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聲學(xué)包括對聲音、噪聲和振動的研究。了解產(chǎn)品的聲學(xué)性能至關(guān)重要，因為不同的設(shè)備可接受的噪聲等級不同。聲學(xué)測試評估產(chǎn)品在真實環(huán)境中的表現(xiàn)，并確定是否需要進(jìn)行調(diào)整以最小化噪音。許多行業(yè)的制造商都依靠聲學(xué)測試來建立這些性能基準(zhǔn)。

聲學(xué)品質(zhì)和設(shè)計是產(chǎn)品性能的重要組成部分。聲音在很大程度上影響著人們對產(chǎn)品特性和功能的認(rèn)知，同時也體現(xiàn)了產(chǎn)品的品牌形象。與此同時，制造商面臨著越來越多的監(jiān)管要求和競爭壓力，他們必須降低噪聲等級，遵守嚴(yán)格的噪聲制造或噪聲限制標(biāo)準(zhǔn)。工程師需要高效的工具來設(shè)計、改進(jìn)和驗證整個開發(fā)過程中的原型。

因此，聲學(xué)測試解決方案必須具有多功能性，能夠適應(yīng)廣泛的行業(yè)應(yīng)用和工程任務(wù)，同時符合最新的國際標(biāo)準(zhǔn)。

利用GRAS專業(yè)的解決方案，設(shè)計出具有獨特聲學(xué)特征的創(chuàng)新產(chǎn)品

聲學(xué)噪聲測試測量的是被測設(shè)備產(chǎn)生的聲發(fā)射，即設(shè)備的響度。許多行業(yè)都要求進(jìn)行這種測試，以保護(hù)技術(shù)人員和最終用戶的聽力。主要應(yīng)用包括：

消費電子：在家庭和辦公環(huán)境中，產(chǎn)生干擾音或嗡嗡聲的設(shè)備會很明顯。隨著耳機(jī)、智能手機(jī)、揚聲器、筆記本電腦和其他家用電器等產(chǎn)品對卓越音質(zhì)的需求不斷增長，制造商面臨的這一挑戰(zhàn)將始終存在。

航空航天與國防：聲學(xué)噪聲測試對航空航天和國防產(chǎn)品至關(guān)重要，可防止聽力損失，實現(xiàn)清晰的通信，減少聽覺檢測，并確保在苛刻條件下的關(guān)鍵任務(wù)性能。

汽車：電動汽車和混合動力汽車的興起帶來了新的挑戰(zhàn)，需要明智的權(quán)衡和先進(jìn)的測試方法?，F(xiàn)在比以往任何時候都更迫切需要更好的測試和更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

聽力學(xué)：近幾十年來，助聽器行業(yè)取得了長足的進(jìn)步?，F(xiàn)在，智能自適應(yīng)設(shè)備提出了新的測試挑戰(zhàn)，包括如何應(yīng)對環(huán)境變化和切換通道，以優(yōu)化音質(zhì)和用戶對自己聲音的感知。

環(huán)境噪聲與監(jiān)測：環(huán)境噪聲，無論是遙遠(yuǎn)的發(fā)電站還是交通，都會影響到每一個人。噪聲監(jiān)測由法規(guī)和立法驅(qū)動，旨在保護(hù)環(huán)境和公眾健康免受噪聲污染。

監(jiān)管：國際監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求制造商在銷售各類設(shè)備之前，必須聲明其聲學(xué)噪聲排放等級。除了幫助制造商滿足合規(guī)要求外，我們還經(jīng)常受邀參與 ISO 標(biāo)準(zhǔn)的制定。

