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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:孫嘉鴻
研究生(外文):Sun, Chia-Hung
論文名稱:半自動隔音量測系統與量測不確定度分析
論文名稱(外文):The Semiautomatic Sound Insulation Measuring System and Uncertainty of Measurement
指導教授:劉德源劉德源引用關係
指導教授(外文):Liou, Der-Yuan
口試委員:郭信川張育銘
口試委員(外文):Guo, Sin-ChuanJhang, Yu-Ming
口試日期:2016-07-12
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:系統工程暨造船學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:113
中文關鍵詞:半自動控制穿透損失重複性再現性
外文關鍵詞:semiautomatic systemsound transmission lossrepeatabilityreproducibility
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本文研究是建立一套半自動隔音量測系統,並以單層材作為樣本進行半自動隔音量測系統之量測不確定度分析;使用半自動與人工置放之量測方法,以單層標準耐力板作為重複性與再現性測試穿透損失的比較,將均質之矽酸鈣板為樣本搭配聲學模擬軟體作為虛擬實驗室之能力比較,最後再採用國內市場上較常見之窗戶做掃描、固定等多樣性測試,以確認半自動隔音量測系統在更短時間內完成穿透損失之測試及具有一定之正確性。
This study is to design and develop a semi-automatic sound insulation measuring system, and analyze this system’s uncertainty of measurement using a uniform signal layer of material. We adapt the semi-automatic and manual placement measuring methods and analyze the repeatability and reproducibility of sound transmission loss data using single layer polycarbonate panels . We also take acoustical software simulation calculation and compare the experimental results using calcium silicate board.
Finally, we adapt the semi-automatic measuring system and use scanning and fixed points testing for a series of windows type in the domestic market.
The results shown that the measurement procedure with shorter time can be finished and the accuracy of measurement data can be confirmed for the semi-acoustic measuring system.

目錄
誌謝 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章 導論 1
1.1 研究背景及目的 1
1.2 文獻回顧 1
1.3 研究內容架構 2
第二章 理論基礎 3
2.1 穿透損失(Transmission Loss) 3
2.1.1穿透損失之定義 3
2.1.2單層隔音材隔音特性 4
2.2隔音性能量測方法 5
2.2.1聲強法 5
2.2.2實驗室之聲強法穿透損失計算 8
2.2.3聲音穿透等級 8
2.3模擬軟體insul隔音計算 9
2.3.1單層板材穿透損失 9
2.4無響室逆平方法 10
第三章 半自動隔音量測系統設計與性能分析 11
3.1 實驗儀器介紹 11
3.2 實驗儀器架設及校正 14
3.3 半自動隔音量測系統設計前考量之因素 15
3.3.1 半自動隔音量測系統設計之考量 15
3.3.2 半自動隔音量測系統對試體窗口改善方法 16
3.3.3 試體窗口改善後之特性比較 18
3.3.4 小結 23
3.4 半自動隔音量測系統之設計 24
3.4.1 組件簡介 24
3.4.2 馬達噪音評估 28
3.4.3 半自動隔音量測系統之量測載具 32
3.4.4 半自動隔音量測系統之控制模組 34
3.4.5半自動隔音量測系統量測載具之背景噪音 38
3.4.6半自動隔音量測系統之量測前校正 49
3.4.7 小結 50
3.5 迴響室和全無響室性能評估 51
3.5.1 迴響室和全無響室規格介紹 51
