【活動報導】2018振動噪音實驗與分析技術研討會

【振動噪音產學技術聯盟】於2018年04月16日假國立彰化師範大學辦理
「2018振動噪音實驗與分析技術研討會」第一場次。

研討會開始，首先由聯盟中部據點召集人黃宜正教授代表致歡迎詞，後由聯盟主席王栢村教授開幕致詞。王教授向各界貴賓介紹【振動噪音產學技術聯盟】，今年是聯盟計畫執行的第五年，希望藉由聯盟推廣與交流振動噪音的相關技術，由我有推廣為眾有，協助業界解決相關振動噪音的問題，並媒合相關的廠商，亦是研討會辦理之初心。

王教授也說明聯盟目前據點分佈，北部據點有北科蕭俊祥教授、中部據點有彰師大黃宜正教授、南部有正修黃柏文教授與高苑夏紹毅教授等等共同主持這個聯盟計畫。

最後感謝科技部計畫補助，與彰化師範大學協助聯盟共同辦理「2018振動噪音實驗與分析技術研討會」之第一場次。

本次研討會順利成功進行主要感謝主講人踴躍參與，共安排12場專題演講。講者包括學界產學經驗豐富的教授及業界專家，演講主題如下(依主講順序列)：

1.彰化師範大學黃宜正教授 – 利用加速規進行螺帽預壓與預拉之預診機器學習 

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2.山衛科技吳孝文教授 – 聲音品質介紹

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3.中原大學 張政元教授 – 主動式噪音與振動控制應用契機 

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4.妙點企業 葉彰和總經理 – 振動記錄器的選擇與應用 

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5.振噪聯盟 李晉瑜專員 – 應用振動噪音量測軟體於建築樓板緩衝材動態剛性測定

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6.中央大學 吳育仁教授 – 齒輪箱及壓縮機之動載分析模型建立與振動響應預測 

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7.皮托科技 楊棟焜處長 – 雲端模擬計算應用在振動噪音分析 

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8.車測中心 李建興課長 – 車用次系統/零組件NVH診斷與分析

9.虎門科技 陳懋國博士 – CAE模擬在土木工程上的應用 

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10.中興大學 陳任之教授 – 模擬分析實務、常見問題與未來趨勢 

11.謙達科技 江明輝技術長 – 在工業4.0裡振動在設備不可靠度管理之角色 

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12.屏科大 王栢村教授 – 從工業4.0看振動噪音技術在產業的應用
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*簡報檔下載說明：簡報檔業經主講人同意公開，方能下載。

本研討會亦邀請振動噪音領域之儀器設備廠商共襄盛舉，【振動噪音產學技術聯盟】在會場透過電腦操作與專員口頭介紹聯盟經營運作，現場展示聯盟可技轉技術【客製化振動噪音量測系統(SVM)】與【聲音量測軟體(SM) 】，並於會場內拜訪聯盟會員包括：【基太克國際股份有限公司】、【虎門科技股份有限公司】、【皮托科技股份有限公司】、【謙達科技工程有限公司】、【妙點企業股份有限公司】以及【山衛科技股份有限公司】等，交流振動噪音領域之儀器設備新知與技術。聯盟期盼透過整合產官學界在振動噪音技術的資源和經驗，協助產業界解決產品振動噪音問題，最終提升我國產品品質及國際競爭力。

2018振動噪音實驗與分析技術研討會第一場次於彰師大順利圓滿閉幕。

以下為活動花絮： 

彰化師範大學黃宜正教授 – 利用加速規進行螺帽預壓與預拉之預診機器學習

山衛科技吳孝文教授 – 聲音品質介紹

中原大學 張政元教授 – 主動式噪音與振動控制應用契機 

妙點企業 葉彰和總經理 – 振動記錄器的選擇與應用 

振噪聯盟 李晉瑜專員 – 應用振動噪音量測軟體於建築樓板緩衝材動態剛性測定

中央大學 吳育仁教授 – 齒輪箱及壓縮機之動載分析模型建立與振動響應預測

皮托科技 楊棟焜處長 – 雲端模擬計算應用在振動噪音分析 

車測中心 李建興課長 – 車用次系統/零組件NVH診斷與分析

虎門科技 陳懋國博士 – CAE模擬在土木工程上的應用 

中興大學 陳任之教授 – 模擬分析實務、常見問題與未來趨勢

謙達科技 江明輝技術長 – 在工業4.0裡振動在設備不可靠度管理之角色

屏科大 王栢村教授 – 從工業4.0看振動噪音技術在產業的應用

虎門科技展示攤位

妙點企業展示攤位

謙達科技展示攤位 

基太克展示攤位

皮托科技展示攤位

山衛科技股份有限公司 

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《振動噪音科普專欄》樂器如何分類？

在談聲音與振動、或振動與噪音，或許可以從常見的各種樂器來理解與討論聲音的產生機制。而各種樂器分類的其中一種方式，就是從樂器本身其產生聲音的機制來做分類，這個單元就從聲音產生機制，來看樂器的分類。

