2007声学基础答案
声学基础A及答案(彭临慧)
7.在一信号与噪声共存的声场中，已知信号加噪声的总声压级为 L，假设还已知本底噪声声压级 L2 , 它们的声压级差为 （15 分） L2 L L2 ,试求出这时总声压级与信号声压级的差 L1 。
8.假设一平面声波从一根截面积为 S1 的管中传来，在该管的末端装着另一根截面积为 S2 的管子延伸无限，试求出由于管 子界面积变化所造成的声压透射系数、声强透射系数以及声功率透射系数。 （15 分）
3.设脉动球声源辐射声场，试问声场声压幅度与场点至声源距离的关系如何？（10 分）
4.已知混响室空室时的混响时间为 T60 ,现在某一壁面铺上一层面积为 S ,平均吸声系数为 i 的吸声材料， 并测得该时室内的 混响时间为 T60 ,求这层吸声材料的平均吸声系数。室内混响时间的赛宾公式为： T60 0.161
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彭临慧
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彭临慧
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中 国 海 洋 大 学 命 题 专 用 纸（附页）
学年第 学期
试题名称 ：
共
页
第
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参考答案 2.（1）刚硬壁管。 （2）声波频率低于管子的截止频率。 3.声压幅度与距离的一次方成反比。 4. 5. 7. 8.
1 0.16 V1 S S S S 6 T0 T 6 0 c cos x c o s t L L L 2 L1 10 log10 1 10 10 2 tp 1 S12 4 tI 2 1 S12 4 S12 tW 2 1 S12
S12 S2来自S1V .(10 分) S
5.设有一长为 L,两端自由的棒作纵振动，假设其初试时刻的位移分布为 x cos x ，初速度 v0 x 0 。求该棒振动位 L
基础知识过关(含答案)
1．声音的产生需要振动，声的传播需要介质，真空不能传声，7．声音在15℃时空气中的速度是340m/s。
8．声音传播速度的快慢比较：固体最快，其次是液体，最慢是气体。
2．声音通过头骨、颌骨的传导方式叫骨传导，3．由于双耳效应，人们可以准确地判断声音传来的方位。
9．乐音的三特征是指音调、响度、音色。
3．发声体振动越快，频率越快，发出的声音音调越高。
4．大多数人能够听到的频率范围是20Hz到20000Hz。
5．低于20Hz的声音叫做次声波；高于20000Hz的声音叫做超声波。
7．声音的强弱叫做响度。
决定声音强弱的是物体振动的振幅。
11．鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调就越高。
击鼓用力的大小不同，响度就不同。
而敲击大小不同的钟能发出不同的音调。
12．管乐器靠改变它的空气柱长度，从而改变它的音调。
1．噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。
2．声音强弱的等级用分贝来表示。
人刚能听到的最微弱声音是0dB。
4．控制噪声可以从声源处、传播过程中、人耳处三个方面入手。
1．蝙蝠可以确定目标的位置和距离，采用的方法叫做回声定位，科学家根据它的原理发明了声呐，来探知海洋的深度与鱼群的信息。
2．声波能传递能量。
2．光在同一均匀介质中沿直线传播。
5．光在真空中的传播速度最大，值是3×108m/s=3×1 / 18105km/s，2．在反射现象中，反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线与入射光线分居在法线两侧，反射角等于入射角。
3．反射现象中，光路是可逆的。
4．反射分为镜面反射和漫反射。
其中平行光线反射后仍平行的反射叫镜面反射，而反射后向着四面八方的叫漫反射。
漫反射也遵循反射定律。
5．我们能看到本身不发光的物体，能看到黑板上字是由于发生了漫反射的原故。
1．平面镜成像的特点是：所成的像是虚像；像与物的大小相同；像到镜面的距离与物到镜的距离相等。
3．凸面镜对光线起发散作用，如汽车的后视镜、街头拐弯处的反光镜；凹面镜对光线起会聚作用，如手电筒的反光装置与太阳灶。
2007标准答案和评分标准B卷
《声与振动基础A 》试卷B 标准答案和评分标准（07年春季）1、 声学是研究声波的（产生）、传播和（接收）的一门科学。
2、 当声波由特性阻抗小的介质入射到特性阻抗大的介质，边界面称为（硬）界面。
当声波由特性阻抗大的介质入射到特性阻抗小的介质，边界面称为（软）界面。
3、 固体中同时存在压应力和切应力，既可传播（纵）波，也可传播（横）波。
4、 声波在分界面上的反射和透射特性取决于介质的特性阻抗；两介质的特性阻抗相差愈小，其反射系数（愈小），反射能量（小）；5、 绝对软边界面上质点振速为入射波质点振速的（2）倍，声压为（零）6、 非均匀平面谐和波的等相位面为（平面），波阵面为（一条线）。
7、 脉动球辐射一定频率的声波时，球的半径（越小），辐射阻（越小），越不有利于声辐射。
8、 声源尺度一定，频率越低，指向性越（胖）二、 选择题（每题2分，共20分）1、无限大障板上的圆面活塞辐射器的指向性函数为（A ） A 、()θθsin sin 2ka ka J ；B 、()θθsin 2sin ka J ka ；C 、()θ2cos； D 、无指向性。