3.5.2 迴響室和全無響室實驗環境評估 53
3.5.3小結 72
第四章 量測不確定度分析 73
4.1量測方法 73
4.2人工量測及半自動隔音量測系統之量測方法比較 75
4.2.1量測方法之穿透損失值比較 75
4.2.2小結 79
4.3半自動隔音量測系統之性能實驗設計 81
4.3.1半自動隔音量測系統之性能比較 81
4.3.2小結 85
4.4半自動隔音量測系統之多樣性實驗設計 86
4.4.1半自動隔音量測系統之多樣性特性分析 87
4.4.2小結 98
4.5半自動隔音量測系統之重複性實驗設計 99
4.5.1半自動隔音量測系統之重複性特性分析 99
4.5.2小結 104
4.6半自動隔音量測系統之再現性實驗設計 106
4.6.1半自動隔音量測系統之再現性特性分析 106
4.6.2小結 108
第五章 結論與展望 110
5.1 結論 110
5.2 未來展望 111
參考文獻 112


圖目錄
圖2.1均質單層板材穿透損失頻譜之特性曲線[22] 4
圖3.1聲強麥克風(B&K Type 4197 Pair)與聲強探針(B&K Type 2683) 12
圖3.2麥克風(B&K Type 4190)與前置放大器(B&K Type 2669B) 12
圖3.3多頻道頻譜分析儀(B&K PULSE Type 3560D) 12
圖3.4校正器(B&K Type 4228) 13
圖3.5校正器(RION NC-74) 13
圖3.6訊號產生器(RION SF-06) 13
圖3.7揚聲器(YAMAHA MS-400) 14
圖3.8 實驗室斷面示意圖 16
圖3.9測試物體以四點方式迫緊固定於窗口上 17
圖3.10新試迫緊框架 17
圖3.11舊膠條及新膠條 17
圖3.12固定窗以改善後方法迫緊安裝 19
圖3.13固定上下窗以改善後方法迫緊安裝 19
圖3.14矽酸鈣板時腳架架設人工擺放方式量測圖 19
圖3.15固定窗穿透損失結果曲線 20
圖3.16固定上下窗穿透損失結果曲線 21
圖3.17矽酸鈣板穿透損失結果曲線 22
圖3.18強扭力直流減速馬達25 rpm與鋁合金絞盤 25
圖3.19強扭力直流減速馬達150 rpm與XL鋁合金皮帶輪 25
圖3.20 XL皮帶 25
圖3.21吊式滑軌與吊式滑輪 26
圖3.22伸縮架 26
圖3.23繼電器 26
圖3.24電源供應器 27
圖3.25強扭力直流減速馬達25 rpm空轉之背景噪音曲線 29
圖3.26強扭力直流減速馬達150 rpm空轉之背景噪音曲線 31
圖3.27半自動隔音量測系統之木條支撐結構 32
圖3.28半自動隔音量測系統之量測載具示意圖 32
圖3.29半自動隔音量測系統量測載具架設聲強探針之實體 33
圖3.30控制模組電路主要之示意圖 35
圖3.31控制模組電路之實體 36
圖3.32控制模組之實體 36
圖3.33控制模組控制及監控系統 36
圖3.34監控之鏡頭 37
圖3.35由監控系統其鏡頭所拍攝之畫面 37
圖3.36半自動隔音量測系統載具之上行背景噪音曲線圖 40
圖3.37半自動隔音量測系統載具之下行背景噪音曲線圖 42
圖3.38半自動隔音量測系統載具之左行背景噪音曲線圖 44
圖3.39半自動隔音量測系統載具之右行背景噪音曲線圖 46
圖3.40半自動隔音量測系統載具之背景噪音曲線圖比較線 48
圖3.41半自動隔音量測系統量測載具之校正 49
圖3.42半自動隔音量測系統監控螢幕之校正 49
圖3.43迴響室 51
圖3.44全無響室 52
圖3.45噪音計RION NA-2 54
圖3.46雙軸加速規 54
圖3.47迴響室背景噪音值曲線圖 57
圖3.48迴響室背景噪音量測點示意圖 57
圖3.49迴響室加速規之量測值曲線圖 58
圖3.50無響室背景噪音量測位置示意圖 59
圖3.51無響室逆平方衰減法量測路徑示意圖 59
圖3.52無響室背景噪音量測值曲線圖 60
圖3.53無響室逆平方衰減法量測示意圖 61
圖3.54人無響室逆平方衰減法使用之功率放大器 61
圖3.55無響室逆平方法路徑1之結果 63
圖3.56無響室逆平方法路徑2之結果 65
圖3.57無響室逆平方法路徑3之結果 67
圖3.58無響室逆平方法路徑4之結果 69
圖3.59無響室逆平方法路徑5之結果 71
圖3.60無響室逆平方法之距離量測 72
圖4.1人工擺設及半自動隔音量測系統以固定四點量測示意圖 73
圖4.2半自動隔音量測系統以固定九點量測示意圖 74
圖4.3半自動隔音量測系統以掃描方式量測 74
圖4.4單層玻璃之固定窗 75
圖4.5人工架設量測四點之穿透損失值之曲線圖 76
圖4.6半自動隔音量測系統固定四點量測穿透損失值之曲線圖 77
圖4.7半自動隔音量測系統掃描量測穿透損失值之曲線圖 78
圖4.8量測方法之穿透損失值曲線圖比較 79
圖4.9人工架設之聲強探針之高度 79
圖4.10半自動隔音量測系統及9mm厚之矽酸鈣板 81
圖4.11矽酸鈣板質量量測 81
圖4.12半自動隔音量測系統四點量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 82
圖4.13半自動隔音量測系統九點量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 83
