2025年大学《声学》专业题库-声学声音感知研究：声音对人类感知的影响

2025年大学《声学》专业题库——声学声音感知研究：声音对人类感知的影响考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请将正确选项的代表字母填入括号内）1.人类耳朵能够感受到的最小声压变化量被称为？A.响度B.音调C.听阈D.痛阈2.根据等响曲线，在相同物理声强级下，人耳对高频声音的响度感知通常如何？A.高于低频声音B.低于低频声音C.与低频声音相同D.因人而异，无法确定3.当一个声音存在时，使得另一个同时出现的、频率接近的声音的听阈升高的现象称为？A.声音融合B.掩蔽效应C.双耳效应D.声音适应4.在双耳听声的情况下，帮助我们判断声音水平方向来源的主要线索是？A.声音到达两耳的时间差（ITD）B.声音到达两耳的强度差（IID）C.声音的频率特性D.声音的音调高低5.以下哪种声音环境通常被认为对人的休息和睡眠有积极影响？A.突然的、响亮的爆裂声B.持续的、稳定的低频交通噪音C.轻柔的自然声音（如下雨声、流水声）D.高频的、断续的键盘敲击声6.在心理声学中，用来描述声音主观感知大小的标度是？A.频率标度B.声强标度C.响度标度D.音色标度7.以下哪项不属于声音心理声学的研究范畴？A.声音的掩蔽效应B.声音引起的情绪反应C.耳朵的生理结构D.声音的频率特性测量8.根据声景理论，一个美好的声环境不仅包含声音的物理属性，还包含？A.声音的来源信息B.声音的时间变化模式C.声音与环境的融合度以及人们的主观感受D.声音的频率分布二、填空题（请将正确答案填入横线内）1.人类听觉系统中最核心的器官是______，它负责将机械振动转换为神经信号。2.响度感知具有明显的______特性，即物理声强级的变化并不引起等量的响度变化。3.噪声对睡眠的影响主要体现在对______阶段和______阶段的影响。4.双耳效应不仅帮助我们定位声源方向，也增强了声音的______感和______感。5.心理声学中，描述一个声音在多大程度上掩盖了另一个声音的现象称为______。6.在建筑设计中，通过使用吸声材料可以降低室内的______，提高声音的清晰度。7.声音不仅能传递信息，还能引发人的______和______反应。8.评价城市交通噪声通常使用的主要指标是______，它表示能量平均分布在一个连续时间段内的声级。三、简答题（请简要回答下列问题）1.简述声音从外界传入内耳的基本过程。2.解释什么是掩蔽效应，并举例说明前掩蔽和后掩蔽现象。3.简述音乐心理学中，声音的节奏、旋律、和声等要素如何影响人的情绪。4.为什么说声景观是一个比单纯的“噪声控制”更复杂、更全面的概念？四、计算题（请根据题意进行计算，并写出必要的公式和步骤）1.某个声音的声压级为60dB，另一个同时存在的干扰声音的声压级为50dB。假设两个声音频率相同且完全掩蔽，请估算该干扰声音对这个主声音的掩蔽量（以dB表示）。提示：可以使用简单的对数叠加近似方法或查找掩蔽曲线，但需说明依据。2.一间教室的长、宽、高分别为10米、8米、3米。如果教室内的背景噪声等效连续声级Leq为40dB(A)，请估算该教室中心的声压级（假设教室是空旷且声场扩散良好的）。提示：可以讨论为何此简单估算可能不精确，并说明更精确的计算方法。五、论述题（请结合所学知识，深入分析和阐述下列问题）1.在现代城市环境中，噪声污染已成为影响居民生活质量的重要因素。请从听觉心理声学、健康影响和城市规划的角度，论述应采取哪些综合措施来控制和改善声环境，并说明其背后的科学原理。试卷答案一、选择题1.C2.A3.B4.A5.C6.C7.C8.C二、填空题1.耳蜗2.非线性3.入睡，睡眠维持4.立体感，方向感5.