有關單層隔音構造質量法則之敘述，下列何者錯誤？

本題考點

單層隔音構造的透過損失隨頻率變化的分段特性——低頻的「共振控制段」、中頻的「質量法則」段、高頻的「重合（coincidence）效應」段，以及各段對隔音量是提高還是降低。

正解理由

單層板受聲波激振時，隔音量並不是隨頻率單調上升，而是依板的勁度、質量與彎曲波特性分成數段：最低頻的勁度控制段與共振控制段，由板的勁度與自然振動支配；接著是質量控制段，此時板的慣性（面密度）主導，隔音量隨頻率與面密度增加而穩定上升，這就是質量法則；再往高頻到達重合頻率附近，入射聲波與板的彎曲波波長吻合，板易被激振，隔音量出現明顯低谷。共振控制段的特徵是：入射頻率接近板的自然頻率時，板以大振幅隨聲波振動，聲能容易穿透，隔音量在該頻率附近「下降」而形成低谷，並不具提高低頻隔音量的效果。選項 (D) 把共振造成的隔音低谷說成提高隔音量，方向相反，是敘述錯誤的選項，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   正確。質量法則是把隔音構造理想化：假設板為無限大、無勁度、無阻尼、只靠自身質量（慣性）抵抗聲壓的「柔性質量板」，在此假設下推得隔音量只取決於頻率與面密度。實際板材有勁度、有邊界支承，所以只在中頻的質量控制段大致符合，低頻受共振、高頻受重合效應而偏離，正因為如此才稱為理想化特性。

2. (B)

   正確。質量法則下，隔音量與「頻率 × 面密度」的對數成正比，頻率增加一個倍頻程（即頻率加倍），隔音量增加 6 dB；同理，面密度加倍時也有相同幅度的增加。這是質量法則最常考的定量特徵，也是「加厚、加重」能提高隔音的理由。考生容易把它與實測曲線混淆：實測時受共振與重合效應影響，整條曲線並非處處維持這個斜率，但題目問的是質量法則本身。

3. (C)

   正確。雙層構造的密閉空氣層若是空的，層內會形成駐波，並把兩片板緊密耦合，使隔音量在特定頻率附近出現低谷，其中包含板的重合頻率附近的低谷。空氣層中插入玻璃棉、岩棉等多孔吸音材，可吸收層內往返的聲能、減弱板與板之間的聲學耦合，使這些低谷（含重合頻率附近隔音量下降的影響）變淺，所以「為了減少構造重合頻率的影響」是吸音材的功能之一。要分清楚的是：吸音材並不是靠增加質量來提高隔音，而是靠消耗空氣層內的聲能。

4. (D)

   錯誤。共振控制段位於低頻，入射聲頻率接近板（或雙層構造的質量—空氣—質量系統）的共振頻率時，構造振幅放大、聲能大量透過，隔音量在共振頻率附近顯著「降低」。改成正確敘述應為：「隔音構造的共振控制段，在共振頻率附近會使低頻隔音量下降（形成隔音低谷）」。要改善低頻隔音，方向是讓共振頻率避開需要隔絕的頻帶或增加阻尼，而不是倚賴共振段本身。

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