有關多孔質吸音材料的吸音特性敘述，下列何者錯誤？

本題考點

多孔質吸音材料的吸音機制與頻率特性，重點在「聲能靠空氣粒子在細孔中運動的摩擦損失消耗」，因此吸音效果取決於材料所在位置的空氣粒子速度大小，而這個速度又與聲波波長、材料離剛性壁面的距離有關。

正解理由

多孔質吸音材料內部布滿互相連通的細孔與細縫，聲波進入後，孔隙中的空氣粒子隨聲波來回振動，與孔壁、纖維之間產生黏滯摩擦，把聲能轉成熱能而消耗掉；這種摩擦損失與粒子運動速度成比例，粒子跑得越快，損失越大、吸音越多。材料直接貼在牆面等剛性壁面上時，壁面處的空氣粒子被擋住無法移動，粒子速度趨近於零，要離開壁面一段與波長相當的距離，粒子速度才會逐漸增大。低頻聲音波長長，粒子速度變大的位置離壁面很遠，緊貼壁面的薄層材料所在之處粒子速度反而很小，摩擦損失有限，所以低頻吸音效果差；

高頻聲音波長短，粒子速度在靠近壁面處就已經變大，材料能充分發揮摩擦作用，所以多孔質材料的典型特性是「高頻吸音佳、低頻吸音差」。(D) 把低頻寫成「粒子速度相當大、吸音效果較佳」，與上述原理正好相反，是本題唯一錯誤的敘述，故選 D。

逐項排除

1. (A)

   正確。多孔質吸音材料的定義就是材料中含有大量連通的細孔、細縫或氣泡，讓空氣能夠進出；市面上常見的玻璃棉、岩棉板、毛氈、吸音棉等，大多屬於這一類，是建築上使用最普遍的吸音材料。要注意的是「含有氣泡」必須是互相連通的孔隙才有吸音作用，若是獨立封閉的氣泡（例如閉孔型發泡材料），空氣進不去，吸音效果就很差。

2. (B)

   正確。多孔質材料的吸音原理是空氣在孔隙中運動時與纖維、孔壁發生摩擦，以及空氣本身的黏滯作用，把聲能轉為熱能；毛氈、玻璃棉、岩綿這類纖維質材料，纖維之間形成大量細縫，正是典型代表。此一機制與板狀共振吸音（靠板材振動消耗能量）、共鳴器型吸音（靠頸部空氣柱共振）不同，屬於摩擦型的吸音。

3. (C)

   正確。多孔質材料的吸音，主要來自細孔中的摩擦抵抗；聲能的抵抗損失與空氣粒子運動的速度成比例，粒子速度越大，被消耗的聲能越多。這個敘述正是解釋 (D) 錯在哪裡的關鍵：既然損失跟粒子速度成比例，吸音好不好就要看材料所在位置的粒子速度大不大。

4. (D)

   錯誤。錯處有兩點：其一，材料貼在壁面上時，壁面處的空氣粒子速度趨近於零，低頻聲音因波長長，在貼壁材料所在的位置粒子速度相當小，而不是「相當大」；其二，由於粒子速度小、摩擦損失少，低頻吸音效果是較差，而不是「較佳」。正確的敘述應改為：「貼於壁面上時，因低頻聲音波長較大，於吸音材料處的空氣粒子速度相當小，因此低頻吸音效果較差；高頻聲音則吸音效果較佳。」

記憶點