先前的單元：【康熙字典怎麼解釋【聲】(sound)？】、以及【聲音如何產生？】，分別探討了聲音產生的物理現象，摘錄如下：

聲者，形氣相軋而成：

1.          兩氣：flow to flow interaction

2.          兩形：structure to structure interaction

3.          形軋氣：structure vibration inducing flow interaction

4.          氣軋形：flow passing structure

聲音的發聲機制，可以從SPR來說明：

1.          S是Source，聲音的音源、或是振動的振動源。常見的激振源，如：力的形式、或是氣體流動的壓力波。

2.          P是Path，路徑，就是傳播路徑，又可以解構成兩個路徑：一是structural path結構路徑，一是air path空氣路徑。

3.          R是Receiver，收受者，就是接收、感受到的聲音或振動，R也可視為Response，振動或聲音的響應、反應。

各種樂器有很多種的分類方式，這單元以樂器的發聲機制來看，可以概分為以下幾種【https://en.wikipedia.org/wiki/Musical_instrument_classification】：

1.          Idiophone 體鳴樂器：三角鐵、銅鑼、鐵琴等打擊樂器，是因為其結構體的振動所產生的聲音，而且是透過打擊方式所產生的振動與聲音。也有體鳴樂器是透過摩擦、撥動等引發結構體的振動，而產生的聲音。

2.          Membranophone 膜鳴樂器：membrane是薄膜，所以稱為膜鳴樂器，像是爵士鼓、大鼓、定音鼓等，是以如皮革的薄膜結構所製作的樂器，透過薄膜結構的振動，進而發出聲音。大都是以打擊方式，敲擊薄膜結構，產生振動及引發聲音。也有以氣流方式流過薄膜，進而引發振動與聲音，如拿起樹葉吹氣，就會引起樹葉薄膜結構的振動，而產生聲音。

3.          Chordophone 弦鳴樂器：chord是弦、線，也就是以弦線振動進而引發的聲音，通常還會有音箱的設計，藉以放大弦線結構的振動響應，有較大的聲音產出。小提琴、吉他、二胡、古箏等弦樂器，就是弦鳴樂器。而，鋼琴其實也是弦鳴樂器之一，只是以打擊方式敲擊琴弦產生振動而發出聲音。

4.          Aerophone 氣鳴樂器：aero是氣體的意思，也就是由氣體流動引發的聲音，如薩克斯風、長笛、黑管、口琴等管樂器，由於氣體流動於結構路徑的長短、或孔隙大小，而有不同高低音階。

本文藉由發聲機制的角度看樂器的分類，有興趣的讀者可以嘗試就以上分類的各種樂器，再由康熙字典對【聲】的解釋：形氣相軋而成，由「兩氣」、「兩形」、「形軋氣」、「氣軋形」的四種發聲機制，對應一下所熟悉的樂器是哪一種？

另外，也可以由SPR的Source-Path-Receiver，解讀一下不同樂器的聲音產生與傳播方式。

希望本文的討論對讀者有幫助。

以上個人看法，請多指教！

王栢村

2018.03.23

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【2018振動噪音實驗與分析技術研討會】4/16於彰師大，歡迎各位先進參加

　　「振動噪音產學技術聯盟」於103年2月起獲科技部補助產學小聯盟計畫，聯盟與產業界互動經驗發現業界存有普遍現象：產品的振動噪音議題要求趨於嚴格；研發部門對於振動噪音知識不足，工程師不知如何有效應用引進的振動噪音分析、量測軟硬體等。緣此，聯盟特辦理此技術研討會，邀請到山衛科技、虎門科技、謙達科技、皮托科技、妙點企業、車輛研究測試中心李建興課長、彰師大黃宜正教授、中央大學吳育仁教授、中原大學張政元教授、中興大學陳任之教授、屏科大王栢村教授與振噪聯盟李晉瑜專員進行振動噪音相關主題的專題演講，提供振動與噪音量測最新技術與設備新知，敬邀各界先進參加~