2、单自由度振动系统的速度共振频率数值上等于（B ）A 、位移共振频率；B 、系统无阻尼时的固有频率；C 、加速度共振频率；D 、系统有阻尼时的固有频率。
3、下面关于平面行波场特点的叙述，哪种是错误的。
（D ） A 、任何时刻均无反向声能流；B 、声强处处相等；C 、质点振速波形和声压波形相同；D 、声压相速度和振速相速度不相等。
4、设计接收换能器时，接收器的尺寸一定，则对频率较（A ）的声波影响较大。
A 、高； B 、；低 C 、和接收声波的频率没关系；5、均匀细棒纵振动中自由边界条件的表达式及其物理意义为（B ） A 、)(0),位移为零（端点==z t z ζ； B 、)(0),应力为零（端点=∂∂=z z t z ζ； C 、)(0),位移为零（端点=∂∂=z zt z ζ； D 、)(0),应力为零（端点==z t z ζ。
声学基础习题解答
(4)
平均能量密度为
ε = pa 2 = 2.7936 ×10−15 J / m3
(5)
2ρ 0 c0 2
(2) 声压级 SPL＝120dB，可知
20 lg pe = 120
(6)
pref
可得有效声压为
pe = 106 pref = 20Pa
(7)
则声压幅值为
pa = 2 pe = 20 2Pa
(8)
显然，由于 v 为矢量，其波动方程形式非常复杂，所以，通常以标量声压或速度势描述声场 波动方程。
4-2. 如果媒质中存在体积流源，单位时间内流入单位体积里的质量为 ρ0q(x, y, z, t ) ，试导
出有流源分布时得声波方程。
解答： 此时，与无流源分布情况相比，运动方程和状态方程不会发生变化，但是，连续性方程
I = pa2 (W/m2)
(3)
2ρ0c0
由于声压保持不变，且媒质密度也近似不变，则两种环境中声强变化的百分率为
I 40 − I0
I0
×100%
≈
c0 (0°C) ×
⎡1
⎢ ⎣
c0
(40°C)
−
c0
1 (0°C)
⎤ ⎥ ⎦
×
100%=−6.75%(m/s)(4)
即夏天声强比冬天要低 6.75%.
将会发生变化，具体推导如下：
z
O x
y
如图所示，对于三维情况，选取立方体微元，共有六个表面，分别对应于 x，x+dx，y，
y+dy，z，z+dz，表面面积分别为 Sx，Sx，Sy，Sy，Sz，Sz。显然， S x = dydz ， S y = dxdz ，
Sz
2007-水声学原理试题答案
2007-水声学原理试题答案中国海洋大学命题专用纸,首页,2006/07学年第 2学期试题名称 , 水声学原理 A 共 3页第 1 页专业年级海洋技术学号姓名授课教师宋志杰分数一、选择题 (36%) 下面各小题中只有一个表述是正确的。
选择正确答案相应的字母填于空格处。
1. 舰艇辐射噪声由三部分组成，其中包括。
(2%)A. 流噪声、自噪声和机械噪声。
B. 流噪声、自噪声和螺旋桨噪声。
C. 流噪声、螺旋桨噪声和机械噪声。
D. 自噪声、机械噪声和螺旋桨噪声。
2. 海洋混响包括。
(2%)A. 体积混响、本地混响和海面混响。
B. 体积混响、海底混响和海面混响。
C. 体积混响、海底混响和异地混响。
D. 海面混响、海底混响和异地混响。
3. 两列同向传播、声强均为20dB且完全相干的一维平面波叠加在一起后，可能的声强最大值和最小值分别为。
(5%)C(z) A. 80 dB和40dB。
B. 80 dB和0dB。
0C. 23 dB和0dB。
D. 26dB和-dB。
,4. 如右图所示声速剖面，声源位于声道轴z=200m上。
0z 0海面处C(0)=1520m/s, 海底处C(H)=1540m/s, C(z) 0=1500m/s。
一条自声源出发、初始掠角为10º[cos(10H º)=0.9848]的声线将。
(4%)第4题图 A. 在声道轴上方被海面反射、在声道轴上下方被海底反射。
zB. 在声道轴上方反转、在声道轴上下方被海底反射。
C ρ 11C. 在声道轴上方被海面反射、在声道轴上下方反θ转。
x 0 θC ρ 22D. 在声道轴上方反转、在声道轴上下方反转。
第5题图 5. 平面波入射到两均匀介质分界面上，如右图所示。
设满足在第2介质中产生非均匀平面波的条件，则非均匀平面波。
(4%) * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** 装订线 * * * * * * * * * * * ** * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 命题教师或授课院系负责宋志杰命题负责人教师人签字签字年月日中国海洋大学命题专用纸,附页1,2006/07学年第 2 学期试题名称 ,水声学原理 ,A，共 3 页第 2 页A. 沿z轴反方向传播，沿x轴正方向振幅衰减。
声学练习题及答案.doc
一、判断题：本大题共18 小题，从第 1 小题到第18 小题每题 1.0 分小计 18.0 分；共计18.0 分。
