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第七章 捷運振動與噪音之防治

一、噪音

聲音是因空氣介質受到擾動，能量以縱波的形式傳遞，波進入人耳後，經由人耳鼓膜
的振動等，最後由聽覺神經傳至大腦，而意識到聲音的存在。至於造成空氣介質擾動的因

素包括：人體聲帶振動、固體或液體介質振動、壓力變化等。正常人耳可聽聞的範圍為
20Hz~20,000Hz，至於頻率 20Hz 以下稱為超低頻率、高於 20,000Hz 稱為超高頻率，皆為人
耳無法查覺的頻率範圍。噪音的表示方法如表 7-1-1 所示。（徐萬椿，民國 73 年）

表 7-1-1 噪音表示方式

名稱 定義 參考基準 備註

-12
功率位準 L W =10 ㏒（W/W 0 ） 10 watt
-12
強度位準 L I =10 ㏒（I/I 0 ） 10 watt/m 2
-12
能量密度位準 L D =10 ㏒（D/D 0 ） 10 J/m 3
-5
2x10 N/m 2 氣體介質
2
2
音壓位準 L P =10 ㏒（P n /P 0 ）
-6
10 N/m 2 液體介質

在表 7-1-1 音壓位準的定義之所以不同，係因對數（log）括號內的物理量需轉換成功率
的比值。功率、強度與能量實際都是能量的一種，而音壓的平方與強度成正比，故音壓位準

的音壓比值需取平方，才能代表功率的比值。在噪音預測模式中有時會使用功率位準或強度
位準來表示，在實用或儀器量測上，則仍以音壓位準為主，包括法規或各類標準。國際間對

噪音的定義相當一致的，噪音的標準差異有限。
聲波在介質中的傳播過程，其強度將隨著時間和距離而逐漸衰減，一般分成幾何衰減與
介質吸收。（馬大猷等，民國 85 年）

( 一 ) 幾何衰減：聲波由音源向四面八方傳播，由於係近似呈球面均勻擴散，聲音強度
與傳播距離之平方成反比，故又稱為球面衰減。若以阻尼表示，則稱為幾何阻尼

（Geometrical Damping）。其是由於傳播距離增加，造成聲音強度的衰減，並不
涉及能量之轉換。
( 二 ) 介質吸收：聲波在介質中傳播的過程，聲波能量轉換成其他形式之能量（主要為

熱能）而衰減的現象。以阻尼表示，則稱為材料阻尼（Material Damping）。介質
吸收又分成三方面：
1. 切變粘性或第一粘性：流體介質均有粘性，質點間的內摩擦使聲波引起的介質

粒子相對運動受到阻力而減弱。
2. 容變粘性或第二粘性：當介質未受干擾時，其分子係處平衡狀態，一旦聲波通
過，平衡被破壞，在新平衡建立之過程，介質需吸收能量，致聲波減弱。

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