聲音和振動有什么區(qū)別，它們之間有什么聯(lián)系？

聲音是由空氣分子振動產(chǎn)生的。物體振動時會產(chǎn)生聲波，聲波在空氣中傳播。這種由振動引起的空氣運動就是我們所認(rèn)知的聲音。

振動是聲音的來源。例如，當(dāng)用鼓槌敲擊鼓時，鼓膜會振動并產(chǎn)生聲波。鼓膜前后移動時，會推動周圍的空氣，使空氣的流動速度比平時快。移動速度更快的空氣與周圍的空氣分子發(fā)生碰撞，向外傳遞能量。這種空氣分子振動的連鎖反應(yīng)一直持續(xù)到能量散去，聲音消失為止。

有幾個因素會影響振動，進(jìn)而影響聲音。例如，增加振動強(qiáng)度會使聲音變大，而增加振動頻率則會使聲音變高。這些振動的頻率決定了生物所能聽到的聲音。人類可以感知特定范圍的頻率，而其他動物（如狗）則可以感測到超出人類聽覺頻率的聲音。

聲音來源

在測量聲音時，大多數(shù)人會想到使用傳聲器測量聲壓。但這是評估聲源的最佳方法嗎？當(dāng)金屬板振動時，會導(dǎo)致周圍的空氣粒子移動。當(dāng)聲波與一個粒子相互作用時，會暫時將其從靜止位置移開。受激粒子相互傳遞動量，我們用傳聲器測量的就是這些空氣粒子的擾動。然而，根據(jù)傳聲器的位置，或者是在室內(nèi)還是室外，記錄的聲壓會有所不同。

為了客觀地評估聲源，我們必須測量聲功率，即振動物體（如金屬板）發(fā)出的聲能，單位為瓦（W）。聲功率與環(huán)境、距離或方向等因素?zé)o關(guān)--聲壓是一種易于測量的效果，而聲功率則代表實際原因。

我們?nèi)绾螠y量熱量就是一個類似的現(xiàn)象。例如，家用散熱器會散發(fā)熱量，但我們使用溫度計來測量效果，顯示為溫度（攝氏度或華氏度）。溫度會因環(huán)境的不同而變化--但散熱器無論是在沙漠中還是在冰屋中散發(fā)的熱量保持不變。測量聲功率可以進(jìn)行客觀比較，通常也是法律要求的。在推出新產(chǎn)品之前，制造商通常必須根據(jù) ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織）標(biāo)準(zhǔn)以及當(dāng)?shù)睾偷貐^(qū)法規(guī)對其進(jìn)行認(rèn)證。

除認(rèn)證外，健全的功率測試還有助于開發(fā)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，使企業(yè)能夠超越期望，提高競爭優(yōu)勢，并加強(qiáng)品牌戰(zhàn)略。

聲功率級可用于：

• 認(rèn)證機(jī)器或設(shè)備的噪聲排放    

• 驗證申報的噪聲等級    

• 比較不同機(jī)器（無論其類型或大?。┑脑肼暸欧徘闆r   

• 降低機(jī)器噪聲的工程設(shè)計    

• 預(yù)測噪聲等級    

• 確定噪聲源的特征    

測量聲功率

聲功率的測量是一個復(fù)雜的過程。它可以通過測量聲壓 (Pa) 或聲強(qiáng)來確定，聲強(qiáng)表示單位面積內(nèi)的能量流動率，單位為瓦特/平方米 (W/m2)。

此外，還有一些替代方法，如聲全息技術(shù)，可通過定量陣列技術(shù)提供定位信息等額外優(yōu)勢。不過，這些方法不符合 ISO 標(biāo)準(zhǔn)，聲學(xué)照相機(jī)等工具得出的結(jié)果不能用于監(jiān)管目的。

基于聲壓的聲功率測量必須在非常特殊的環(huán)境條件下進(jìn)行，通常在消聲室或混響室等聲學(xué)室中進(jìn)行。這種方法最常用于認(rèn)證目的，因為它遵循 ISO 標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)概述了獲得準(zhǔn)確結(jié)果所需的程序。