1 、因为一切声源都在振动, 所以一切振动物体都在发声. ( )2 、只要物体发生振动，都可以使人听到声音．( )3 、声音传到松软的物体上时，很难产生回声．( )4 、只要有振动，一定有声音．( )5 、频率越大 , 音调越低 . ( )6 、频率越小 , 响度越小 ( )7 、对同一根音叉 , 用锤重敲音叉比轻敲音叉发出的音调高( )8 、蜜蜂和蝴蝶飞行时, 翅膀都在振动 , 人们能听到蜜蜂的嗡嗡声却听不到蝴蝶的声音, 是因为蝴蝶翅膀振动的幅度小.( )9 、音调不一样，响度就要变化．( )10、各种声音的音调都是相同的．( )11、一切气体、液体、固体物质都能传播声音.( )12、判断正误：音调是由声源振动快慢决定的, 振动越快 , 音调越高 .( )13、各种乐器在合奏中给人以不同的感觉，是因为它们的音色不一样．( )14、人们用分贝来计量噪声强弱的等级. ( )15、 30～ 40 分贝是较理想的安静环境，超过50 分贝就会影响睡眠和休息。
( )16、 70 分贝以上会干拢谈话, 影响工作效率 .( )17、音调决定于振动的频率不同．( )18、声音的大小决定于音调的高低．( )二、单选题：本大题共50 小题，从第 19 小题到第24 小题每题 1.0 分小计 6.0 分；从第25 小题到第68 小题每题 2.0 分小计 88.0 分；共计 94.0 分。
19、通常我们听到的声音是靠________传来的 .A. 电磁波B. 真空C.空气D. 耳朵的鼓膜20、如果回声到达人耳比原声晚________秒以上 , 人耳才能把回声跟原声区分开 .A.1 秒B.0.1 秒C.0.01 秒D.0.001 秒21、我们能够分辨出各种不同的乐器的声音, 就是由于它们的 ________不同 .A. 音调B.响度C.音色D.振幅22、人们能分辨出胡琴、钢琴、笛子的声音, 是因为它们发出声音的________不同 . A.音调B.响度C.音色D.振幅23、声音是由发声体的________ 而产生的 .A. 运动B.振动C.温度升高D. 体积膨胀24、在百米赛跑终点的计时员 , 如果在听到枪声后才开始计时 , 那么 , 他开始计时的时间比运动员起跑的时间晚 ________秒 (V 声＝ 340 米 /秒 ).A.0.3B.3.0C.30D.30025、用小提琴、钢琴、长笛、二胡分别演奏同一首曲子．我们完全可以分辨出是哪一种乐器演奏的．因为这几种乐器有[]A ．不同的音调B ．不同的音色C．不同的响度 D ．不同的人弹奏26、关于噪声，下列说法中错误的是[]A ． 0dB 就是没有声音B．雪后的街道上格外寂静，是因为松软的雪可以吸声C．特种兵使用的微声冲锋枪射击时，声音很小是因为采取了消声措施D．城市高速公路两旁放置的隔声板是为了阻隔汽车行驶时发出的噪声27、闻其声而不见其人，你往往能根据说话声就可以判断出是谁在讲话，这是因为不同的人的声音具有不同的[]A ．振幅B ．频率C．响度 D ．音色28、大型剧场的四壁和屋顶往往用蜂窝状材料来装饰，使其表面凸凹不平，这是为了[]A ．减弱声波反射，吸收声波B．增大声音的响度C．只是为了装饰，使其美观D．增强声波的反射29、我们去医院看望病人，说话时要“低声细语”．这里的“低”是指[]A ．说话音调低一些B ．说话响度小一些C．说话语速慢一些D．说话频率慢一些30、人在教室里说话听不到回声的原因是[]A．教室的墙壁反射回来的声音互相抵消B．声音从教室的门窗处传播出去了C．教室的空间太小，回声与原声混在一起，人耳分辨不出来D．教室的空间太小，没有产生回声31、我们能听到物体发出的声音，是因为[]A ．有声源B．有物体C．发声体在振动 D ．有传声介质32、演奏各种乐器时，人们能分辨出是什么乐器，这是由于各种乐器发出的声音具有不同的[]A ．音调B ．响度C．音色 D ．以上三个因素33、下列说法正确的是[]A．人听声音是靠耳朵接收空气中的声波B．声波只能通过液体和空气传播，不能在固体中传播C．声音遇障碍物反射回来时，传播的速度会减慢D．声音从空气中传入水中，传播的速度减小34、演唱会上，女高音引吭高歌一首歌曲，其两“高”的意思分别指[]A ．响度大、音调高B．音色好、音调高C．音调高、音色好D．音调高、响度大35、如果我们看见物体振动，却听不到声音，下列分析不可能的是[]A ．物体振幅太小B ．物体振动太快C．物体离人太远 D ．空气不能传声36、向远处的人喊话，喊话的人用手做成一个喇叭形状，放在自己的嘴上，这样可以[]A ．提高声音的传播速度，减小声音损失B．提高声音频率，听得更清楚C．减少声音分散，听话人处响度增大D．减少声音分散，使各处响度都增大37、声音的响度 []A ．只决定于声源的振幅B ．只决定于离声源的距离C．决定于声源的振幅和离声原的距离D．只决定于声源的频率38、在屋子里讲话比在旷野里听起来响亮，这是因为[]A．屋子里的噪声比室外小B．屋子里有墙壁、地面、天花板反射的回声，和原声混在一起，使原声加强了C．屋子里讲话精力集中D．声音在室内比在旷野里传播得快39、电子琴能模仿各种乐器发出的声音，在技术上要解决的关键问题是能模仿各种乐器发出声音的 []A ．音调B ．音色C．响度 D ．音色和音调40、下列说法中正确的是[]A．只要物体在振动，人就一定能听到声音B．只要听到物体在发声，那么物体一定在振动C．只要人听不到声音物体就一定没有振动D．以上说法都正确41、在一些偏远山村，通讯设备还比较落后，村干部为了向村民快速发出各项通知，往往用一种金属薄片制成的喇叭喊话，这样做的目的是[]A ．提高音调B ．减少声音的分散C．改变音色 D ．三种目的都有42、声音在传播过程中发生改变的是[]A ．音调B ．响度C．音色 D ．声速43、下面是关于声音的说法，其中指音调的是[]A ．听不见，音量提高些B ．能把声音放大些吗C．你的声音好宏亮啊 D ．