圖4.14半自動隔音量測系統掃描量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 84
圖4.15 1/3八度音中心頻率穿透損失之模擬結果 85
圖4.16橫拉窗窗型 86
圖4.17半自動隔音量測系統A1量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 88
圖4.18半自動隔音量測系統A2量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 89
圖4.19半自動隔音量測系統A3量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 90
圖4.20半自動隔音量測系統A4量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 91
圖4.21半自動隔音量測系統A5量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 92
圖4.22半自動隔音量測系統A6量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 93
圖4.23半自動隔音量測系統A7量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 94
圖4.24半自動隔音量測系統A8量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 95
圖4.25半自動隔音量測系統A9量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 96
圖4.26半自動隔音量測系統A10量測之1/3八度音中心頻率穿透損失 97
圖4.27半自動隔音量測系統重複性量測之標準件 99


表目錄
表2.1聲強法實驗室穿透損失之量測標準 5
表2.1聲強法實驗室穿透損失之量測標準(續1) 6
表2.1聲強法實驗室穿透損失之量測標準(續2) 7
表3.1 儀器架設及校正 14
表3.2 測試物體之標準件規格 18
表3.3 固定窗穿透損失結果比較 20
表3.4固定上下窗穿透損失結果比較 21
表3.5 矽酸鈣板穿透損失結果比較 22
表3.6強扭力直流減速馬達25 rpm空轉之背景噪音值 28
表3.7強扭力直流減速馬達150 rpm空轉之背景噪音值 30
表3.8控制模組之構件一覽表 34
表3.9半自動隔音量測系統載具之上行背景噪音 39
表3.10半自動隔音量測系統載具之下行背景噪音 41
表3.11半自動隔音量測系統載具之左行背景噪音 43
表3.12半自動隔音量測系統載具之右行背景噪音 45
表3.13半自動隔音量測系統載具之背景噪音比較 47
表3.14迴響室背景噪音值 55
表3.14迴響室背景噪音值(續) 56
表3.15迴響室加速規之量測值 58
表3.16無響室背景噪音量測值 60
表3.17無響室逆平方衰減法路徑1之量測值及距離一倍的衰減量 62
表3.18無響室逆平方衰減法路徑2之量測值及距離一倍的衰減量 64
表3.19無響室逆平方衰減法路徑3之量測值及距離一倍的衰減量 66
表3.20無響室逆平方衰減法路徑4之量測值及距離一倍的衰減量 68
表3.21無響室逆平方衰減法路徑5之量測值及距離一倍的衰減量 70
表4.1人工架設量測四點之穿透損失值 76
表4.2半自動隔音量測系統固定四點量測之穿透損失值 77
表4.3半自動隔音量測系統掃描量測之穿透損失值 78
表4.4量測方法之評估STC值 79
表4.5半自動隔音量測系統四點量測之穿透損失結果比較 82
表4.6半自動隔音量測系統九點量測之穿透損失結果比較 83
表4.7半自動隔音量測系統掃描量測之穿透損失結果比較 84
表4.8性能比較評估之STC值 85
表4.9多樣性特性分析之試體規格 87
表4.10半自動隔音量測系統多樣性量測之A1穿透損失結果比較 88
表4.11半自動隔音量測系統多樣性量測之A2穿透損失結果比較 89
表4.12半自動隔音量測系統多樣性量測之A3穿透損失結果比較 90
表4.13半自動隔音量測系統多樣性量測之A4穿透損失結果比較 91
表4.14半自動隔音量測系統多樣性量測之A5穿透損失結果比較 92
表4.15半自動隔音量測系統多樣性量測之A6穿透損失結果比較 93
表4.16半自動隔音量測系統多樣性量測之A7穿透損失結果比較 94
表4.17半自動隔音量測系統多樣性量測之A8穿透損失結果比較 95
表4.18半自動隔音量測系統多樣性量測之A9穿透損失結果比較 96
表4.19半自動隔音量測系統多樣性量測之A10穿透損失結果比較 97
表4.20多樣性比較評估之STC值 98
表4.21半自動隔音量測系統重複性量測之穿透損失結果 100
表4.21半自動隔音量測系統重複性量測之穿透損失結果(續1) 101
表4.21半自動隔音量測系統重複性量測之穿透損失結果(續2) 102
表4.22重複性評估之STC值 104
表4.23半自動隔音量測系統再現性量測之穿透損失結果 106
表4.23半自動隔音量測系統再現性量測之穿透損失結果(續1) 107
表4.24再現性評估之STC值 108



參考文獻
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