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《振動噪音科普專欄》甚麼是音景(soundscape)?台北捷運 – 音景特徵 – 轉乘&終點站音樂


這個單元來討論的主題:甚麼是音景(Soundscape)?並且來觀察台北捷運的「轉乘」及「終點站」音樂的「音景特徵」。

首先,要問:甚麼是音景(Soundscape)?根據Google的翻譯,如下:

A piece of music considered in terms of its “component sounds.”
一種音樂,從「聲音組成」的角度來考慮。

這樣的說明,似乎仍然有點模糊?接著,就來看一下對應音景」的一個名詞,「景觀(Landscape),根據Google的翻譯,如下:

All the “visible features” of an area of countryside or land, often considered in terms of their “aesthetic appeal.”
鄉村或土地的某個區域,所有可看見的特徵,通常從它們的美學吸引力來考慮。

景觀」和「音景」的對照來看,「景觀」是用看的,而「音景」是用聽的方式,來觀察一個地方或地點的特色或特徵。

本單元嘗試介紹「音景」的概念,就以台北捷運的聲音,從「轉乘」及「終點站」的音樂,來談一下甚麼是「音景」?

由影片可以聽到台北捷運的「轉乘」音樂,相信很多人都搭過台北捷運,對這個聲音都很熟悉,當我們聽到這個「轉乘」音樂的聲音,就是當下的「音景」,那麼這個「音景」有甚麼特徵呢?怎麼看「音景特徵」呢?

可以從兩個角度來看「音景特徵」,一則是「主觀」的聽感、一則是「客觀」的評價。「主觀」的聽感,確實是因人而異,本單元的重點在討論如何以「客觀」的方式探討「音景」。

參閱1,可以看到「轉乘」音樂聲音的分析圖示,係採用屏科大機械系振動噪音實驗室開發的【SM軟體】,進行「頻譜分析」以及「時頻分析」,所得到的4個重要圖示,重點說明如下:

1.          聲音壓力時間域波形圖 (time waveform):在圖示上方,呈現所分析聲音WAVE檔案的原始「時間域波形」信號。代表的物理意義是「聲音壓力(sound pressure)。此波形圖呈現了聲音的「波動」現象,不過,除了大小聲外,似乎觀察不出甚麼特別的現像。
2.          時間域聲音壓力位準(響度) (sound pressure level):可以簡稱「聲音響度圖」,在圖示下方,呈現此聲音隨時間變化的「聲音振幅大小(dB),此「聲音振幅」的物理意義是「聲音壓力位準(sound pressure level)。【聲音壓力位準dBdB(A)有甚麼不同?
3.          頻譜圖 (spectrum):因為解析的信號是「聲音」,所以稱為「聲音頻譜圖」,在圖示左方,呈現此聲音WAVE信號的「頻譜」,也就是頻率與其振幅的組成。圖示的垂直軸為頻率,單位:Hz,水平軸是聲音的振幅大小,單位:dB。可以觀察「聲音頻譜」的分佈特徵。【常說的【振動頻譜】或【聲音頻譜】指的是甚麼?
4.          時頻圖 (spectrogram):在圖示正中央,水平軸是對應「時間域波形」的時間(sec),垂直軸是頻率(Hz),彩色的分布圖示為聲音振幅大小(dB)。可以觀察隨時間變動時,「聲音頻譜」的分布狀態與趨勢。【麼是時頻圖?

接下來,請參閱2,來討論台北捷運的「轉乘」及「終點站」音樂的「音景特徵」,讀者可以瀏覽影片,分別聽一下「轉乘」及「終點站」的音樂,主要的聲音特徵,討論如下:

1.      轉乘」和「終點站」音樂,聲音聽感的類型,很相似,是急促的不同高低音階交錯,從「時間域波形圖」可以看出此特徵。
2.      從「聲音響度圖」,可觀察音量大小大致持平,最後,有衰減的現象。
3.      從「0~16,000Hz」的「聲音時頻圖」中,可發現,「0~5,000Hz」是有比較高的貢獻度,因此,放大該頻率區間的「聲音時頻圖」,再分別放大「0~3,000Hz」及「0~2,000Hz」,在「0~2,000Hz」的「聲音時頻圖」,似乎更可以看出不同音階的對應關係。
4.      由「0~2,000Hz」的「聲音時頻圖」,「終點站」音樂似乎有交叉的點狀分佈,而「轉乘」音樂友均勻點狀分佈的現象,當然這就是音階的高低起伏的特性。

本單元不在深入探討其音景特徵」,僅在概略地介紹如何以一種「客觀」的方式,探討一個地點的「音景特徵」。可以由「時間域波形圖」、「聲音響度圖」、「聲音頻譜圖」、及「聲音時頻圖」觀察與比較「音景」的特徵。

近期將有幾個系列的專欄主題,以台北捷運的聲音之「音景」特徵探討作介紹。一個城市、鄉村、地區都有其「音景」特徵,如同其「景觀」特色,台灣各地區有其獨特的人文「景觀」,當然也有其獨特的「音景」特徵。

甚麼是能夠代表台灣的「聲音」?他的「音景」特徵是甚麼?這些有趣的疑問,都有待我們去發掘、去認識、去體驗、去會心了!

