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捷運技術半年刊 第39期 97年8月 33
德國解剖學者兼生理學家韋伯首先在1834年提出知覺閾 (Threshold of Sensation) 或稱
絕對閾 (Absolute Threshold)、恰辨閾 (Just Noticeable Difference) 或稱差異閾 (Difference
Threshold) 及韋伯定律 (Weber's Law) ,奠定了實驗心理學的基石。以下將分別說明其意義。
【黃天中,1992】
(一) 知覺閾或稱絕對閾:
外界刺激能夠引起感覺經驗的最小物理強度稱為絕對閾。當刺激強度低於絕對閾時,視
為無法查覺刺激的存在,一旦刺激強度達到絕對閾時,則視為可完全查覺刺激的存在。實驗
研究結果發現,不同人對同一項刺激的絕對閾並不一定完全相同,即使同一個人接受重複測
試時,因身體狀況或動機及情緒等因素,絕對閾亦時常改變。故一般係經由實驗研究定出絕
對閾,其定義為:「在所有嘗試次數中,引起50%發覺率的刺激強度」。
依前述絕對閾的定義,正反映出為何捷運系統符合噪音、振動標準,部分市民仍無法滿
意的原因。若要將噪音振動標準提高(例如將音壓或振動加速度減少一半),俾符合更多市
民的感官需求,則相關改善或防治費用將成等比增加(例如四倍、九倍、……),故如何在全
民納稅費用與個人感官差異取得平衡點?是需要相當大的智慧。
(二) 恰辨閾或稱差異閾
能夠辨別二個外界刺激不同的最小差異值稱為差異閾。此表示當刺激強度的增減量低於
差異閾時,視為無法查覺到刺激有所變動,一旦刺激強度的增減量達到差異閾時,視為可查
覺到刺激強度已變動。由於人類感官系統因人、時、地、物而異,故一般係經由實驗研究定
出差異閾,其定義為:「在受試者的全部反應次數,恰好有50%機率發覺兩刺激強度不同之
刺激差異大小」。
捷運電聯車行經同一位置所產生的噪音振動相差有限,但對鄰近市民而言,日間與夜間
的感受將完成不同,此現象是因日間背景值高,捷運噪音振動與背景值相差有限,小於差異
閾或略大於差異閾但為可容忍範圍;惟夜間背景值較低,兩者差異拉大,市民較能能明顯感
受到捷運行駛所產生的噪音振動。國內環境音量標準為早、晚、日間、夜間訂定不同均能音
量的目的就是考量差異閾;未來若將最大音量納入管制標準,基於捷運行駛所產生的噪音差
異有限,早、晚、日間、夜間的最大音量標準宜一致。
(三) 韋伯定律
差異閾與標準刺激的比值成常數稱為韋伯定律,以式 (2) 表示,
Δ I / I = K (2)
其中,
Δ I :差異閾;
I :標準刺激強度;
K:常數,韋伯數。
不同的受試者,可能得出不同的韋伯數,甚至同一受試者,韋伯數亦因刺激強度的
不同而不同。人類感覺器官擁有不同的感覺敏感度,韋伯數越大,即表示該感官系統越
遲鈍,韋伯數越小,即表示該感官系統越敏銳。例如,聽覺系統對聲音大小的韋伯數為
1/10,但對聲音音調的韋伯數為1/333,表示人類聽覺系統對聲音頻率變化的敏感度遠高於
對聲音大小改變。