她的声音尖细刺耳44、我们平时所说的“女高音”、“男低音”中的“高” 、“低”指的是[]A ．音调B ．音色C．响度 D ．速度45、在敲响大古钟时，有同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟“余音未止”，其主要原因是[]A ．钟声的回音B ．大钟还在振动C．钟停止振动，空气还在振动D．人的听觉发生“延长”46、电影院放映厅的墙壁上都被装修成坑坑凹凹的，俗称燕子泥，其目的是为了[]A ．防止声音发生振动B．减弱回声C．增强响声D．改变声音的频率47、男同学一般比女同学的声音沉闷、浑厚，这是因为男同学发声时，声带振动的[]A ．频率高，振幅大B ．频率低，振幅小C．频率低，振幅大D．频率高，振幅小48、在一只玻璃杯中先后装入不同量的水，用细棒轻敲击，会听到不同频率的声音，与此类似，当医生在给病人检查腹部是否有积水时，常会用轻轻敲击患者腹部，细细倾听其发出的声音，此为“叩诊”，医生主要是根据什么判定患者腹部是否有积水的？[]A ．声音的响度B ．声音的音调C．声音是否悦耳动听D．这种判断方法不合理49、下列关于声音传播的说法正确的是[]A ．声音和无线电波一样在真空中也能传播B ．声音在介质中以声波的形式传播C．声音在固体和液体中比在空气中传播慢 D ．电话中的声音是靠导线的振动来传播的50、在探究发声体振动快慢与音调、响度、声速的实验中，小明等四位同学的结论如下，则其中正确的是[]A．发声体振动越快，音调越高，传播速度越大B．发声体振动越慢，音调越低，声音传播越远C．发声体振动越快，音调越高，响度越大D．发声体振动越快，音调越高，响度、声速不受影响51、能使人听到声音下列说法正确的是[]A. 在任何状态和环境中的振动B.在封闭的真空容器内振源的振动C.通过介质传播的在人的感觉范围内的振动D. 只要有振动的声源就可以52、在语音室中为了保证良好的收听效果，一般采用某些特殊材料装贴在室内墙壁上，这种材料的特殊性就在于[]A ．特别美观，适合语音室B．颜色使人赏心悦目C．有吸音、消音的功能 D ．适合于墙面粘贴53、大礼堂的四周墙壁都做成凹凸不平的像蜂窝似的，这是为了[]A ．减弱声波反射B．增强声波反射C．增加声音响度D．仅是为了装饰54、声音的音调越高，则[]A．发声体振动的振幅和声音的频率一定都越大B．发声体振动的振幅和声音的频率一定都越小C．发声体振动的振幅一定越大D．声音的频率一定越大55、某学习小组在研究声的传播途径问题时，用细棒轻轻敲打盛有水和金鱼的玻璃鱼缸，金鱼立即受惊四散，下列能正确分析鱼接收到声波的主要途径的是[]A ．鱼缸→空气→水→鱼B ．空气→水→鱼C．鱼缸→水→鱼D．水→鱼56、医生用听诊器诊病是因为[]A．听诊器能使振动的振幅增大，使响度增大B．听诊器能改变发声体的频率，使音调变高C．听诊器能减小声音的分散，使传入人耳的响度更大些D．听诊器能缩短听者距发声体间的距离，使传入人耳的响度更大些57、下面情况中不属于噪声污染的是[]A ．燃放鞭炮时的震耳欲聋的声音B ．工厂烟囱冒出的黑烟C．织布机的声音D．飞机发动机的声音58、声音在固体、液体中比在空气中传播得[]A. 快B.慢C.一样快59、声音从水中发出，再经空气传入人耳，在此过程中一定不变的是[]A ．响度B ．音调C．音色 D ．不能判断60、我们生活在声音的世界里，声音无处不在，下列声音①工厂车间里机器的轰鸣声，②剧场里京戏表演的演奏声，③清晨公园里的小鸟鸣叫声，④装修房子的电钻声，⑤婚庆时的爆竹声，⑥山间小溪潺潺的流水声，其中属于噪声的是[]A ．①③④B．①②⑤C．①④⑤D．①④⑤⑥61、把闹钟放在玻璃钟罩内，抽出罩内的空气，在抽气的过程中，人们听到闹钟走动的“嘀嗒”声 []A ．越来越大B．越来越小C．不发生变化 D ．忽高忽低62、在日常生活中，常用“高声大叫” 、“低声细语” 来形容人说话的情形，这里的“高”、“低”实际是指[]A ．音调B ．响度C．音色 D ．都有可能63、人对高音和低音的听觉有一定的限度, 大多数人能听到的声音频率范围是[]A. 每秒 20 到 20000 次B. 每秒 15 到 50000 次C.每秒 60 到 65000 次D. 每秒 85 到 1100 次64、将敲响的锣面用手一按，响声就消失了，这是因为[ ]A ．声音已传向远方B ．锣面停止了振动C．锣面的振幅减小D．锣的声调变低65、大剧场的四周墙壁都做成凹凸不平，像蜂窝似的这是为了[]A ．减弱声波的反射B ．增强声波的反射C．增强声音的响度D．仅是为了装饰66、手拨琴弦，便能听到悦耳的声音，这声音是什么物体振动产生的[]A ．空气B ．手指C．琴弦 D ．弦柱67、放在钟罩内的闹钟，钟锤不断地敲打着铃盖，但却听不到铃声，这是因为[]A ．闹钟停了B．没有发声物体C．罩内没有空气 D ．钟罩挡住了声音68、在有些地方，可以看到如图所示的标识，它表示的意思是[]A ．此处有车队可以出租B ．道路弯曲，行车注意安全C．禁止鸣笛，保持安静 D ．以上选项均不正确三、填空题：本大题共50 小题，从第 69 小题到第93 小题每题 1.0 分小计 25.0 分；从第 94 小题到第 109 小题每题 2.0 分小计 32.0 分；从第 110 小题到第 113 小题每题 3.0分小计 12.0 分；从第 114 小题到第 117 小题每题 4.0 分小计 16.0 分；第 118 小题为 5.0 分；共计90.0 分。
声学试题及答案