以上個人看法,請多指教!

王栢村
2020.01.08

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1、甚麼是音景(Soundscape)

2、台北捷運 音景特徵 轉乘&終點站音樂







ISO 18436-2 CAT Ⅲ【國際振動分析師報名簡章】--第五場


一、        授課等級:ISO 18436-2 Category
二、        授課時間:2020/11/09()11/13()4天半課程+半天考試,共5
三、        授課地點:高雄(場地另行公布)
四、        主辦單位:國立屏東科技大學「振動噪音產學技術聯盟」
五、        報名費用:$60,000(含稅)
六、        課程內容:

1.        Principles of vibration振動原理
(1)          Basic motion (基本運動)
(2)          Period, frequency (週期、頻率)
(3)          Amplitude: peak, peak-to-peak, r.m.s. (峰值、峰值對峰值、均方根值)
(4)          Parameters: displacement, velocity, acceleration (參數:位移、速度、加速度)
(5)          Units, unit conversions (單位、單位轉換)
(6)          Time and frequency domains (時間和頻率)
(7)          Vectors, modulation (向量、調製)
(8)          Phase (相位)
(9)          Natural frequency, resonance, critical speeds (自然固有頻率、共振、臨界速度)
(10)     Force, response, damping, stiffness (力、響應、阻尼、剛性)
2.        Data acquisition數據採集
(1)          Instrumentation (儀器)
(2)          Dynamic range, signal-to-noise ratio (動態範圍、訊噪比)
(3)          Transducers (轉換器)
(4)          Sensor mounting, mounted natural frequency (感測器安裝、安裝自然頻率)
(5)          Fmax, acquisition time (最大頻率、擷取時間)
(6)          Proximity sensor conventions (近接感測器)
(7)          Triggering (觸發)
(8)          Test planning (試驗規劃)
(9)          Test procedures (試驗程序)
(10)      Data formats (數據格式)
(11)     Recognition of poor data (不良數據之判斷)
3.        Signal processing信號處理
(1)          Analog sampling, digital sampling (類比取樣、數位取樣)
(2)          FFT application (快速傅立葉轉換應用)
(3)          Time windows: uniform, Hanning, flat-top (時間窗:均勻、漢寧、平頂)
(4)          Filters: low pass, high pass, band pass, tracking (濾波器:低通、高通、帶通、追蹤)
(5)          Anti-aliasing (反假象)
(6)          Bandwidth, resolution (頻寬、解析度)
(7)          Averaging: linear, synchronous time, exponential (平均化:線性、同步時間、指數)
(8)         Dynamic range (動態範圍)
(9)         Spectral maps (頻譜圖)
4.        Condition monitoring狀態監測
(1)          Computer data base set-up, computer database maintenance (電腦數據庫設置、電腦數據庫維護)
(2)          Monitoring programme design (監控程序設計)
(3)          Alarms set-up: narrowband, envelope (警報設置:窄頻、包絡線)
(4)          Baseline assessments, trending (基準線評估、趨勢)
(5)          Route planning (路徑規劃)
(6)         Alternative technologies: oil analysis, infrared thermography, motor current analysis and acoustic emission (替代技術:油分析、紅外線熱成像、電機電流分析及聲發射)
5.        Fault analysis故障分析
(1)          Spectrum analysis, harmonics, sidebands (頻譜分析、簡諧、邊帶)
(2)          Time waveform analysis (時間波形分析)
(3)          Phase analysis (相位角分析)
(4)          Transient analysis (暫態分析)
(5)          Orbit analysis (軌道分析)
(6)          Shaft centreline analysis (軸中心線分析)
(7)          Enveloping (包絡線)
(8)          Mass unbalance (質量不平衡)
(9)          Misalignment (不對心)
(10)      Mechanical looseness (機械鬆動)
(11)      Rubs, instabilities (摩擦、不穩定性)
(12)      Bearing defects: rolling element, journal (軸承缺陷:滾動元素、軸承)
(13)      Electric motor defects (馬達瑕疵)
(14)      Flow induced vibration, aerodynamics and liquids (流體引起的振動、空氣動力學和液體)
(15)      Gearbox analysis (變速箱分析)
(16)      Resonance and critical speeds (共振和臨界轉速)
(17)      Turbomachinery (渦輪機)
6.        Corrective action矯正措施
(1)          Shaft alignment (軸對心)
(2)          Field balancing (現場平衡)
(3)          Replacement of machine parts (更換機器零件)
(4)          Flow control (流程控制)
(5)          Isolation and damping (隔振和阻尼)
(6)          Resonance control (共振控制)
(7)         Basic maintenance action (基本保養程序)
7.        Equipment knowledge設備知識
(1)          Electric motors, generators and drives (馬達、發電機和驅動元件)
(2)          Pumps, fans (泵、風扇)
(3)          Steam turbines, gas turbines (蒸汽渦輪機、燃氣渦輪機)
(4)          Compressors (壓縮機)
(5)          Reciprocating machinery (往復式機械)
(6)          Rolling mills, paper machines, other process equipment (軋機、造紙機、其他製程設備)
(7)          Machine tools (工具機)
(8)          Structures, piping (結構、管線)
(9)          Gearboxes (變速箱)
(10)      Rolling element bearings (滾動軸承)
(11)      Journal bearings (滾珠軸承)
(12)      Gearing (齒輪傳動)
(13)     Couplings, belts (聯結器、皮帶)
8.        Acceptance testing驗收測試
(1)          Specifications and standards (規範和標準)
(2)         Reporting (報告)
9.        Equipment testing and diagnostics設備測試和診斷
(1)          Impact testing (衝擊測試)
(2)          Forced response testing (強制響應測試)
(3)          Transient analysis (暫態分析)
(4)          Operating deflection shapes (操作變形振型)
10.   Reference standards參考標準
(1)          ISO (國際標準化組織)
(2)          IEC (國際電工委員會)
(3)          Relevant national standards (相關國家標準)
11.   Reporting and documentation報告和文件
(1)          Condition monitoring reports (狀態監測報告)
(2)          Vibration diagnostics reports (振動診斷報告)
12.   Fault severity determination判斷故障嚴重性
(1)          Spectrum analysis (頻譜分析)
(2)          Time waveform analysis, orbit analysis (時間波形分析、軌道分析)
(3)          Levels: overall, narrowband, component (級別:總量、窄頻、組件)
(4)          Severity charts, graphs and formula (嚴重度、圖表和公式)


