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風扇噪音測試與聲音品質分析
精準聲學測試，確保產品靜音品質與可靠度
依據 CNS 8753 測試標準，協禧於專業半無響室（Semi-Anechoic Chamber） 內進行風扇噪音量測。 如圖所示，風扇置於距離噪音計 1 公尺 的位置，從進風面方向量測聲音訊號。 量測所得資料經由電腦彙整與分析後，進一步繪製出多項頻域圖（Frequency Domain Charts）， 包括：
透過這些專業聲學分析，能有效掌握風扇的聲音特徵、辨識潛在異音來源， 進而優化產品結構與平衡設計，實現更低噪音、更高穩定度的散熱效能。
為了確保風扇噪音測試結果的真實性與可重複性，需在具備專業聲學條件的空間中進行量測。最常使用的測試環境為 無響室（Anechoic Chamber），其主要目的為：
1. 隔絕外部環境噪音，不受外界聲音干擾
2. 吸收室內聲波反射，避免回音影響量測結果
無響室的分類
依照是否吸收地面反射音，可以分為兩種型式：
◼️ 全無響室：牆面、天花板與地面皆覆以吸音材料。
◼️ 半無響室：地面為反射面，其餘為吸音材料。
協禧使用半無響室進行所有風扇噪音測試： 背景噪音低至 約 10 dB(A)，有效避免量測結果被環境干擾 適用於靜音風扇、車規產品、資訊設備散熱模組等要求一致性與可靠度的測試。
聲音能量可透過多種方式進行表達，例如：
◼️ 聲壓（Sound Pressure）
◼️ 聲功率（Sound Power）
◼️ 聲強度（Sound Intensity）
在實際測試與工程應用中，最常用的指標為 聲壓級（Sound Pressure Level, SPL）。
聲壓與聲壓級的關係
聲壓的物理單位為 Pa（帕斯卡）。
人耳可聽到的最低聲壓約為 20 μPa（20 × 10⁻⁶ Pa），此值被定義為人耳可感知的基準聲壓。
為了方便比較不同聲音強度，我們以此基準值為參考，將聲壓轉換為對數形式，即為 dB（分貝）：
SPL（聲壓級） = 以 20 μPa 為基準進行對數換算所得之 dB 值
因此：
◼️ 當聲壓 高於 20 μPa → dB 值為 正值
◼️ 當聲壓 低於 20 μPa → dB 值會呈現 負值
人耳對不同頻率的聲音敏感程度並不相同。
即使實際量測到的聲壓值相同，人耳在低頻與中高頻所感受到的音量會有明顯差異。
舉例： 當聲音為 30 dB
因此，在噪音測試中，會依照人耳聽覺特性，對不同頻率做補正，稱為 A 加權（A-Weighting）。 加權後的結果以 dB(A) 表示，代表「人耳真實感受到的音量」。
在進行風扇噪音量測時，麥克風型號的選擇會直接影響量測的精準度。
協禧所使用的噪音測試麥克風分為兩種：
◼️ 一般 0.5 吋麥克風 量測範圍約 15 dB(A) ～ 148 dB，適用一般產品量測。
◼️ 低噪音麥克風 量測範圍約 6.5 dB(A) ～ 113 dB，適合極低噪音產品；選型時需留意最低可量測值避免「自噪音水平」影響判斷。
聲音量測時有一個「可量測的最低值限制」。
例如： 一般型麥克風 最低可量測到 15 dB(A)
如果產品實際噪音低於 15 dB(A)，量測結果仍會顯示 15 dB(A) → 造成誤判為更大聲
同理： 低噪音麥克風 可量測到 6.5 dB(A) 因此能準確反映 極低噪音產品 的真實聲音表現
當產品聲音較小、屬於靜音或精密應用時， 應改用低噪音麥克風進行量測，才能避免資料高估或失真。
聲音品質分析旨在判斷風扇在運轉過程中所產生的聲音特性，並非僅以 dB 數值來代表噪音大小，而是透過更多聲學參數，綜合評估聲音是否平順、穩定、無異音。
聲音品質分析中常用的指標包括：
◼️ SPL（聲壓級）：整體音量評估。
◼️ Loudness（響度）：貼近主觀聽覺感受。
◼️ Modulation（調變量）：判斷是否存在撞擊或摩擦異音。
◼️ P.R.（突波量比）：偵測突起噪音事件。
協禧使用的聲學測試設備來自 德國 HEAD Acoustic，並搭配專業聲學分析軟體 Artemis。
此系統可在產品研發與驗證階段，進行深度聲音品質解析，有效掌握：
◼️ 風扇運轉聲是否平穩
◼️ 是否存在異音 / 摩擦音 / 馬達調變音
◼️ 聲音變化是否會隨時間或負載而惡化
◼️ 生產批次間聲音是否一致
協禧不只測量「有多大聲」，更能確保「聲音是否好聽、品質是否穩定」。
風扇噪音多來自於馬達、葉輪與結構件的振動。因此，透過振動量測可有效判斷噪音來源，並作為靜音改善的核心依據。
以風扇為例：
單獨量測時可能無明顯噪音，但安裝到系統後卻出現異音，這通常是由振動傳遞與共振效應造成。
此時，就需要進行振動量測來確認問題點並制定改善方向。
協禧在振動量測中使用 單軸與三軸加速度感測器（Accelerometer），可量測：
◼️ 加速度（g / m/s²）：判斷振動強度與異常來源
◼️ 速度（m/s）：用來觀察是否存在共振或振動放大
◼️ 位移（μm / mm）：用於評估軸承、葉輪、轉軸的結構穩定度
透過上述數據，我們能精準分析：
◼️ 振動來自哪個零件或位置
◼️ 是否因為結構不平衡、軸承磨耗或系統共振引起
◼️ 改善後的靜音效果是否確實提升
需要協助制定測試計畫或客製化驗證？聯絡 ADDA 技術團隊，我們可依應用提供最佳化測試建議。
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