另一方面，基于聲強(qiáng)的聲功率測量可在任何聲場中進(jìn)行，只要滿足某些與聲音相關(guān)的要求即可。這種方法的優(yōu)勢在于，它可以對單個機(jī)器或聲源進(jìn)行測量，即使存在其他發(fā)出噪聲的部件。由于穩(wěn)定的背景噪聲不會影響測量的聲強(qiáng)，因此這種方法可用于控制較差的環(huán)境。不過，它也有一些局限性，例如可用頻率范圍有限、測量過程耗時以及對噪聲源特性的限制。與基于聲壓的測量方法一樣，基于聲強(qiáng)的測量方法也受 ISO 標(biāo)準(zhǔn)的約束，以確保測量結(jié)果的高質(zhì)量。

選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄈQ于測試目的、可用設(shè)備、所需精度、背景噪聲等級和測試環(huán)境。

精確法：這是 1級方法，可提供最精確的結(jié)果。它要求實驗室條件和最高質(zhì)量的設(shè)備，以達(dá)到最小的不確定性。雖然它能確保最高的精確度，但在測量過程中也需要付出很大的努力。

工程方法：2級方法，結(jié)果高度精確。這種方法考慮了聲學(xué)環(huán)境的影響和聲源的性質(zhì)。它非常適合工程任務(wù)，如主動或糾正聲學(xué)設(shè)計措施。

調(diào)查法：3級方法，需要的時間和設(shè)備最少。雖然這種方法適用于比較具有相似特征的聲源，但在進(jìn)行詳細(xì)的噪聲評估時價值有限。

用于測定聲功率的設(shè)備

要獲得符合 ISO 標(biāo)準(zhǔn)并可用于噪聲標(biāo)識和噪聲限制目的的結(jié)果，需要高質(zhì)量的測量設(shè)備。ISO 3740 和 ISO 9614 標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)所選的測量方法和所需的精度水平列出了對設(shè)備的具體要求。

確定聲功率的常用設(shè)備包括傳聲器、聲強(qiáng)探頭、電纜、濾波器和校準(zhǔn)器。

主動式聲浪設(shè)計（Active Sound Design）

在汽車行業(yè)，動力總成電氣化的轉(zhuǎn)變提升了主動聲浪設(shè)計的重要性。內(nèi)燃機(jī)（ICE）汽車中的人工音效主要側(cè)重于提高音質(zhì)和喚起情感反應(yīng)，而電動汽車中的音效設(shè)計現(xiàn)在則扮演著功能性角色，成為駕駛體驗中不可或缺的一部分。

在混合動力汽車中，主動聲音設(shè)計技術(shù)可以從聲音上消除干擾性的車內(nèi)噪聲，例如發(fā)動機(jī)開啟或關(guān)閉時的過渡噪聲。對于電動汽車來說，這項技術(shù)可以產(chǎn)生一致的聲音反饋，反映加速和制動等駕駛條件，而這些聲音在電動馬達(dá)中通常是沒有的。

主動聲浪設(shè)計還有助于滿足“電動汽車警報系統(tǒng)（AVAS）”的法律要求，確保以最小的噪聲等級提醒其他道路使用者。該系統(tǒng)可發(fā)出外部聲音，聲音特征獨一無二，易于品牌識別。

對新汽車聲音的需求--無論是技術(shù)上的還是情感上的--都給聲音開發(fā)團(tuán)隊帶來了新的挑戰(zhàn)。我們提供全面的工具包，幫助以綜合方式應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

空氣聲學(xué)風(fēng)洞試驗

在汽車行業(yè)，汽車風(fēng)洞試驗是測量和優(yōu)化風(fēng)噪聲的有效方法，在早期開發(fā)階段，我們就進(jìn)行了全面的 CFD（計算流體動力學(xué)）和 3D 振動聲學(xué)模擬。隨著汽車電氣化趨勢的不斷發(fā)展，對風(fēng)洞試驗的需求激增。沒有了內(nèi)燃機(jī)的遮蔽效應(yīng)，風(fēng)噪已成為改進(jìn)的重中之重。

