声波反演的主要思想是利用入射波和散射场信息，确定未知散射体的位置和形状。传统的反演方法为Newton迭代法，但是该方法对初值有要求，如果初值选取不当，可能无法重构出散射体的形状。为了弥补Newton迭代法的不足，本文研究一种非迭代方法—多重信号分类方法(简称MUSIC方法)。虽然MUSIC方法已经应用于重构未知散射体，但是仅限于确定小散射体的位置和重构裂缝状散射体的形状，因此本文主要研究MUSIC方法重构区域散射体。　　MUSIC方法是一种离散的数值方法，本文主要给出了不可穿透和可穿透区域散射体的成像谱函数。　　首先，本文研究声波的正散射问题，利用单层位势和双层位势理论，将散射体边界外问题转化为Fredholm积分方程，再利用Nystr?m方法求解出散射场的远场信息。　　其次，本文研究声波的逆散射问题，对远场信息矩阵进行特征值分解，利用大特征值和小特征值分别对应的特征向量正交原理，分别在单频率和多频率条件下给出MUSIC成像方法的谱函数，并利用第一类Bessel函数解释谱函数在散射体边界处出现峰值的原因。　　最后，本文通过数值实验得到了，在单频率和多频率条件下，MUSIC方法可以重构不同边界条件的散射体；MUSIC方法不仅可以重构二维散射体，而且可以重构三维散射体；MUSIC方法还可以同时重构多个散射体。