声学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 声音的传播需要介质，以下哪种介质不适用于声音的传播？A. 空气B. 水C. 真空D. 固体答案：C2. 人耳能听到的声音频率范围大约是多少？A. 20Hz-20000HzB. 1Hz-1000HzC. 100Hz-10000HzD. 200Hz-2000Hz答案：A3. 声波的波长与频率的关系是？A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率的乘积是常数答案：B4. 下列哪种现象不属于声波的反射？A. 回声B. 隔音C. 回音壁D. 声波在不同介质界面的反射答案：B5. 超声波和次声波分别是指？A. 超过人类听觉范围的声波和低于人类听觉范围的声波B. 超过人类听觉范围的声波和高于人类听觉范围的声波C. 低于人类听觉范围的声波和超过人类听觉范围的声波D. 低于人类听觉范围的声波和低于人类听觉范围的声波答案：C二、填空题（每题2分，共10分）1. 声音的三要素包括音调、________和音色。
答案：响度2. 声音在空气中的传播速度约为________米/秒。
答案：3403. 声波的频率单位是________。
答案：赫兹（Hz）4. 声音的反射现象中，________是声音在遇到障碍物时返回的现象。
答案：回声5. 声波的传播方向与________方向一致。
答案：波的传播三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述声音是如何在固体、液体和气体中传播的。
答案：声音在固体中传播速度最快，因为固体分子间距小，振动能量传递效率高；在液体中传播速度次之，因为液体分子间距比固体大，但比气体小；在气体中传播速度最慢，因为气体分子间距大，振动能量传递效率低。
2. 描述一下声波的干涉现象。
答案：声波的干涉现象是指两列或多列声波在空间中相遇时，由于波的叠加原理，某些区域的声波振幅增强，形成干涉增强区，而另一些区域的声波振幅减弱，形成干涉减弱区。
声学基础课后练习题含答案
声学基础课后练习题含答案声学是研究声波的产生、传播、接收及其现象和规律的学科。
声学基础是声学学科中的必修课程，了解声音产生、传播、接收的机理和相关数学公式是学好声学基础的前提。
下面是声学基础的一些练习题及其答案，供学生复习和巩固知识使用。
第一部分题目1. 声速的定义是什么？2. 同一介质中声速只与介质的哪些性质有关？3. 当声源距离听者足够远的时候，由于声音在传播过程中发生了什么现象，使得声音的强度随着距离的增加而减弱？4. 一个10cm长的音叉频率为1000Hz，请问该音叉所产生的声波波长是多少？5. 音量的单位是什么？音量的大小跟哪些因素有关？6. 什么是共振现象？如何避免共振？7. 一个沉浸在水中的人听到的声音的传播速度是多少？8. 音高的定义是什么？如何通过频率计算音高？9. 已知波长为4m的声波在空气中的传播速度为340m/s，求该声波的频率？10. 声强的单位是什么？如何通过声压计计算声强？第二部分答案1. 声速是指声波在介质中传播的速度。
声速和介质的物理性质有关，如密度、压力、温度等，不同的介质声速是不同的。
2. 同一介质中声速与介质的密度、弹性模量和介质中的温度有关。
3. 当声音在传播过程中，由于声波的分散和衰减，使得声音的强度逐渐减小，且随着距离的增加而呈现出指数函数的衰减规律。
4. 音叉产生的声波波长公式为：λ=2L（L 为音叉长度），所以该题答案为0.2m（即20cm）。
5. 音量的单位是分贝(dB)，音量的大小跟声音的强度和听觉灵敏度有关。
6. 共振现象是指某些物体在得到外界作用后产生的自发振动现象。
要避免共振，可采用降低物体的刚度、改变物体形状、使用消音器等方法。
7. 在水中，声音的传播速度为约1500m/s。
8. 音高是指声音高低的主观感受，可以通过频率计算，公式为：f=（1/τ），其中τ为声波周期。
9. 已知传播速度（340m/s）和波长（4m），可以通过公式f=v/λ计算出该声波的频率为85Hz。
声学基础答案
南京大学版（杜功焕、朱哲民、龚秀芬）习题11-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为f ，质量为m ，求它的弹性系数。
解：由公式mmo M K f π21=得： m f K m 2)2(π=1-2 设有一质量m M 用长为l 的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成一单摆，如图所示，假设绳子的质量和弹性均可忽略。
试问：（1） 当这一质点被拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？ （2） 当外力去掉后，质点m M 在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它的振动频率应如何表示？ （答：lgf π210=，g 为重力加速度）图 习题1－2解：（1）如右图所示，对m M 作受力分析：它受重力m M g ，方向竖直向下；受沿绳方向的拉力T ，这两力的合力F 就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。
