一樣都在看「頻率」，他們卻來自不同世界？

簡單理解

頻譜分析儀 = 高頻、無線電/電磁訊號分析工具
	動態分析儀 = 低頻、機械/聲學訊號分析專家

應用舉例：

1. 測量無線模組的頻寬與功率   | 頻譜分析儀 |

2.分析空壓機的振動頻率是否異常 | 動態分析儀 |

3.EMC/EMI測試      | 頻譜分析儀 |

4.結構共振頻率模態分析     | 動態分析儀 |

5.測試馬達軸承頻率成分     | 動態分析儀 |

如果你正在做的是設備監測、振動分析、模態實驗等工業應用，那幾乎一定會用到 動態分析儀（或具類似功能的DAQ + FFT軟體）。

 找對工具，才能精準分析

如果你正在找好動的動態分析儀，譜威科技視頻最佳且專業的顧問，我們可以針對您的預算、功能需求、提供合適的工具給您，我們相信沒有最好，只有最合適。

如果您正在尋找高性價比且應用廣泛的動態分析儀，Orion3 是您的理想選擇，支援日常設備診斷與振動量測的各項核心功能，輕巧實用、快速上手。

而若您的需求更進一步，包含模態分析、頻率響應函數（FRF）、轉速同步分析、時頻分析等高階功能，則推薦選擇功能最全面的 m+p Analyzer，整合超過50種專業功能，是專業工程師與實驗室的首選。

Orion3：高性價比、滿足多數振動診斷應用	m+p Analyzer：功能最齊全、模態分析與研究級應用首選

艾倫是某工具機廠的結構設計師，有天發現產品結構問題，跟老闆提出請購模態分析系統時老闆說：『我們不是已經有CAE模態分析軟體了嗎』，一時艾倫也不知道如何回覆，但總覺得結果有些不如預期。

對於研究結構的工程師一直以來有個常見的問題，就是公司已經有了CAE，那還需要實驗模態設備嗎？針對這個問題，今天譜威就來帶大家進一步瞭解兩者特性跟差異
 

兩者原理差異

CAE（Computer-Aided Engineering）透過有限元素法（FEA）模擬結構振動行為

實驗模態分析（EMA, Experimental Modal Analysis） 則是透過實際激振與量測獲得實體結構的模態參數
 

舉個例子CAE（模擬模態分析）就像預測天氣的氣象局，算得快、變數多；實驗模態分析（EMA）則像是實地去外面「感受一下風」，真實又直觀。

使用情境比較

• CAE 模態分析適合：

  • 設計初期評估結構共振風險

  • 多變數條件下快速模擬（不同邊界、材質等）

  • 開發階段驗證結構剛性與振動行為

• 實驗模態分析適合：

  • 驗證產品是否達到模擬預期（模擬與實際比對）

  • 找出未建模誤差（如裝配公差、鬆動、非線性接觸）

  • 現場結構診斷與問題定位（如橋梁、轉子、構件）

兩者的重要性與互補關係

CAE 提供「預測力」，EMA 提供「驗證力」。兩者各有角色：

• CAE 可加速設計流程、避免試錯，節省成本

• EMA 可驗證模擬假設、補足實際差異，提高信心

• EMA 的測試結果也常用來 修正 CAE 模型參數（Model Updating）

回到最初的問題有了 CAE 還需要實驗模態分析嗎？

答案是：『需要』  因為CAE 無法完全取代 EMA

原因如下：

1. CAE 的輸入（邊界、材料）常有誤差

2. 實際裝配與接觸狀態難以完全建模

3. EMA 能發現實體結構的異常現象或退化

4. 高階產品（如航太、車輛）多要求模擬 + 實驗雙重驗證

結論CAE 模擬很聰明，實驗模態更接地氣！

兩者應該是完美搭檔，而非競爭對手

應用情境：工廠現場的振動謎團

某家車廠在試裝新型馬達座時，CAE 顯示模態頻率完美避開共振，但現場卻「嗡嗡響」。工程師滿頭問號，只好上場敲一敲──透過實驗模態分析，發現安裝預緊力不均導致結構局部軟化，模態頻率竟然下修！
最終藉由實測校準模型，成功修正設計並穩定運作。

