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研究生: 吳嘉雄
Chia-hsiung Wu
論文名稱: 吸音係數量測標準作業程序及不確定度之研究
A Study on Standard Operation Procedure and Uncertainty for Measurement of Sound Absorption
指導教授: 江維華
Wei-Hwa Chiang
口試委員: 林芳銘
none
林葳
none
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 設計學院 - 建築系
Department of Architecture
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 118
中文關鍵詞: 吸音係數標準作業程序實驗室不確定度
外文關鍵詞: Sound Absorption Coefficient, Standard Operation Procedure, Laboratory, Uncertainty
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實驗室為了使量測結果的報告具備公信力與提昇服務作業品質,通過認證可說是最公正之選擇。財團法人全國認證基金會(TAF)實驗室認證處,依據ISO/IEC 17025實驗室認證標準為進行認證的工作,其中對於實驗室有管理及技術的要求。技術要求方面其中包含了申請項目的「標準作業程序」及「量測不確定度評估數據資料」,本文針對此兩者以吸音係數量測項目為例,探討建立量測程序與不確定度評估的研究,期望作為國內音響實驗室對於以提昇材料檢測之品質為目標的參考範本。
本研究以台灣科技大學建築系音響實驗室為例,依據ISO 354規範量測材料吸音係數與建立標準作業程序,不確定度評估則依循ISO GUM規範。結果發現對限制實驗室量測條件,將使受測結果趨近於真值或一定的合理範圍內;量測過程中保持系統的穩定,便不會有太大的隨機變異產生;分析的等價吸音面積不確定度,於高頻有較多的不確定度值,分量中以空間聲場不確定度的貢獻度最多,並且在低頻與高頻帶發生較大的變化,約為0.25∼0.5㎡之間;吸音係數在95%信賴水準下的擴充不確定度範圍為0.03∼0.11之間。


In order to let report on the results of measurements in the laboratories can be reliable for the client, by way of accreditation may have a good approach to improve the quality of service operations. In accordance with laboratory accreditation standards ISO/IEC 17025 for the accreditation works, Taiwan Accreditation Foundation (TAF) has proposed to the requirements of management and technical for the laboratory. The technical requirements are include "Standard Operation Procedure" and "Data of Uncertainty in Measurement” of application items among them. This paper aims at the measurement of sound absorption as an example and to establish of measurement procedures and estimation of uncertainty of measurement which can be a good sample as the goal. It’s also may improved domestic acoustical laboratory by good quality of material test. In this study, with the National Taiwan University of Science and Technology Laboratory, Department of Architecture acoustical laboratory as a example. ISO 354 norms based on measurement of sound absorption and establishment of measurement procedures, ISO GUM norms based on estimation of uncertainty of measurement. The result discovered that limits the laboratory gauging condition, will cause to measure the result in the true value or in the certain reasonable scope. In the process of measurement, maintaining of system's stability will not have the big random error. The evaluation of uncertainty of equivalent sound absorption area has the high uncertainty value in high frequency. In the component are most by the spatial sound field uncertainty of contribution, and has the big change in low frequency and high frequency band, approximately is 0.25~0.5㎡. The sound absorption coefficient under 95 percent level of confidence for the expanded uncertainty scope is about 0.03~0.11.

第一章 緒論1 1.1 前言1 1.2 研究動機與目的2 1.3 研究對象3 1.4 研究方法與流程4 第二章 文獻回顧與探討7 2.1 吸音量測文獻探討7 2.1.1 吸音量測用語定義8 2.1.2 吸音量測原理與量測方法10 2.1.3 吸音係數計算11 2.1.4 量測結果表示12 2.2 量測不確定度15 2.2.1 量測不確定度簡介15 2.2.2 不確定度與誤差、精度之差異16 2.2.3 量測不確定度評估基本程序17 2.2.4 標準不確定度A類與B類評估法19 2.2.5 組合標準不確定度23 2.2.6 擴充不確定度24 2.2.7 不確定度之結果表示25 2.3 吸音量測不確定度文獻探討26 2.3.1量測結果誤差原因26 2.3.2 重複性與再現性28 2.3.3 不確定度評估應用於聲學量測31 第三章 吸音係數量測標準作業程序35 3.1 音響實驗室簡述35 3.1.1 實驗室規格35 3.1.2 量測條件限制37 3.2 吸音係數量測標準作業程序39 3.2.1 準備及確認吸音量測用設備儀器41 3.2.3 開啓空調控制溫濕度範圍42 3.2.4 麥克風及聲源架設42 3.2.5 開啓設備電源46 3.3 迴響時間量測47 3.3.1 量測前校正47 3.3.2 開始量測50 3.3.3 脈衝響應分析50 3.3.3 安裝試體51 3.3.4 試體安裝過程53 3.3.5 重複量測與計算55 3.4 量測報告56 3.5 注意事項57 3.5.1 量測前查核57 3.5.2 儀器設備保養57 3.5.3 異常處理58 3.5.4 檢測人力、時間58 第四章 吸音係數量測不確定度研究59 4.1 建立數學模式59 4.2 A類標準不確定度分析61 4.2.1 重複量測的隨機效應62 4.2.2 空間聲場不確定度64 4.2.3 操作人員不確定度66 4.3 B類標準不確定度分析67 4.3.1 麥克風不確定度67 4.3.2 環境氣候不確定度68 4.3.3 設備儀器不確定度72 4.3.4 數據計算不確定度73 4.4不確定度之計算73 4.4.1不確定度單位轉換73 4.4.2 標準不確定度之等價吸音面積75 4.5 組合標準不確定度77 4.5.1 標準不確定度貢獻度比較77 4.5.2 組合標準不確定度78 4.6 擴充不確定度與結果表示79 4.6.1 擴充不確定度79 4.6.2 不確定度結果表示80 4.6.3 吸音等級之表示81 第五章 結論與建議83 5.1 結論83 5.1.1 標準作業程序建立之重點83 5.1.2 量測不確定度之評估84 5.2 後續研究建議85 參考文獻87 附錄91 附錄A 吸音係數量測使用設備91 附錄B 設備接線頭形式92 附錄C ISO 9613-1 空氣吸音衰減係數表93 附錄D 量測數據95 附錄E 吸音係數量測量測報告範例108

中文文獻
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A2. B&K DIRAC 4.0 Type 7841聲學量測軟體說明檔

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