设绳子摆动后与竖直方向夹角为θ，则sin lξθ=受力分析可得：sin m m F M g M glξθ==（2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在F 作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与位移的方向相反。
由牛顿定律可知：22d d m F M t ξ=-则 22d d m m M M g t l ξξ-= 即 22d 0,d gt lξξ+=∴ 20g l ω=即 01,2πgf l= 这就是小球产生的振动频率。
1-3 有一长为l 的细绳，以张力T 固定在两端，设在位置0x 处，挂着一质量m M ，如图所示，试问： (1) 当质量被垂直拉离平衡位置ξ时，它所受到的恢复平衡的力由何产生？并应怎样表示？(2) 当外力去掉后，质量m M 在此恢复力作用下产生振动，它的振动频率应如何表示？(3) 当质量置于哪一位置时，振动频率最低？ 解：首先对m M 进行受力分析，见右图，0)(2202200=+-+--=εεx x Tx l x l TF x（0x 〈〈ε ，2022020220)()(,x l x l x x -≈+-≈+∴εε 。
声学基础答案
解得 = ξ ξ a cos(ω 0t − ϕ 0 ),
v=
dξ π = ω0ξ a sin(ω0t − ϕ0 + π ) = ω0ξ a cos(ω0t − ϕ0 + ) dt 2
1 2 2 2 = ξ 0 = ξ a cos ϕ0 ξ a ω ω0 ξ 0 + v0 0 当 ξ t =0 = ξ 0 ， v t =0 = v0 时， ⇒ π = v0 ω0ξ a cos(ϕ0 − ) ϕ = arctan v0 2 0 ω0ξ 0 质点振动位移为 ξ =
ξ sin ϕ1 + ξ 2 sin ϕ2 B 又 ) = ϕ arctan(− ) = arctan( 1 ξ1 cos ϕ1 + ξ 2 cos ϕ2 A
令 ξa = 则
A2 + B 2 =
ξ12 + ξ 22 + 2ξ1ξ 2 cos(ϕ2 − ϕ1 )
ξ = ξ a cos(ωt + ϕ )
得
sin ϕ =
ε 2 sin ∆wt εa
得
tgϕ =
ε 2 sin ∆wt ε a 2 − ε 2 2 sin 2 ∆wt
ε 2 sin ∆wt
(ε 1 + ε 2 cos ∆wt ) 2
=
=
ε 2 sin ∆wt ε 1 + ε 2 cos ∆wt
故
ϕ=
ε 2 sin ∆wt ε 1 + ε 2 cos ∆wt
经检验后得： t =
2kπ
ω
时，速度最大。
1-8 假设一质点振动系统的位移由下式表示
ξ = ξ1 cos(ωt + ϕ1 ) + ξ 2 cos(ωt + ϕ 2 )
声学基础 课后答案
图 习题 1-3
的振动频率应如何表示？ (3) 当质量置于哪一位置时，振动频率最低？
解：首先对 M m 进行受力分析，见右图，
Fx T
l x0
T
(l x0 )2 2
x0 0 x02 2
（ x0 ， x02 2 x02 , (l x0 )2 2 (l x0 )2 。）
Fy T
令 d 0 ，得：t 2k 或t 2k ，
dt
3
经检验后得： t 2k 3 时，位移最大。
令 d 2 dt 2
0 ，得：
t k 或t 2k arccos( 1) ， 4
经检验后得： t 2k 时，速度最大。
1-8 假设一质点振动系统的位移由下式表示
1 cos(t 1) 2 cos(t 2 )
K1m K 2m K1m K 2m
。
并接时，动力学方程为 M m
d 2 dt 2
(K1m
K2m )
0 ，等效弹性系数为 K
K1m
K2m 。
1-13 有一宇航员欲在月球表面用一弹簧秤称月球上一岩石样品。此秤已在地球上经过校验，弹簧
压缩 0～100 mm可称 0～1 kg 。宇航员取得一块岩石，利用此秤从刻度上读得为 0.4 kg ，然后，使它振
力的合力 F 就是小球摆动时的恢复力，方向沿小球摆动轨迹的切线方向。
设绳子摆动后与竖直方向夹角为 ，则 sin l
受力分析可得：
F
Mmg
sin
Mmg
l
（2）外力去掉后(上述拉力去掉后)，小球在 F 作用下在平衡位置附近产生摆动，加速度的方向与位
移的方向相反。由牛顿定律可知：
F
Mm
d2 dt2
解：该扬声器的固有频率为
南京大学《声学基础》课后习题答案
其中 a 12 22 21 2 cos( 2 1 ) ， arctan 证明： 1 cos(t 1 ) 2 cos(t 2 )
1 c o s t c o s 1 1 co s t ( 1 c o1s
1 2π
g , l
这就是小球产生的振动频率。
1-3 有一长为 l 的细绳，以张力 T 固定在两端，设在位置 x 0 处，挂着一质量 M m ，如图所示，试问： (1) 当质量被垂直拉离平衡位置 时，它 力由何产生？并应怎样表示？ (2) 当外力去掉后，质量 M m 在此恢复力 的振动频率应如何表示？ (3) 当质量置于哪一位置时，振动频率最低？ 解：首先对 M m 进行受力分析，见右图，
2
s it n
s in 1 2
tc o s
2
cos 2
2
t s i n2 s i n sin )
c o2 s
)t sin 1 ( 1 si n 2
设 A 1 cos 1 2 cos 2 ， B (1 sin 1 2 sin 2 ) 则 A cos t B sin t = A2 B 2 cos(t )
f
1 2
4T l 1 M 2
Mg 1 0 M 2
g
0