掩蔽6.混响7.认知，情感8.等效连续声级(Leq或Ldn)三、简答题1.解析思路：声音首先通过外耳道传到鼓膜，引起鼓膜振动；鼓膜的振动通过听小骨（锤骨、砧骨、镫骨）系统放大并传递；镫骨底部的脚板振动卵圆窗，引起内耳耳蜗中的液体波动；液体的波动使耳蜗内的毛细胞发生弯曲，其顶部的纤毛会刺激听神经末梢；神经冲动沿听神经传递至大脑的听觉中枢，最终被感知为声音。2.解析思路：掩蔽效应指一个声音的存在使得另一个同时或紧接其后的声音的听阈升高的现象。前掩蔽是指先出现的掩蔽声音对后出现的被掩蔽声音的听阈产生的影响；后掩蔽是指后出现的掩蔽声音对先出现的被掩蔽声音（在掩蔽声音消失后一段时间内）的听阈产生的影响。例如，先听到一个弱音，再听到一个强音，弱音的听阈会升高（前掩蔽）；先听到一个强音，强音消失后短时间内，紧随其后的弱音的听阈也会升高（后掩蔽）。3.解析思路：音乐的节奏（速度、节拍）可以影响人的生理节律和情绪唤醒水平，快节奏通常与兴奋、激动相关，慢节奏则与放松、平静相关。旋律的走向（上行、下行，起伏）和音程关系可以表达情感倾向，上行大跳常用于表现激情或疑问，平稳进行则较为中性或平静。和声的运用（协和与不协和）直接影响听者的听觉舒适度，协和和弦常带来愉悦、稳定感，不协和和弦则制造紧张、冲突感。这些要素共同作用，通过听觉系统的生理和心理机制，引发听众相应的情绪反应。4.解析思路：声景观不仅关注噪声的物理水平及其对人的干扰（即噪声控制），更强调声环境作为一个整体，其声音元素（包括自然声、人工声、寂静）与环境的融合度，以及这些声音元素带给人的主观体验和感受（如愉悦、舒适、宁静、活力等）。它是一个多维度的概念，包含了声音的生态、美学、文化和社会意义，旨在创造一个既控制了不良噪声，又富有吸引力和宜人感的声音环境，是对传统噪声控制的超越和深化。四、计算题1.解析思路：估算掩蔽量有多种方法。方法一（近似叠加）：由于50dB(A)的声音接近60dB(A)的声音，且频率相同，其掩蔽量可能接近10dB。因此，掩蔽量约为10dB。方法二（查表）：需查找标准掩蔽曲线图，根据60dB(A)的信号和50dB(A)的掩蔽声，读取掩蔽量。通常在信号声为60dB时，掩蔽声为50dB处，掩蔽量约在8-10dB范围。方法三（公式）：更精确的掩蔽量计算涉及掩蔽级（MaskingLevel,ML）与信号级（SignalLevel,SL）的关系，ML=SL+K+ΔL，其中K是一个与信号频率相关的基准掩蔽增量，ΔL是与掩蔽声强度相关的掩蔽增量。此题要求估算，可选用方法一或方法二。选择方法二并参考掩蔽曲线，估算掩蔽量为9dB左右。答案应写明依据（如近似叠加或查掩蔽曲线）及计算结果。2.解析思路：在理想扩散声场中，空间某点的总声压级等于该点中心声源声压级减去距离衰减。但教室是室内，且背景噪声来自多个方向（假设），并非点声源。此时，教室中心的声压级近似等于背景噪声在该位置的声压级。因此，教室中心的声压级Leq(A)≈40dB(A)。简单估算假设背景噪声在室内均匀扩散，其水平在空间各点基本不变。此方法的局限性在于忽略了房间边界、家具等对声波的反射、吸收和散射，以及噪声源本身的指向性。更精确的计算需要使用声学软件或考虑房间常数、混响时间等因素。五、论述题解析思路：该问题要求从多角度综合论述。首先，指出噪声污染的多方面危害（心理、生理、认知、社会）。其次，从心理声学角度，解释噪声如何通过影响人的注意力、引发压力反应（如皮质醇释放）、干扰睡眠周期等机制损害健康和生活质量。再次，从城市规划角度，提出具体措施：1）声源控制：推广低噪声设备（交通工具、工业设备），控制噪声发射时间强度；2）传播途径控制：利用地形、植被、建筑隔声/吸声/减振技术（道路隔音屏障、建筑墙体、门窗设计）；3）接收端