一、日期/地點：107年4月16日(一) 國立彰化師範大學 寶山校區工學院大樓 B110會議室
二、報名費用：免費參加，備有午膳，名額有限，額滿為止，請盡速報名 ，以免向隅。
三、報名方式：請至本聯盟網站點選聯盟網站左方【研討會報名專區】→【研討會報名】→填寫報名表後送出。
※報名截止日期：107年4月8日※
四、展示設備商：山衛科技、皮托科技、妙點企業、虎門科技、基太克、謙達科技
五、演講者與題目：

時間	主題	主講人
09:00~09:20	註冊報到
09:20~09:30	開幕致詞	王栢村教授/黃宜正教授
09:30~10:00	利用加速規進行螺帽預壓與預拉之預診機器學習	彰師大 黃宜正 教授
10:00~10:30	聲音品質介紹	山衛科技 吳孝文 教授
10:30~10:50	會員交流諮詢
10:50~11:20	主動式噪音與振動控制應用契機	中原大學 張政元 教授
11:20~11:40	振動記錄器的選擇與應用	妙點企業 葉彰和 總經理
11:40~12:00	應用振動噪音量測軟體於建築樓板緩衝材動態剛性測定	振噪聯盟 李晉瑜 專員
12:00~13:00	美味午餐&會員交流
13:00~13:30	齒輪箱及壓縮機之動載分析模型建立與振動響應預測	中央大學 吳育仁 教授
13:30~13:50	雲端模擬計算應用在振動噪音分析	皮托科技 楊棟焜 處長
13:50~14:20	車用次系統/零組件NVH診斷與分析	車輛研究測試中心 李建興 課長
14:20~14:40	CAE模擬在土木工程上的應用	虎門科技 陳懋國 博士
14:40~15:10	會員交流諮詢
15:10~15:40	模態分析實務、常見問題與未來趨勢	中興大學 陳任之 教授
15:40~16:00	在工業4.0裡振動在設備不可靠度管理之角色	謙達科技 江明輝 技術長
16:00~16:30	從工業4.0看振動噪音技術在產業的應用	屏科大 王栢村 教授
16:30~17:00	綜合座談&技術諮詢晤談	王栢村 教授/各主講人
17:00~	研討會結束

• 演講人提供技術諮詢晤談，敦請產業界先進預先登記，採先預約者，優先配對晤談的服務。(需於報名表中填寫晤談內容) 
• 主辦單位：科技部、國立屏東科技大學「振動噪音產學技術聯盟」、國立彰化師範大學 
• 協辦單位：國立台北科技大學、正修科技大學、高苑科技大學、中華民國振動與噪音工程學會 
• 研討會聯絡人：洪藝玲專員 (08)770-3202#7036

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《振動噪音科普專欄》康熙字典怎麼解釋【聲】(sound)？

讀者看到這個主題，應該會納悶，這是《振動噪音科普專欄》嗎？是的，這個單元我們就是談康熙字典中怎麼解釋【聲】這個中文字？

有一位博學淵源的摯友說，我們的國文教育都是在學「詞」，殊不知真正的語文要從單「字」著手。又說：如果，對字義有疑慮，最好的辦法就是查一下康熙字典，就是秉持著這樣的理念，好奇的查了一下網上康熙字典，摘錄與本單元相關於「聲」的內容如下：

【張載·正蒙】聲者，形氣相軋而成。兩氣者，谷響雷聲之類。兩形者，桴鼓叩擊之類。形軋氣，羽扇敲矢之類。氣軋形，人聲笙簧之類。

前一個單元【聲音如何產生？】提到：聲音的產生機制，可以有兩種形式：

1.       Structural vibration induced sound 由結構振動引發的介質波動，所產生的聲音，例如：打擊樂器，就是以打擊棒敲擊鐵琴或三角鐵，使得結構體產生振動，而發出聲音。

2.       Flow induced sound 係由流場流動壓力引發介質的波動所產生的聲音，例如：管樂器，就是吹奏薩克斯風或黑管，經由流體在管路中的流動，而發出聲音。

由前單元【聲音如何產生？】與前述康熙字典對「聲」的解釋，我們可以對比說明如下：

1.       聲者，形氣相軋而成：其中，「形」就是Structure結構體，而「氣」呢？就是Flow流動的氣體。聲，是結構體與流動氣體的交相作用而產生的。

2.       兩氣者，谷響雷聲之類：兩氣呢？就是flow to flow interaction，流動氣場的互激作用而產生的聲音。最典型的例子，當然就是打雷的聲音。