1-5 有一质点振动系统，已知其初位移为 0 ，初速度为零，试求其振动位移、速度和能量。 解：设振动位移 a cos(0 t ) ， 速度表达式为 v 0 a sin(0 t ) 。 由于
习题 1
1-1 有一动圈传声器的振膜可当作质点振动系统来对待,其固有频率为 f ，质量为 m ，求它的弹性 系数。 解：由公式 f o
南京大学《声学基础》课后习题答案
B （其中 arctan( ) ） A
又 A2 B2 12 cos2 1 22 cos2 2 212 cos 1 cos 2
2 2 12 s i n 1 22 s i n 2
21 2 s i n1
s i2 n
12 22 212 (cos 1 cos 2 sin 1 sin 2 ) 12 22 212 cos(2 1 )
（2）振动频率为
K M
Tl 。 x0 (l x0 ) M m
l 时，系统的振动频率最低。 2
（3）对 分析可得，当 x0
1-4 设有一长为 l 的细绳，它以张力 T 固定在两端，如图所示。设在绳的 x0 位置处悬有一质量为 M 的重物。 求该系统的固有频率。 提示： 当悬有 M 时， 绳子向下产生静位移 0 以保持力的平衡， 并假定 M 离平衡位置 0 的振动 位移很小，满足 0 条件。
1-9 假设一质点振动系统的位移由下式表示
1 cos w1t 2 cos w2 t
试证明
( w2 w1 )
a cos(w1t ) ，
其中 a 1 2 2 1 2 cos(wt ) , arctan
2 2
2 sin(wt ) , w w1 w2 . 1 2 cos(wt )
2 0
0 a cos 0 当 t 0 0 ， v t 0 v0 时， v0 0 a cos(0 ) 2
质点振动位移为
1
0
2 0202 v0 cos(0t arctan
00
v0
)
2 2 2 质点振动速度为 v 0 0 v0 cos(0t arctan
1、声学答案
一、填空题。
1、声音是由（物体的振动）产生的。
2、音高的单位是（赫兹），它表示（声音的高低）。
3、声音是以（波）的形式传播的，当声波遇到物体时，会使物体（产生振动）。
4、耳朵由（外耳）、（中耳）、（内耳）三部分组成。
5、音量由（振动幅度）决定的，（振动幅度）越大，声音就越强，（振动幅度）越小，声音就越小；音高是由（振动快慢）决定的，（物体振动）越快，声音就越高，（物体振动）越慢，声音就（越低）。
6、耳廓的作用是（收集声波），鼓膜有（振动）作用。
二判断。
1、轻轻打击大音叉与重一点打击大音叉完全一样。
（×）2、我们不要长时间戴着耳塞听音乐。
（√）3、声音有高有低，有强有弱。
（√）4、音量的单位是分贝。
（√）5、我们不能制造声音。
（×）6、人发出的声音不是振动产生的。
（×）三、选择。
1、下面物体传声效果最好的是（ A ）。
A、铝箔B、木尺C、棉线D、尼龙线2、用打击过的音叉轻轻接触水面（ B ）。
A、水面没有任何变化B、水面产生水波C、无法判断3、人体能感受振动的器官是（ C ）。
A、眼B、鼻C、耳D、口4、下课了，我们在教室里（ B ）A、可以大声讲话B控制自己讲话声音C、无所谓5、下面物体中传声效果最好的是（ B ）A空气B、木尺C、水四、填图。
【略】五、实验。
【略】1号、2号、3号、4号四个相同的玻璃杯，分别装上自来水（如下图），用小棒敲击杯口，请你判断：玻璃杯发出的声音有什么不同？答：用棒敲击杯口：1号杯发出的声音高。
2号发出的声音较高。
3号杯发出的声音较低。
4号杯发出的声音低。
六、简答。
1、为什么人们在月球上互相通话必须借助无线电？答：在月球上，由于没有空气，即没有可以传播振动的物质，两个人即使相隔不远，也不能互相说话，必须要使用无限电设备。
2、我们是怎样听到声音的？答：一个振动的物体会使它周围的空气产生振动，振动的空气到达我们的耳，引起鼓膜振动。
耳中的听小骨再将振动传播到充满液体的内耳，引起液体的振动，液体的振动刺激听觉神经——产生了信号，头脑接受了听觉神经传过来的信号，我们便感受到了声音。
声学复习题(答案)
11、声波遇到障碍物会发生绕射，当 障碍物 的尺寸远小于声波波长 时绕射显著。 12、声音频带可划分为 倍频带 和 1/3倍频 带 。 13、吸声量的单位是平方米 。 14、两个声音：50 dB、40 dB，它们相加的结 果是 50dB ，它们相减的结果是 50 dB 。 15、在自由声场，与点声源的距离增大一倍， 声压级衰减 6 dB；与线声源的距离增大一倍， 声压级衰减 3 dB。 16、选择多孔吸声材料饰面层的关键是透气 。 17、隔声门窗设计的关键是 处理好缝 。
声学：名词解释 声压、级、吸声、混响时间、响度级、A声级、 哈斯效应（时差效应）、掩蔽效应 简答： 1、在声音物理计量中为何采用“级”的概念？ 2、城市环境噪声源有哪些？写出它们的特点。
3、从人耳听闻频率特性、隔声屏障及建筑构件 的隔声频率特性来说明隔声措施的有效性。 答：人耳对高频声敏感，对低频声迟钝，因此高 频噪声对人的干扰大； 而隔声屏障及建筑构件隔高频声容易，隔低频声 困难，因此对控制噪声干扰有效。
6．声音是 弹性介质中，机械振动由近至远 的传播。 7．材料的吸声系数是 吸收声能与透射声能之 和 与 入射声能 的比值。 8．响度级的单位是 pone，响度的单位是 sone 。 9．墙体隔声实际测量时，除测量墙两侧的声压 级外，还需测量受声室的 吸声量和 隔墙的面 积。 10．噪声控制中从声学系统整体思考问题，首先 应考虑的措施是： 从噪声源控制 。
