學(xué)測量中，使用聲級計(jì)測量得到的“聲壓級”（SPL）是指（）。A.聲波傳播方向上聲壓隨時間的變化量B.聲壓有效值相對于參考聲壓的比值，并加單位分貝C.聲波在介質(zhì)中傳播的速率D.聲源單位時間內(nèi)做的功2.評價穩(wěn)態(tài)噪聲長期暴露對人體影響的主要指標(biāo)是（）。A.聲峰值（L_peak）B.等效連續(xù)聲級（L_Aeq）C.噪聲評價曲線（NEC）D.聲功率級（L_W）3.對于無限大、剛硬、重而密的墻板，其隔聲性能主要取決于（）。A.墻體的吸聲系數(shù)B.墻體的質(zhì)量密度C.墻體的開孔率D.墻體的材料導(dǎo)熱系數(shù)4.以下哪種吸聲材料屬于多孔吸聲材料？（）A.空間吸聲體B.薄板共振吸聲結(jié)構(gòu)C.礦棉板D.振動膜5.根據(jù)聲波傳播的屏障效應(yīng)，設(shè)置聲屏障主要目的是降低（）。A.聲波在介質(zhì)中的衰減量B.聲源發(fā)出的總聲功率C.沿屏障方向傳播的聲能D.接收點(diǎn)處聲波的振幅6.在建筑聲學(xué)中，描述房間聲音衰變特性的指標(biāo)是（）。A.聲強(qiáng)級B.聲壓級C.混響時間D.隔聲量7.下列哪種措施不屬于被動噪聲控制范疇？（）A.使用隔聲窗B.采用阻尼減振器C.設(shè)置主動噪聲發(fā)生器D.使用吸聲材料8.亥姆霍茲共鳴吸聲結(jié)構(gòu)主要適用于吸收哪個頻段的噪聲？（）A.低頻B.中頻C.高頻D.所有頻率9.聲波從空氣傳入水中時，其傳播速度通常會（）。A.增大B.減小C.不變D.無法確定10.主動噪聲控制技術(shù)的主要原理是利用（）。A.聲波的干涉B.聲波的衍射C.聲波的反射D.聲波的散射二、填空題（每空2分，共20分）1.聲波在自由空間傳播時，其聲壓級隨距離的增加而__________（填“增大”、“減小”或“不變”）。2.常用的隔聲評價標(biāo)準(zhǔn)有隔聲量（R）和透射損失（TL），它們之間滿足關(guān)系__________。3.吸聲材料的吸聲系數(shù)表示其吸聲能力，其值范圍為__________。4.影響房間混響時間的主要因素包括吸聲材料的種類和面積、房間的體積以及__________。5.聲屏障的隔聲效果不僅與屏障的高度和材料有關(guān)，還與聲源和接收點(diǎn)相對于屏障的位置關(guān)系有關(guān)，其中__________（填“聲源高、接收點(diǎn)低”或“聲源低、接收點(diǎn)高”）時效果最佳。6.噪聲控制中，通常將噪聲源的分類分為固定設(shè)備噪聲、流動設(shè)備噪聲和__________。7.阻尼器的作用是消耗振動能量，常用于降低結(jié)構(gòu)的__________振動。8.主動噪聲控制系統(tǒng)中，需要精確測量噪聲信號的__________和相位信息。9.在進(jìn)行建筑聲學(xué)設(shè)計(jì)時，為了獲得良好的語言清晰度，需要控制合適的__________。10.除了被動控制措施外，針對交通噪聲等流動噪聲源，還可以通過__________等手段進(jìn)行治理。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述聲壓級（SPL）與聲功率級（L_W）的區(qū)別。2.簡述多孔吸聲材料降低噪聲的原理。3.簡述設(shè)置室內(nèi)聲屏障與室外聲屏障在原理和設(shè)計(jì)上的主要區(qū)別。4.簡述主動噪聲控制技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)。四、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某工廠車間內(nèi)穩(wěn)態(tài)噪聲的等效連續(xù)聲級為85dB(A)。試計(jì)算在此噪聲環(huán)境下工作8小時，工人受到的噪聲劑量（以8小時等效聲級表示），并判斷是否超過國家職業(yè)噪聲暴露限值（85dB(A)）。（提示：噪聲劑量與8小時等效聲級的關(guān)系可參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或近似公式）2.一面單層隔墻的面積S=20m2，其隔聲量R=45dB。假設(shè)墻體兩側(cè)的空氣聲壓級分別為80dB和35dB。試計(jì)算通過該隔墻的空氣聲透射損失TL（dB），并說明其物理意義。