高強度與水下聲學測試｜Data Physics SignalSound 聲學測試系統
振動試驗系統｜Data Physics｜SignalSound｜高強度聲學｜RATF｜PWT｜DFAT｜水下聲學｜LE-APG-10K｜UW-350
火箭與飛機噪音可能損壞航太結構與元件，而電動或液壓振動台一般無法模擬聲學激振，因此需要在混響聲學測試設施（RATF）或漸進式波導管（PWT）中進行高強度聲學測試。Data Physics SignalSound 產品線提供聲源、聲學控制器與軟體，也支援直接場聲學測試（DFAT），並提供新設施開發、維修與服務。
SignalSound 也涵蓋水下聲學測試，用於聲納距離校正、船舶聲紋產生與水雷引爆測試等。集研科技為 Data Physics 台灣代理商，協助聲學測試設施的規劃與設備配置。
Data Physics LE-APG-10K 聲功率產生器（圖片來源：Data Physics）
高強度聲學測試系統組成
高頻聲功率產生器
LE-APG-10K 高頻噪音產生器（電氣氣動換能器 EPT），與舊款 Ling Electronics EPT-200 設計相容。
低頻聲功率產生器
由 NVT Group 夥伴 Team Corporation 提供 MK VI、MK VII 聲學噪音產生器，已用於 NASA Space Power Facility 的 RATF。
RATF／PWT 聲學控制器
SignalSound Random Acoustic Controller，運行於 Abacus 硬體，具高動態範圍與通道間相位匹配。
DFAT MIMO 聲學控制器
以多輸入多輸出（MIMO）控制技術，在揚聲器環內建立擴散聲場，依 NASA-HDBK-7010 進行。
聲源規格
RATF 與 PWT 運作原理相同，都需要壓縮空氣或氮氣、噪音源、測試腔體與聲學控制系統。
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| 型號 |
類型 |
聲功率 |
原廠列出的其他規格 |
| LE-APG-10K |
高頻聲功率產生器（Data Physics） |
10 kW |
氣體流量 1,500 scfm；頻譜控制 1/3 倍頻程至 1.25 kHz 頻帶 |
| MK VI |
低頻聲學噪音產生器（Team Corporation） |
150,000 W |
伺服液壓致動器驅動往復式 poppet valve 調變高壓氣流 |
| MK VII |
低頻聲學噪音產生器（Team Corporation） |
200,000 W |
峰值聲壓約為供氣壓力的 60% |
SignalSound 聲學控制器與軟體
- 通道數：最多 32 個麥克風輸入、8 個輸出（驅動不同頻段噪音源）
- 控制頻寬：1/1 倍頻程、1/3 倍頻程、窄頻
- 安全優先：以試件安全為首要考量，提供多項安全檢查
- 即時顯示：測試中檢視時域與頻域資料，疊加參考與容差曲線
- 資料記錄：可持續將時間歷程寫入磁碟供後處理
- DFAT：相較混響室，設備與設施基礎建設成本較低
SignalSound 控制軟體（圖片來源：Data Physics）
水下聲學測試
Gearing & Watson 自 1973 年起開發水下產品，現已併入 Data Physics。SignalSound 可在海上投射模擬目標頻譜，用於被動聲納與被動測距系統的測試與校準。
- 完整方案：聲源、換能器、驅動電子、拖曳魚、拖纜、操作系統、試航支援與服務
- 目標模擬：產生窄頻線譜與寬頻雜訊，模擬船舶與潛艇聲學特徵
- 聲納測試：以脈衝測試攔截聲納，回聲重複子系統可配合主動聲納
- 訊號系統：以 Abacus 與 Quattro 硬體進行訊號產生、量測與分析
UW-350 低頻水下投射器（圖片來源：Data Physics）
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| 系統 |
頻率 |
聲壓級 |
其他規格 |
| UW-350 低頻投射器 |
20 Hz～20 kHz |
最大 170 dB re 1 µPa @ 1 m |
放大器 1 kVA；重量 100 kg；最大操作深度 188 m |
| 環形換能器系統 |
共振頻率低至 500 Hz |
超過 200 dB re 1 µPa @ 1 m |
最大直徑 1.5 m；可分段或自由浸水式 |
| 校準系統 |
20 Hz～80 kHz |
－ |
換能器可拖曳或靜態部署 |
常見問題
Q1：為什麼振動台無法取代高強度聲學測試？
火箭發射與高速飛行的噪音是以聲壓作用在整個結構表面，電動或液壓振動台只能從安裝點輸入振動，一般無法模擬聲學激振，因此航太元件需要在 RATF 或 PWT 中進行聲學測試。
Q2：RATF、PWT 和 DFAT 有什麼差別？
RATF 是混響聲學測試設施，用於太空船等大型航太器的環境鑑定；PWT 是漸進式波導管，用於元件測試；DFAT 是直接場聲學測試，以揚聲器環與 MIMO 控制建立擴散聲場，設備與設施成本較低。
Q3：既有的聲學測試設施可以升級嗎？
可以。Data Physics 提供新設施開發，以及既有設施的維修與服務；LE-APG-10K 也與舊款 Ling Electronics EPT-200 設計相容。請與集研科技聯繫評估。
※ 產品規格整理自 Data Physics 官方網站，規格以原廠最新資料為準。