6、厅堂可能出现哪些声学缺陷？如何消除？ 答：厅堂可能出现的声学缺陷有：回声、颤动回 声、声聚焦 消除回声：控制前部天花高度，后部天花和后墙 作扩声和吸声处理 消除颤动回声：采用不平行墙面、墙面作扩声和 吸声处理、墙面装修不平行 消除声聚焦：不用弧形墙面和壳形天花、作扩声 和吸声处理、壳形天花曲率半径大
声振基础资料答案(填+简)
填空题1、（1）粘滞；（2）热传导；（3）2；（4）分子弛豫2、（1）2；（2）03、（1）,0/m Q f f =∆；（2）0；（3）-14、（1）r i θθ=；（2）sin sin r ir ic c θθ=5、（1）多普勒6、（1）0(,)|0x x t η==，(,)0x Lx t x η=∂=∂；（2）22(,)0x Lx t x η=∂=∂，33(,)0x t x η∂=∂（3）4（n n βω=∴=） 7、（1）大于；（2）0 8、（1）cos θ；（2）12J (cos )cos ka ka θθ9、（1）0(,)0x x t ξ==；（2）(,)0x Lx t x ξ=∂=∂；（3）4c L 10、（1）接受力系数或声场畸变系数；（2）接收器的二次辐射阻抗；（3）接收器的机械阻抗 11、（1）声压；（2）法向振速12、（1）{}{}(,)cos sin cos sin z z zz z k k k x t A k z B k z C t D t ξωω=++∑；（2）213、（1）(,)(,))))cos()w x t x t A B D t ωωωωωωωξηωϕ⎧⎫⎪⎪==+++⎨⎬⎪⎪⎩⎭∑∑ 14、（1）几何；（2）物理15、（1）四次方 16、（1）电压；（2）电流；（3）电感；（4）电容 17、（1）速度；（2）谐振；（3）固有；（4）大18、（1）24a c πρ；（2）0；（3）2202a cu πρ19、（1）0；（2）01.答：介质的特性阻抗是介质的密度与波速之积：00c ρ；声波的波阻抗：谐和振动的波场中，复数形式的声压与复数形式的质点振速之比为声波的波阻抗：(,)(,)pr Z u r ωωω= ；机械阻抗：谐和力激励下，机械振动系统产生同频稳定的振动；复数形式的力与复数形式的振速之比为机械阻抗：()()()FZ uωωω= ；辐射器的辐射阻抗：辐射器表面在介质中振动，介质对辐射器表面振动的阻力作用相当于在辐射器的振动系统中增加了机械阻抗，该等效机械阻抗为辐射器的辐射阻抗：()()()s s SV S Z Z dS uωω=⎰⎰ 2.答：振速函数：(,)(,)sin cos cos cos ux t x t A kx tiAk kx ti xωω∂=-∇Φ=-=-∂ 声压函数：000(,)(,)sin cos sin sin p x t x t A kx t A kx t t tρρωρωω∂∂=Φ==-∂∂ 波阻抗：000(,)sin()()()tan (,)cos()j t a j tpx t A kx e j Z j c kx u x t Ak kx e ωωρωωρ--===--声能流密度：20(,)(,)(,)sin cos sin cos W x t p x t u x t A k kx kx t ti ρωωω=⋅= 声波强度：(,)(,)(,)0I x t p x t ux t == 3.答：略4.答：声波在介质分界面上发生反射和折射时，如果反射波能量与入射波能量相等，则称为发生了“全内反射”现象。
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2007声学基础
一．名词解释
1.波矢：波矢是一个矢量,它的数量表示波数(|k|=2π/λ),它的方向表示波传播的方向.
2.模式：在特定初始条件下，简谐波的自由振动方式称为模式
3. 声阻抗率：声阻抗率是媒质对振动面反作用的定量表达式,常称为特性阻抗。
4. 阻尼：振动系统在振动中，由于外界作用和/或系统本身固有的原因引起的振动幅
度逐渐下降的特性，以及此一特性的量化表征
5.混响时间：声音自稳态声压级衰减60dB所经历的时间。
6. 声电类比：将声学元件等效为电学元件
7.谐频：一阶模式的振动频率叫基频，振动频率是基频整数倍的
8. 简谐振动：物体在受到大小跟位移成正比，而方向恒相反的合外力作用下的运动，
叫做简谐振动
9. 受迫振动：振动系统在周期性的外力作用下，其所发生的振动称为受迫振动
10.声波导：声波传播中收到限制的物理边界
二．两个弹性系数为和的弹簧联接一个质点M，平衡时弹簧中的张力为T，求质点在X方向震动的固有频率。
X
解：等效为两弹簧并联
K=+
ω=
f=
三. 一平面波入射到端点，产生反射，端点机械阻抗为（1+2i）Z，Z为弹簧中介质阻抗率，界面为S，求反射波与入射波叠加的峰值与端点距离。
解：=
由反射系数= (1)
=（1+2i）Z/S 端点声阻抗率
=Z 管中介质阻抗率
将、代入（1）得=，其中Φ=arctan
=A，A=
∴=A
∴p=+=（）
=
∴ ||=
极大值： 2kx-=2nπ
∴ A= n=0,1,2…
四、考虑重力对介质作用，推到声波方程
解：运动方程
∴①
连续性方程②
③
对②关于t求导代入②得④
对④关于t求导得
将①代入上式得
∴
五、20空气中声压级74dB,求有效声压，平均能量密度和声强。
解：SPL=20lg=74dB
∴ (lg2=0.3,lg3=0.47,lg5=0.7,lg7=0.8)
∴
∴
= (=415)
I=
六、解：。