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噪音與振動分析常見問題
噪音與振動分析常見問題
針對現場工程師最常遇到的噪音與振動（NVH）問題，整理 FFT、模態、階次、敲擊、聲功率/聲強、扭轉振動與轉子平衡等實務重點與選型建議。
什麼是 FFT 分析？用在哪些情境？＋
FFT（快速傅立葉變換）把時間域訊號轉成頻率域，快速找出主要頻率、共振與故障特徵。常見於機械振動診斷、聲學噪音源分析、結構測試與旋轉機械健康監測。
模態分析（Modal Analysis）可以得到什麼？＋
找出自然頻率、阻尼與模態形狀，避免設計落在共振區。適用機械、土木、車體、航太結構；搭配敲擊或掃頻激振取得可靠模態參數。
階次分析（Order Analysis/Tracking）何時使用？＋
當轉速變動時，以 1X、2X… 階次追蹤與轉速成比例的頻率，判斷不平衡、偏心、對心不良與共振。適用馬達、渦輪、齒輪箱、壓縮機等旋轉機械。
敲擊測試（Bump/Impact Test）如何找自然頻率？＋
以力錘敲擊並量測反應，觀察頻譜峰值與衰減曲線即可辨識自然頻率與阻尼。可用於設備上線前的快速健檢，或作為模態分析前置測試。
聲功率（Sound Power）與聲強（Sound Intensity）差在哪？＋
聲功率是聲源輻射的總能量（需依標準方法間接推算）；聲強是能量穿過單位面積的向量量，常用於噪音源定位與包封體洩漏檢測。
同步時間平均（STA）能改善什麼問題？＋
以轉速或觸發同步平均，可抑制不同步的隨機噪聲，凸顯重複性成分（如齒輪噪音、轉子週期性震動），提升頻譜訊噪比。
扭轉振動（Torsional Vibration）有哪些風險？＋
角速度波動可能導致軸系疲勞、齒面敲擊與效率下降。建議以角域量測、階次分析與相位基準進行診斷，必要時調整扭轉剛性或阻尼。
轉子平衡（Rotor Balancing）為何 1X 特別重要？＋
不平衡典型特徵為 1X 振幅過大；透過單/雙面或多面平衡調整配重，可顯著降低 1X 震動與軸承負荷，改善壽命與穩定性。
倍頻（Octave/1/3 Octave）什麼時候比 FFT 更適合？＋
需要貼近人耳感知或符合法規標準（如 ISO 聲學量測）時選倍頻分析；產品聲品質、環境噪音與車室音常用 1/3 Octave 帶寬。
訊號調理（Signal Conditioning）為何是第一關鍵步？＋
先完成放大、濾波、IEPE/電荷放大或橋式激發等調理，才能確保解析度、動態範圍與頻寬正確，避免飽和失真，再進入 A/D 與 FFT 分析。