由于風(fēng)洞試驗成本高昂，試驗設(shè)施面臨著改進(jìn)程序以平衡需求與成本的壓力?，F(xiàn)在，在每次測試過程中盡可能多地采集數(shù)據(jù)至關(guān)重要。這導(dǎo)致了從基本測試系統(tǒng)向更先進(jìn)的高通道數(shù)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，后者可提供更強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集能力。

工程師的任務(wù)是最大限度地提高測試活動的價值，因此必須選擇正確的方法和技術(shù)組合。通過將各種技術(shù)集成到一個平臺中，可以獲得新的見解，從而提高車輛的氣聲性能。我們的解決方案提供尖端技術(shù)，可確保最高的生產(chǎn)率和可靠性，是滿足當(dāng)前和未來測試需求的安全有效之選。

“通過噪聲”工程

在城市地區(qū)，交通噪聲是一個重要的不適聲源，影響著數(shù)百萬人的日常生活。為了營造更安寧的生活環(huán)境，降低與噪聲接觸相關(guān)的風(fēng)險，立法者正在制定可接受的噪聲排放水平，并對通過噪聲 (Pass-by Noise) 等級施加限制。ISO 認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)用于確保車輛符合這些規(guī)定，所有公路車輛，包括卡車、公共汽車、摩托車、大客車和私家車，都必須進(jìn)行認(rèn)證。

對于混合動力車和電動車，已經(jīng)引入了衡量最低噪聲排放的新標(biāo)準(zhǔn)。這些車輛還配備了車輛聲學(xué)警報系統(tǒng) (AVAS)，增加了車外噪聲以提高行人安全。

我們提供用于可靠數(shù)據(jù)采集的全系列傳聲器和附件，確保測量準(zhǔn)確高效。我們的解決方案不僅有助于認(rèn)證程序，還能提供有價值的工程見解，例如找出主要噪聲來源的根本原因。

聲品質(zhì)工程

產(chǎn)品設(shè)計的一個新趨勢是消費者可選擇的設(shè)計方案越來越多。這一趨勢給開發(fā)和驗證團(tuán)隊中的噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）工程師帶來了更大的壓力，他們需要更快、更高效地提供測試結(jié)果。無論工程師的經(jīng)驗水平如何，他們都需要能幫助他們在不影響其分析和方法的質(zhì)量或信心的前提下更快獲得結(jié)果的工具。

我們的解決方案就是為滿足這些需求而專門定制的。通過這些工具，您可以排除聲品質(zhì)問題，與競爭對手進(jìn)行比較，提高 NVH 測試的生產(chǎn)率，并深入了解客戶對產(chǎn)品聲音的看法。將提高生產(chǎn)率、加深對客戶的了解和加快決策相結(jié)合，將幫助您更快地向市場推出高質(zhì)量、音質(zhì)出色的產(chǎn)品。

聲功率測試

測量產(chǎn)品產(chǎn)生的聲功率對許多行業(yè)都至關(guān)重要。聲功率值不僅是認(rèn)證所必需的，也是工程設(shè)計和基準(zhǔn)測試所必需的。我們的聲功率測試解決方案可確保符合國際標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求，同時還能靈活集成定制的詳細(xì)聲學(xué)工程工作流程。

總結(jié)

聲音和振動質(zhì)量影響著我們的日常生活，從我們使用的智能手機(jī)和駕駛的汽車，到我們操作的機(jī)器和生活的環(huán)境。領(lǐng)先企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是如何在緊迫的時間內(nèi)提供創(chuàng)新、高效和定制化的產(chǎn)品，以提供獨特的聲音和振動體驗。

GRAS Sound & Vibration 可幫助聲學(xué)工程師做出更明智的決策，提高測試效率，并確保符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。我們通過完整的傳聲器產(chǎn)品線和外圍設(shè)備，共同創(chuàng)造的定制化解決方案，以及卓越的售后支持，幫助全球的工程師獲得獨特的聲學(xué)和振動測試體驗。