了解m+p Analyzer 模態分析系統 

在模態分析中，「驅動點（Drive Point）」是指同一個點 P『既施加激振力又量測反應』的位置。這些點的 頻率響應特性（FRF） 通常呈現出獨特行為，因此若能正確辨識與篩選，可大幅提升測試的 『一致性、判讀性與可靠度』。

m+p Analyzer 5.6 新增「自動驅動點檢測」功能，能自動篩選出含有驅動點的量測資料，並將其清楚標示於工作區中。

有什麼好處？

 📌 減少人為錯誤：不需手動逐一判斷哪個通道為驅動點

 🔄 加速後處理流程：快速對驅動點資料進行比較、回歸與曲線擬合

 📊 提升模態參數可信度：排除非典型 FRF，提高模態擬合精度

 🧪 適用 MIMO 與 Roving 測試：適合多點激振或感測器移動測試的結果篩選與分類 

 應用情境

 🏗 大型結構模態測試（如橋梁、樓板）

 ⚙️ MIMO 測試（多激振器同時作用，需明確標示各激振點）

 🔄 Roving Sensor 測試（感測器或激振器在各測點移動）

 🎧 聲學結構耦合分析（需要區分驅動點與非驅動點對頻響的影響）

m+p Analyzer 5.6功能亮點

* 可於工作區直接自動篩選並標示驅動點通道

* 支援同時檢視多通道頻響（FRF）並比對典型特性

* 可導出僅含驅動點資料的子集，方便進行曲線擬合與模態識別

什麼是絕對 UTC 時間軸？

傳統的時間域分析通常以測試啟動點作為「t = 0 秒」的起點。但在 m+p Analyzer 5.6 中，您可以選擇使用 **「UTC 時間軸」**（Coordinated Universal Time），讓每筆資料對應到 『實際的日曆時間與時區無關的全球統一時間』。

💡 為什麼重要？

🧠 實際應用場景

 🏗 橋梁與建築監測：觀察結構在每日車流尖峰時段的振動趨勢

 🚆 軌道交通聲學監控：記錄列車經過時間與瞬時聲壓比對

 ⚙️ 機械異常追蹤：找出設備異常是否集中發生在換班時、開關機時

 🛠 多站點分散式測試：跨設備、跨地區進行同步測量（如 IoT 分布式感測）

✅ m+p Analyzer 5.6 實作亮點

1.可於時間軸顯示 『絕對 UTC 時間』（年/月/日 時:分:秒）

2. 資料可與其他系統（如 PLC、監控、MES）對時整合

3.輕鬆回溯異常，簡化長期資料管理與比對分析

SPL（Sound Pressure Level）曲線追蹤 是觀察測試期間聲壓變化趨勢的關鍵工具，依據 ISO 3744 / 3745 / 3746作為標準
 

什麼是 ISO 374x？

ISO 3744 / 3745 / 3746** 是一系列國際聲學標準，規範在不同測試環境下如何準確測量聲功率，包括：

應用情境

📦 產品開發：量測設備運轉期間不同階段的聲壓變化

 🔍 品質驗證：確認聲學表現是否符合法規與產品規格

🕒 長時間監測：可追蹤聲音是否有趨勢性異常或衰退

 🧪 材料測試：分析不同材料或組件對聲學行為的影響

m+p Analyzer 5.6 可隨時間即時繪製 整體聲壓級（OASPL）、A-weighted、Z-weighted聲壓與聲功率曲線，支援依據 ISO 3744 / 3745 / 3746 進行準確分析與報告。

✅ m+p Analyzer 5.6 功能優勢

RT60 是什麼？

RT60的全名是Reverberation Time 60 dB中文通常稱為「混響時間 60 分貝」。它的定義是：當聲音來源停止後，聲壓級衰減 60 分貝所需的時間，是評估室內聲學特性（如回音、清晰度、吸音效果）最常用的國際標準參數之一，特別是在建築聲學與產品聲學測試中非常重要，能夠量化空間的殘響特性，對語音 intelligibility、噪音控制及聆聽品質至關重要。

標準依據

依循 ISO 3382-2 國際標準

m+p Analyzer 5.6 內建 RT60 模組，符合《ISO 3382-2:2008 通用空間混響時間測試標準》，提供一致、可靠的聲學評估依據。

RT60 與 T20/T30 的關係是什麼？

RT60 是「理論上聲音衰減 60 dB 所需的時間」，但在實務上，環境噪聲干擾與設備限制，常讓完整 60 dB 衰減的測量變得困難。因此國際標準引入 T20 和 T30作為RT60 的估算方式。

