中科院声学所声学基础试题

2006声学基础一、名词解释：1.受迫振动：系统遭周期性的外力持续作用下发生的振动。2.变量器：3.反射系数：4.偶极子：5.群速度：波包的传播速度kwcg6.可听域：人类能够听到的不同的频率对应的声压的范围7.凋落波8.声阻抗：9.互易原理：10.品质因数：二、振动系统的固有频率为1f，加一木块m后变为2f，求系统质量。解：mMKfMKf212121MmMff2221222122ffmfM三、初始时对该系统加一力，放开后，固有频率为2f，振动模式解：列出振动方程（设1M位移1x，2M位移2x）0012222222221112211KKtxMKKtxM令tjeXx11，tjeXx22代入上述方程21122122212,0,MKKKXXKMK1M1K2M2KF2222f1222212214MfKKKXX取21KX，12222124MfKKX振动模式tfjeXXx2221四、弦振动的基频能量和振幅解：设弦长为l，线密度为，弦张力为T，且两端固定则基频角频率1cwl，波数1kl11111sincos()Akxwt1111111sinsin()vwAkxwtt222222212222111111111111110011111sinsin()sin()sin()22224llkEvdlwAkxwtdlwAlwtwAlwt22211222211111111100111()coscos()cos()224llpETdlTkAkxwtdlTlAkwtx21112214pkcEEEAl振幅为11sinAkx五、11112122121211cjvMjvcjvvcjvvMjvF22v，11v，221Kc，111Kc整理0212111112222jvvKjvKvMjjvvKvMjF0121111212111222222KKKdtdMKKdtdMF六、脉动球源的声压级、声功率解：脉动球源的声波方程则p的一般解为上式的第一项代表向外辐射取1M2M1cF2c1v2v七、二列同向运动的波p1p2求能量密度、平均声能密度、平均声功率。解：设八：解利用多普勒频移中心频率)cos21(00cvff带宽)cos21(00cvff九：亥姆霍兹共鸣器定义及共振频率的推导（1）定义：由面积为S的截面长为0l的短管容积为0V的腔体组成的最基本的最简单的声学系统；且满足：1共鸣器的线度远远小于波长，即0l、S、3V2短管的体积远远小于腔体的容积，即00VSl3腔体内媒介压缩和膨胀时，腔壁是刚性的，不会把腔内的媒介的疏密过程传递出去。（2）共振频率的推导设短管中媒介的质量mM，管壁对媒介的阻尼系数是mR，媒质的密度是0设短管中媒质位移为时，腔内压强由0P变为10PP00010))((VPSVPP)1()1(000010VSPVSPPP得001PVSP又000PC所以02200102001C-S-PFCVSVSP短管中的空气柱运动方程：jwtammmSePkRM设外界的声压为jwtePP0得：02200m0m0KMVSclSMkwmm020002200lVSclSVSc