七、        課程議程:
Day 1 (2020/11/09)
0820~0830
學員簽到
0830~1020
Condition Monitoring Program
1020~1040
講師與學員交流時間(tea time)
1040~1230
Condition Monitoring Technologies
1230~1330
中午用餐
1330~1520
Signal Processing
1520~1540
講師與學員交流時間(tea time)
1540~1730
Time Waveform Analysis
Day 2 (2020/11/10)
0820~0830
學員簽到
0830~1020
Phase Analysis
1020~1040
講師與學員交流時間(tea time)
1040~1230
System Dynamics
1230~1330
中午用餐
1330~1520
Natural Frequencies and Resonances
1520~1540
講師與學員交流時間(tea time)
1540~1730
Operating Deflection Shape Analysis
Day 3 (2020/11/11)
0820~0830
學員簽到
0830~1020
Modal Analysis
1020~1040
講師與學員交流時間(tea time)
1040~1230
Dealing With Resonances
1230~1330
中午用餐
1330~1520
Rolling Element Bearing Analysis
1520~1540
講師與學員交流時間(tea time)
1540~1730
Journal Bearing Analysis
Day 4 (2020/11/12)
0820~0830
學員簽到
0830~1020
Electric Motor Analysis
1020~1040
講師與學員交流時間(tea time)
1040~1230
Pumps, Fans and Compressors
1230~1330
中午用餐
1330~1520
Gearbox Analysis
1520~1540
講師與學員交流時間(tea time)
1540~1730
Balancing Rotating Machinery
Day 5 (2020/11/13)
0820~0830
學員簽到
0830~1020
Shaft Alignment
1020~1040
講師與學員交流時間(tea time)
1040~1230
Statistical Alarm Generation
1230~1330
中午用餐
1330~1730
Review &Examination
八、        認證注意事項:
l   參加培訓課程本身不需要經驗,但參加考試認證需要具備各類別要求的實務經驗;可先培訓和考試後,再補相關專業經驗,經驗補齊後證書才會發放。
l   可直接跳過Category Ⅰ參加Category Ⅱ,但必須取得Category Ⅱ證書才能參加Category Ⅲ認證。
l   參加考試要先通過培訓。培訓結束將會有測驗,答對率75%為及格標準;未通過將有補測,如補測未通過,則無法參加認證考試。
l   考試未通過(百分比小於70%),可安排重新考試,必需等30天才能再考試。
九、        報名截止:2020/10/09()
十、        報名方式:
l   報名表:https://reurl.cc/72A35N
l   報名表參考格式:https://reurl.cc/VaZ5kY
l   下載報名表,填寫資料完成後再將報名表、從事振動分析時間證明e-mailAITAforNVH@gmail.com
十一、繳費方式:
l   匯款銀行:第一銀行 屏東分行
l   匯款帳號:74130042668
l   戶名:國立屏東科技大學401專戶
十二、注意事項:
l   報名完成後,等候通知繳費
l   繳費完成,請以信件提供匯款證明(如手機截圖匯款資訊或將匯款收據掃描至電腦),並附上收據寄送地址,e-mailAITAforNVH@gmail.com,將會在12周內收到繳款收據。
l   繳費完成才算是報名成功,請在報名日期內完成繳費。
十三、聯絡信箱:邱閔榆 專員minyuchiu@mail.npust.edu.tw,電話:(08)-7703202#7036