3.某矩形房間的長寬高分別為L=8m，W=6m，H=3m。房間內(nèi)墻面、地面、天花板的總吸聲面積（包括窗戶）為A=150m2吸聲系數(shù)α=0.3。試估算該房間的混響時間T。（提示：可使用簡正頻率法或經(jīng)驗(yàn)公式，說明所選公式的適用條件）五、分析題（15分）某居民樓靠近一條高速公路，受到的交通噪聲嚴(yán)重影響。已知噪聲主要來自車輛行駛時的空氣動力噪聲和輪胎與路面摩擦的機(jī)械噪聲，噪聲級在白天高峰時段較高，夜間則相對有所降低但仍然顯著。請分析針對該居民樓的情況，可以采取哪些主要的聲學(xué)治理措施？闡述各項(xiàng)措施的基本原理、適用性以及可能存在的問題或局限性。在制定綜合治理方案時，應(yīng)考慮哪些因素？試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.C5.C6.C7.C8.A9.A10.A二、填空題1.減小2.TL=R-10lg(S/1m2)3.0到14.室內(nèi)常數(shù)5.聲源低、接收點(diǎn)高6.施工噪聲7.自由8.幅值9.早期衰減時間(EDT)或語言清晰度指數(shù)(LCI)10.交通流線調(diào)整或綠化降噪三、簡答題1.簡述聲壓級（SPL）與聲功率級（L_W）的區(qū)別。*解析思路：區(qū)分SPL和L_W的定義和衡量對象。SPL衡量的是聲波在傳播路徑上某點(diǎn)的聲壓大小，是聲波本身的屬性，與距離有關(guān)；L_W衡量的是聲源自身發(fā)出聲音的功率大小，是聲源本身的屬性，與距離無關(guān)。SPL是標(biāo)量，L_W是功率，兩者通過聲場公式和距離聯(lián)系起來。2.簡述多孔吸聲材料降低噪聲的原理。*解析思路：描述聲波進(jìn)入多孔材料內(nèi)部傳播的機(jī)制。聲波振動空氣分子，使材料內(nèi)部纖維或孔隙中的空氣振動，空氣分子與材料纖維摩擦以及空氣粘滯性導(dǎo)致聲能轉(zhuǎn)化為熱能，從而消耗聲能，降低聲波能量。3.簡述設(shè)置室內(nèi)聲屏障與室外聲屏障在原理和設(shè)計(jì)上的主要區(qū)別。*解析思路：闡述室內(nèi)外聲屏障共同利用的阻擋和反射原理，重點(diǎn)對比環(huán)境差異帶來的設(shè)計(jì)側(cè)重。室外環(huán)境空曠，主要考慮屏障高度、距離對衰減的影響，以及與地面、天空的相互作用；室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，除了屏障本身，還需考慮室內(nèi)墻面、地面、天花板的反射，設(shè)計(jì)時可能更側(cè)重于吸聲處理或采用吸聲隔聲復(fù)合結(jié)構(gòu)，以及避免產(chǎn)生聲影區(qū)或駐波。4.簡述主動噪聲控制技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)。*解析思路：列舉主動噪聲控制系統(tǒng)的難點(diǎn)。主要包括：對噪聲信號（特別是低頻）的精確、實(shí)時測量與處理延遲問題；系統(tǒng)相位調(diào)整的復(fù)雜性；需要額外功率驅(qū)動；設(shè)備成本較高、體積較大；對于非穩(wěn)態(tài)、非確定性的噪聲源適應(yīng)性差等。四、計(jì)算題1.某工廠車間內(nèi)穩(wěn)態(tài)噪聲的等效連續(xù)聲級為85dB(A)。試計(jì)算在此噪聲環(huán)境下工作8小時，工人受到的噪聲劑量（以8小時等效聲級表示），并判斷是否超過國家職業(yè)噪聲暴露限值（85dB(A)）。*解析思路：理解噪聲劑量與等效聲級的關(guān)系。當(dāng)工作時間為標(biāo)準(zhǔn)8小時時，8小時等效聲級（L_A8h）在數(shù)值上等于TWA值。如果實(shí)際工作等效聲級等于標(biāo)準(zhǔn)限值，則劑量為100%。計(jì)算時需注意單位換算或直接利用L_Aeq=TWA的關(guān)系。*答案：L_A8h=85dB(A)。按標(biāo)準(zhǔn)定義，L_A8h即TWA。國家職業(yè)限值為85dB(A)，因此L_A8h=限值。工人受到的噪聲劑量為100%，已超過國家職業(yè)噪聲暴露限值。2.一面單層隔墻的面積S=20m2，其隔聲量R=45dB。假設(shè)墻體兩側(cè)的空氣聲壓級分別為80dB(A)和35dB(A)。