 m+p Analyzer 5.6 支援 T20/T30 自動線性回歸擬合，快速推算 RT60 並視覺化顯示衰減曲線與斜率。

m+p 5.6支援RT60功能特色

🔧 功能特色

| ✅ 自動計算   | 一鍵生成 T20/T30，無需手動擬合  |

| ✅ 多頻段支援  | 分析 125 Hz～4 kHz 混響特性 |

| ✅ 曲線可視化  | 顯示衰減趨勢與回歸線           |

| ✅ 測試環境廣泛 | 適用於辦公室、車艙、實驗室、教室等空間  |

 🏆 適用場景

 📢 教室 / 演講廳教學清晰度設計

 🚗 車室聲學舒適性分析

 🧪 材料聲學性能實驗

 🏢 建築與內裝聲場驗證

了解m+p Analyzer 

📢『振動知識解碼』 📢 模態振形Modal Shape& 操作振型ODS(Operational Deflection Shapes) 差異是什麼？

由於術語模糊，模態振型（Mode）跟操作振型（ODS） 常常會讓人混淆，導致不確定何種應用情境需要用哪種分析方法，希望透過簡單的描述，讓大家更能分辨。

💡 操作振型 ODS

ODS 是指元件、設備或機器穩定運行時觀察到的振動形狀，舉個例子如馬達在恆定速度下的振動。ODS通常對每個頻率都有，然而我們的主要有興趣的往往在於共振頻率下的ODS。這是因為在共振過程中，結構的顯著部分會產生高振幅，產生雜訊，並可能造成破壞。共振頻率和相關的ODS不是結構固有的，而是取決於激發和安裝條件，例如我們拿起馬達或者安裝螺絲鬆動，共振和 ODS 都會發生變化。

💡 模態振型 Mode

而模態與外部激發無關。這是結構的固有特徵，僅取決於邊界條件。模太振型只能通過模態分析找到，而模態分析通常比ODS分析需要更多的資訊和測量數據。只有通過模態分析，您才能找到在結構正常運行期間未顯示的模態，但在條件變化時可能會顯示的模態。與Mode相關的頻率稱為特徵頻率。我一直記得它一直存在的特徵頻率，但只有當它變得可見時，它才會變成共振頻率。

✅ 何時適合使用操作振形分析ODS）？

➡ 在對振動台進行振動測試之前檢查 DUT 的高振幅回應
➡ 在機器運行時快速識別諧振頻率和機器的敏感部件
➡ 當您不需要與模擬模型進行比較時
➡ 當您無法測量全部激振力或機構時

✅ 在以下情況下，您應該執行完整的模態分析來計算模態：

➡ 您希望對結構模擬模型進行全面驗證或參數優化
➡ 您需要識別所有模態振型，即使是那些在正常操作期間不可見的模式
➡ 每個振動形狀都需要有效的阻尼值
➡ 您希望採取有效措施來改善結構，例如通過應用減振器


原文取自Dr. Thomas Hoffmann, m+p international product manager

受惠於自動駕駛、智慧物聯網、高階晶片需求大量增加，2022年台灣半導體產業產值達1,623億美元，年成長18.5%，是個非常驚人的數字。而巨大產能的背後需要的環環相扣高良率的製程以及穩定不間斷設備運作，譜威長期致力於在半導體製程、廠務、運輸等面向提供震動改善、預知保養等解決方案。

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其實一般消費者對於振動領域是不熟悉的，因為振動問題似乎比較難在日常生活有所連結，每當我們說出，我們做振動測試，若非理工背景，大多身邊的親朋好友會出現黑人問號的表情，或是其實不知道但假裝鎮定的點頭。接著問是像手機震動嗎?還是量測地震?你們可以預測地震何時發生嗎?

很多做振動領域的人一時也很難解釋，或者以一句「我是做科技產業的來帶過。」

確實地震、手機振動這些都與振動有關，但我們可能不知道振動測試跟我們生活息息相關，日常生活中我們常常說哪個牌子的東西耐用，哪個牌子不要買容易壞，不同品牌間產品可靠度的差別，振動測試便是幕後重要的Key man。

振動測試最主要目的在於，優化產品可靠度、耐用度以及舒適度。原因在於當產品在使用時，只要有物理運動，都會跟振動相關。從維基百科中可以查到『振動（英語：vibration），指一個物體相對於靜止參照物或處於平衡狀態的物體的往復運動。一般來說振動的基礎是一個系統在兩個能量形式間的能量轉換』

由於振動包括馬達帶動或是引擎帶動都會產生振動，且我們可以透過振動變化了解機械結構損壞的情況，並且透過頻譜分析，了解各個組件的損壞情形。透過振動測試，可以模擬產品在外部環境下的可靠度，可以透過振動試驗機，並搭配振動感測器(加速規)以及振動控制系統完成。因此委們可以想像，我們開的車子、騎的機車、腳踏車、甚至平常使用的洗衣機，抽水馬達，電腦中的硬碟，都會需要經過縝密的振動測試才能符合我們所需。