3.       兩形者，桴鼓叩擊之類：兩形呢？就是structure to structure interaction，兩個結構體相互接觸、碰撞、敲擊、摩擦等交互作用，而產生的聲音。一般常見的打擊樂器如鐵琴、木琴，甚至鋼琴都是兩個結構體的碰撞、敲擊所產生的聲音，而小提琴是拉弓與琴弦的摩擦，在透過音箱放大出來的聲音。

4.       形軋氣，羽扇敲矢之類：形軋氣呢？就是structure vibration inducing flow interaction，結構體的移動、振動，造成氣體流動，所引發的聲音。例如：電扇、渦輪機葉片等，或所謂飛嘯而過的弓箭、子彈等，就是這類型的聲音。

5.       氣軋形，人聲笙簧之類：氣軋形呢？就是flow passing structure，流動氣體作用在結構體上，而引發的聲音。例如：吹口哨、吹奏各類管樂器，都是氣體流動經過結構體不同幾何形狀或長度的變異，而產生了不同的高低聲音。

真是有趣了，康熙字典的解釋，來源出處是【張載·正蒙】，查了一下維基百科：《正蒙》是北宋理學家張載的哲學著作。「蒙」是《周易》卦名，即「蒙昧未明」之意，「正蒙」即「訂正蒙昧」。張載，可能也是科學家喔，對於「聲」的物理現象解釋，已經非常到位了。而且，形軋氣、氣軋形還區別出主動與被動的關係，真的是非常精準的解釋。

本文由康熙字典中，【張載·正蒙】對「聲」的解釋，也以工程聲學的角度，交互對照比較，說明聲音的產生，希望對讀者有幫助。

以上個人看法，請多指教！

王栢村

2018.03.23

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《振動噪音科普專欄》聲音如何產生？

聲音無所不在，有交通的汽機車聲音、甚至飛機的聲音，有大自然的風吹草動聲音、蟲鳴鳥叫的聲音，有美妙動聽的音樂，來自各種樂器發出的聲音、歌手歡唱的聲音。那麼這些聲音是怎麼產生的？聲音的產生機制是甚麼？這個單元就來談「聲音如何產生？」

要談聲音的發聲機制，可以參考圖示，從SPR來說明：

1.          S是Source，聲音的音源、或是振動的振動源。

2.          P是Path，路徑，就是傳播路徑。

3.          R是Receiver，收受者，就是接收、感受到的聲音或振動，R也可視為Response，振動或聲音的響應、反應。

對前述的Path傳播路徑，又可以解構成兩個路徑，一是structural path結構路徑，一是air path空氣路徑。

振動及聲音來source來源成因，可以蓋分兩種，力的形式(force type)及流場形式(flow type)。

如右上圖圖示的左圖，結構受外力作用，結構會產生振動，進而由結構產生聲音輻射(sound radiation)在空氣間傳播，空氣就是介質(media)。另外，如右上圖圖示的右圖，假設有流場壓力的入射，也會引發結構體的振動，在一側會有反射音、在另一側也會有穿透音。

所以，聲音的產生機制，可以有兩種形式：

1.       Structural vibration induced sound 由結構振動引發的介質波動，所產生的聲音，例如：圖示的打擊樂器，就是以打擊棒敲擊鐵琴或三角鐵，使得結構體產生振動，而發出聲音。

2.       Flow induced sound 係由流場流動壓力引發介質的波動所產生的聲音，例如：圖示的管樂器，就是吹奏薩克斯風或黑管，經由流體在管路中的流動，而發出聲音。

在聲音的傳播路徑(path)，可以區分為：

1.      藉由空氣傳播的聲音Air-borne sound：就是以空氣為介質的聲音傳播。如果，三角鐵打擊樂器是在水中，敲擊後，此時的介質是水，同樣會在水中有聲音傳播的現象，可稱為water-borne sound，或fluid-borne sound，就是以流體為介質的聲音傳播，此即為水中聲學(under water acoustics)之範疇。

2.      藉由結構傳播的聲音Structure-borne sound：就是以結構體為傳播的介質，產生結構振動波的傳遞，當結構振動與空氣或流體介質會有交互作用，而引發聲音的輻射。

本文由SPR (source-path-receiver/response)的角度，來看聲音的產生與傳播，希望對讀者有幫助。

以上個人看法，請多指教！

王栢村

2018.03.15

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