試計(jì)算通過該隔墻的空氣聲透射損失TL（dB），并說明其物理意義。*解析思路：使用隔聲量R與透射損失TL的關(guān)系公式TL=R-10lg(S/1m2)。先計(jì)算TL，再解釋物理意義。TL表示聲波通過單位面積墻體時聲能損失的分貝數(shù)，是衡量墻體隔聲性能的直接指標(biāo)，數(shù)值越大，隔聲越好。*答案：TL=R-10lg(S/1m2)=45dB-10lg(20/1m2)=45dB-10lg20≈45dB-13.01dB=31.99dB≈32dB。物理意義：通過該隔墻的空氣聲透射損失為32dB，表示聲波通過墻體時，聲能大約損失了32分貝，或透射過去的聲壓級比入射聲壓級低32dB。3.某矩形房間的長寬高分別為L=8m，W=6m，H=3m。房間內(nèi)墻面、地面、天花板的總吸聲面積（包括窗戶）為A=150m2吸聲系數(shù)α=0.3。試估算該房間的混響時間T。（提示：可使用簡正頻率法或經(jīng)驗(yàn)公式，說明所選公式的適用條件）*解析思路：選擇合適的混響時間計(jì)算公式。題目提示可使用經(jīng)驗(yàn)公式，并給出了吸聲面積和吸聲系數(shù)，適合使用賽賓公式（Sabine'sformula）：T=0.161V/(Aα)，其中V為房間體積，A為總吸聲面積。先計(jì)算V=8*6*3=144m3，再代入公式計(jì)算。說明賽賓公式適用于混響時間較長（>0.5秒）、房間尺度遠(yuǎn)大于波長、聲能主要在墻面之間多次反射的房間。*答案：V=L*W*H=8m*6m*3m=144m3?？偽暶娣eA=150m2，吸聲系數(shù)α=0.3。根據(jù)賽賓公式T=0.161*V/(A*α)=0.161*144m3/(150m2*0.3)=23.224/45=0.516s≈0.52秒。適用條件：賽賓公式，適用于混響室，房間尺度遠(yuǎn)大于聲波波長，主要考慮墻面吸聲。五、分析題某居民樓靠近一條高速公路，受到的交通噪聲嚴(yán)重影響。已知噪聲主要來自車輛行駛時的空氣動力噪聲和輪胎與路面摩擦的機(jī)械噪聲，噪聲級在白天高峰時段較高，夜間則相對有所降低但仍然顯著。請分析針對該居民樓的情況，可以采取哪些主要的聲學(xué)治理措施？闡述各項(xiàng)措施的基本原理、適用性以及可能存在的問題或局限性。在制定綜合治理方案時，應(yīng)考慮哪些因素？*解析思路：1.識別噪聲源與特性：交通噪聲（空氣動力+機(jī)械），非穩(wěn)態(tài)，白天高，夜間顯著。噪聲源是連續(xù)流動的。2.提出治理措施類別：針對這類問題，主要措施類別包括：在聲源處控制、在傳播路徑上控制（屏障）、在接收點(diǎn)（室內(nèi)）控制。3.具體措施分析與闡述：*聲源控制：*原理：直接減少噪聲源的聲功率輸出。*措施：推廣使用低噪聲輪胎、限制車輛最高行駛速度、優(yōu)化交通信號燈配時減少車輛怠速時間、在高速公路旁設(shè)置低噪聲路面材料、對車輛進(jìn)行定期維護(hù)保養(yǎng)。適用于交通管理部門，但效果受政策、成本、公眾接受度影響，且難以完全消除噪聲。*傳播路徑控制（聲屏障）：*原理：利用屏障阻擋和反射聲波，在屏障后形成一個聲影區(qū)，降低接收點(diǎn)的聲級。*措施：在高速公路與居民樓之間設(shè)置聲屏障。屏障材料需高隔聲性能，高度需足夠?？煞譃楣潭ㄊ?、活動式等。適用于阻擋距離相對固定的點(diǎn)源或線狀聲源，能有效降低屏障后區(qū)域的噪聲。問題在于成本高、可能影響視線、占用土地、可能產(chǎn)生反射聲或屏后聲場不均勻。*接收點(diǎn)控制（室內(nèi)降噪）：*原理：降低室內(nèi)混響，增加噪聲衰減，或直接隔絕室外噪聲進(jìn)入室內(nèi)。*措施：*建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)改善：提高窗戶的隔聲性能（更換為隔音窗）、加固墻體隔聲能力。*室內(nèi)吸聲處理：在室內(nèi)墻壁、天花板安裝吸聲材料或構(gòu)造吸聲結(jié)構(gòu)（如吸聲板、吸聲體），減少室內(nèi)混響，使室外噪聲在室內(nèi)得到進(jìn)一步衰減。*適用性：對現(xiàn)有建筑改造較易實(shí)施，能有效降低室內(nèi)噪聲水平，改善居住聲環(huán)境。但對外部噪聲源的直接控制作用有限，且可能影響室內(nèi)美觀或增加能耗（如果吸聲材料保溫性能差）。4.綜合治理方案考慮因素：*成本效益分析：不同措施的投資和運(yùn)行維