TIRA振動試驗機介紹影片

延伸文章--振動的應用

那麼如果不是馬達或引擎帶動的產品是否就沒有振動測試需求了?並不是，因為每個產品從工廠製作出來到消費者手中都要經過運輸，而在運輸途中可能會產生撞擊滾動及震動，如何能夠確保在運輸過程中或是運送員不小心沒拿穩掉落不會損壞產品，我們就要進行包裝振動、衝擊測試。

另外每個物品都有一個很特別的特性，就是共振，共振簡單來說就是當外部振動接近每個物品的共振頻率時能量不會消散，而會持續累積，生活中常見到的共振現象如當音響撥放某些音樂時，會感覺到窗戶或是家裡木板發出聲音，原因就是當下音樂的頻率對到窗戶或是木板的共振（自然頻率）。但是如果我們產品的使用頻率碰到共振頻率，便會使產品壽命大打折扣，因此我們也可以透過振動測試了解共振頻率，及當下的振動行為（模態振型）。

延伸文章--窺探模態分析

因此我們會發現其實振動測試的重要性跟普遍姓是很高的，譜威科技從事振動測試領域超過３０年，其中包括推出台灣第一台自製頻譜分析儀（信號博士）
並累積大量專案經驗，有任何振動需求都歡迎與我們聯繫，我們將針對不同應用情境提供最適切的解決方案。

產品連結 m+p 振動頻譜分析儀
產品連結 TIRA振動試驗機

產品連結PCB振動加速規

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振動分析廣泛使用許多包括車業，工廠設備鑑測，3C家電運輸等多種領域，原因是透過振動分析我們可以了解結構的強度，設備運轉狀態等等…關於振動的應用可以參考另一篇文章。

文章連結---振動的應用

既然振動分析這麼實用，如果說一開始接觸振動分析領域可以如何開始著手呢?

首先可以先參考振動問題分析改善的6個步驟： 1.確認是否為振動問題。 2.蒐集設備相關資料。 3.決定量測點 4.決定量測工具 5.擷取振動訊號。 6.分析振動訊號。

一、確認是否為振動問題。

一般常見的振動問題，像是轉動設備損壞劣化，以及設備撞擊，異音，共振等皆為常見因振動引起的問題。

二、蒐集設備相關資料。

進行振動分析前最好可以多蒐集待測物的相關資料，如果是轉動機械的話，可以蒐集如工作轉速、軸承型號、設備型式、聯軸器型式、葉輪葉片數、齒輪齒數、電源頻 率、管路設計等相關資訊會有助於之後分析判斷。如果是要進行模態結構分析，則須先了解該設備架構以及可以放置感測器位置，及評估合適激振的位置及激振器尺寸。

三、決定量測點

一般對於轉動機械，通常量測位置會選在最接近軸承的位置，而至於結構量測則會以結構交接點作為優先選擇，其點數足以表現測試結果與結構特性即可。

四、決定量測工具

選擇量測工具時，可以分為感測器、擷取器、以及後處理分析軟體。

1.感測器選擇可分為位移計、速度規以及加速規。

位移計通常量測位移變化量大所造成的異常，如工具機顫振、回轉軸的晃動

速度規量測是振動的能量或機器疲勞所造成的異常

加速規則表現衝擊力所造成的異常 如軸承損壞、包裝撞擊測試等等。

然而現行大部分振動量測多選擇加速規，原因是價格成本、安裝佈建等便利性，並將加速規量測到的加速度值透過積分轉為速度及位移。

關於感測器選擇可以參考文章 ---如何挑選加速規

2.擷取器及後處理分析軟體選擇須注意

頻寬範圍、解析度是否足夠，是否有反假象濾波、是否有提供窗型函數，使用操作是否便利等等

可以參考文章---頻譜分析儀大小知、馬達振動量測

五、擷取振動訊號。

在擷取的時候須注意量測範圍、訊號種類、解析條數、平均次數、擷取時間、使用的窗型函數，以及量測頻寬。

六、分析振動訊號。

振動分析中我們可以使用時域波型time waveform、頻域的頻譜分析FFT、時域及頻率域混和的瀑布圖water Fall、頻率響應函數FRF或是模態振型Modal，time waveform常用於分析顫振、衝擊，FFT則應用於轉動設備診斷，FRF常應用於分析結構自然頻率，而模態分析可以對於新產品設計進行結構特性的預估及改善。

振動分析軟體推薦---m+p Analyzer