正確的防噪措施,是隔音為主、吸音為輔。

我們常說的聲波,就是指空氣的「振動波」。
振波要有介質才可以傳遞。如果是真空,就無法傳遞聲音。
振波可以在固體、液體、氣體中傳遞。
音速在固體的介質傳遞聲音速度最快、液體次之、氣體最慢。

 

1. 對於空氣傳導的噪音,稱為「空氣音」,須採用「隔音、吸音」方式處理。
2. 對於固體傳導的噪音(例如樓板、或大樓抽水機運作的振動),稱為「固體音」,只能用「隔振、阻振
」方式處理(利用 彈簧隔振、或阻尼吸震)。

 

●噪音的音量大小,在聽覺上,不是傳統的加減法。
正確是:音量每增加一倍、或減少一半,應是增加或減少3分貝。
例如噪音值80分貝(dB),隔音後,減少一半音量,噪音降為77分貝。
一般人的聽力,如果噪音只減少在3分貝以內,很難感覺差別。如果要明顯有降噪的感覺,必須從減少3
分貝起跳,也就是隔音需減少一半噪音做起。
參考:根據公式,噪音一旦減少為1/10,為減少10分貝。

 

●噪音 區分為「點音源」、「線音源」、和「面音源」。
例如運作的馬達,視為「點音源」。
車流不斷的噪音,視為「線音源」。
發出噪音的整棟工廠大樓,整面視為「面音源」。
根據公式,遠離噪音,每增加一倍距離,「點音源」可減少6分貝;「線音源」減少3分貝;但是「面音
源」無法衰減噪音。此可作為購屋地點的參考公式。

 

●聲音區分「直接音」和「反射音」。
例如,「室內講話」在聽覺上比較大聲,是因為「直接音」加上「反射音」的關係。
越狹小的空間、或質地越堅硬的牆壁,越會加強「反射音」的音量。
對付「反射噪音」,可採用「牆面吸音」方式處理。
如果是「直接噪音」,則採用「隔音」方式處理。
「混凝土牆、和磨石子地板」反射聲音的比例,可高達98-99%。

 

●「隔音」與「吸音」必須一起做,才有效。
所謂「隔音」,是用隔音材料把「噪音源」圍堵起來。
有效的隔音材料,通常具備「質地堅硬性質」。
例如,製作「隔音罩」。「隔音罩」會將罩內壁面的聲音反射回罩內。但也導致罩內的噪音,因為反射,
內部反而變大聲,導致外溢,因此減少整體隔音效果。
因此隔音罩內的壁面,還必須加上「吸音」處理,解決罩內「反射音」的情況。

 

吸音材料多為「多孔隙結構」,例如「玻璃棉」、「岩棉」(礦棉)、「吸音泡棉」。
「玻璃棉」和「岩棉」的吸音效果較好,「吸音泡棉」次之。
吸音原理 是利用聲音進入孔隙,與材質產生振動摩擦,讓部分「聲能」轉變為「熱能」。
吸音材質對中高頻的效果較好,如果要防堵「低頻噪音」,只能繼續增加厚度。

 

●問題:
門窗已緊閉,為何還是可以聽到隔壁房間裡的聲音?
答案:
這是因為空氣波的振動,傳導到固體上(薄木夾板牆、或門窗),導致固體因此振動,再傳導到隔壁室內
的空氣,產生新的振動波,由於傳導「頻率相同」,因此「原音重現」。


結論
固體材料「越堅實,越不易產生振動」,隔音效果越好。例如磚牆隔音,會比木夾板好。
防制噪音材料之間,有「面密度」的比較。
從「面密度」來看,紙張、鋁箔、和保麗龍,就因為太輕、容易振動,不具隔音效果。
但厚重的鋼板,就適合隔音。金屬的密度大,因此比「同厚度」的磚牆隔音效果更好(金屬>磚牆>木板
)。
如果厚度增加,隔音效果會再增加。
「面密度」數值每增加一倍,噪音可減少6分貝。

 

●耦合效應:
隔音材料 多半製作為「面狀」,因此可能會因為某個聲波頻率,出現波浪狀振動的共振現象。一旦發生
,就會讓材料的隔音效果自然下降,這就稱為「耦合效應」。
每種隔音材質的「耦合效應」頻率不同。人類一般講話的頻率,大約出現在250 - 4k(4000)Hz之間。
因此有人覺得用「合板、或石膏板」隔音的效果不好,其實是因為在這個頻率區段,兩種材質都出現「耦
合效應」的關係。
「合板」的「耦合效應」出現在1k到4k之間,「石膏板」和「鋁板」從2k開始出現耦合效應。
至於「玻璃板」的「耦合效應」出現在4k以上、「鋼板」出現在8k附近、「鉛板」在64k以上,都已超過
人類講話的頻率範圍,因此影響有限。
人類的聽力範圍為:20 - 20k。隨著年紀老化,聽力範圍會逐漸變窄。

 

●隔音多層牆:
提高隔音效能的方式,一種是「增加厚度」,另一種是「多層、但彼此間隔距離」。
例如,一片12mm厚的石膏板,可以減少25分貝噪音。
如果再增加一片「兩片合一」,依據公式可再減少6分貝噪音。
但如果採取「多層牆」方式施作:
第一面石膏板,可以減少25分貝噪音。等噪音穿過後,隔一段距離又碰到第二面石膏板,理論上可再衰
竭25分貝,這就是「多層隔音」的概念。
但實際上,無法25+25分貝 完美降噪的原因,是因為「多層牆」仍是安裝在共同骨架上,骨架結構會傳
遞「固體音」,因此交接處需加裝 隔振橡膠。還有夾層間的空氣層,會產生駐波共振,因此內襯仍需安
裝吸音材料。
根據環保署測試數據,一般窗戶如果製作成兩層,相當於訂做一扇隔音窗的效果。

 

●隔絕「固體音」:
「固體音」都來自振動,因此必須阻斷「振動源」的傳遞。
例如在「振動源」(大樓抽水馬達)底部加裝「隔振器」(金屬彈簧、橡膠阻尼)即可。

 「固體音」傳導 63-125Hz 的低頻率音為主,因此能夠傳得較遠。

 

#以上資料 來自環保署「噪音原理防制材料」簡介手冊

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