知識&技術支援

一樣都在看「頻率」，他們卻來自不同世界？

別被它們的螢幕騙了——頻譜分析儀和動態分析儀看起來很像，實際上就像是拿望遠鏡看星星 vs. 拿顯微鏡看細胞：
一個關心高頻無線的世界，一個專注機械振動的細節。

它們都在「聽訊號說話」，但語言、領域、關注點通通不同。
那到底該用哪一台？繼續往下看，我們來幫你一探究竟

頻譜分析儀（Spectrum Analyzer）與動態分析儀（Dynamic Signal Analyzer）雖然都能用來觀察頻域的訊號特性，但它們設計目標、應用領域與功能有明顯差異：

項目	頻譜分析儀（Spectrum Analyzer）	動態分析儀（Dynamic Signal Analyzer, DSA）
主要用途	測量高頻（RF/EMI）訊號的頻譜分佈	分析機械或聲音訊號（如振動、聲學）的頻率響應
訊號類型	射頻（RF）、通訊、EMC測試等	機械振動、結構測試、模態分析、聲音等
頻率範圍	通常從 kHz 至 GHz（如 9kHz\~3GHz 或更高	通常從 DC 至數十 kHz（如 0\~40kHz，適用低頻動態訊號
輸入方式	通常只能量測單一通道（如天線、RF probe）	多通道（2\~32+），支援同步分析與相干分析
分析功能	顯示頻譜、功率密度、EMI/EMC測試	FFT、頻率響應函數（FRF）、相位、模態分析、頻率追蹤等
常見應用	通訊模組測試、無線信號監測、干擾分析	馬達振動診斷、結構模態測試、機械共振頻率分析
資料儲存與重播	限制較多	支援長時間記錄與分析後重播

簡單理解

頻譜分析儀 = 高頻、無線電/電磁訊號分析工具
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

Orion 3

m+p Analyzer

有CAE還會需要實驗模態嗎？

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：

CAE 的輸入（邊界、材料）常有誤差
實際裝配與接觸狀態難以完全建模
EMA 能發現實體結構的異常現象或退化
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

自動驅動點檢測Automatic Drive Point Detection – 提升模態分析的準確性與效率

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

絕對 UTC 時間軸 — 讓數據回歸真實時間

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？

功能優勢	說明
事件可追溯	可將振動、聲音、壓力等異常與實際時間事件（如設備啟動、交通高峰、停電等）對應起來
多來源數據整合	與其他系統（如監控系統、MES、SCADA、氣象資料）進行時間同步比對
長期測試分析	解決資料記錄超過數天或數週時「時間軸對不上」的困擾
報告精度提升	測試報告中可直接標示事件發生時間點，更具可讀性與專業性

🧠 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

聲壓級曲線追蹤（SPL over Time）與 ISO 374x 聲學標準分析

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：

標準編號	名稱	適用場景
ISO 3744	機械聲功率量測（自由場條件）	開放場地、具反射地面的環境
ISO 3745	精密聲功率量測（消音室）	全消音室或半消音室中
ISO 3746	工程級聲功率量測	當無法使用標準測場時的替代方案

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

功能項目	說明
實時曲線呈現	隨時間顯示 SPL 曲線、支援多頻段追蹤
自動計算 OASPL / A/Z 加權 SPL	對應 ISO 分析需求
報表整合	數據與圖表可匯出，適用於合規報告或比較分析
多標準支援	一鍵切換 ISO 3744 / 3745 / 3746 模式，提升效率與精度

RT60 混響時間計算：精準掌握空間聲學表現

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。

名稱	測量範圍	推算方式	適用情況
T20	5 dB → 25 dB 衰減	將 20 dB 衰減線性延伸為 60 dB	空間較小或背景噪音高
T30	5 dB → 35 dB 衰減	將 30 dB 衰減線性延伸為 60 dB	空間較大、訊噪比高時更精準
RT60	概念上是完整 60 dB 衰減時間，實務上多以 T20 或 T30 推算

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

ISO 20816-3 設備振動新標準（包含與ISO10816比對）

馬達振動新規範ISO 20816-3 與ISO 10816-3 哪裡不同

ISO20816-3於2021年11月1發布，作為ISO 10816-3更新版本，過了26年到底兩者之間有何不同呢？我們懶人包整理給您

ISO 10816-3

1. 適用於功率超過 15 kW 的工業機械，運行速度範圍 120 rpm 至 15,000 rpm。

2. 規範集中於非旋轉部件（如軸承座或外殼）的振動測量。

ISO 20816-3

1. 擴展適用範圍至運行速度 120 rpm 至 30,000 rpm。

2. 除了非旋轉部件外，還包括旋轉部件（如軸相對振動）的測量。

3. 將振動評估引入到更多設備類型（如輸送機、變速聯軸器等）。

ISO 10816-3

1.基於『非旋轉部件』如軸座、機架、外殼、底座等的振動速度 (r.m.s.) 值，將振動區域分為 A、B、C 和 D：

- A區：新安裝設備。

- B區：長期運行可接受，常用作於警戒值。

- C區：短期運行需要整改。

- D區：可能導致損壞，常用作為危險值。

- 僅針對穩態運行進行評估，不包含過渡運行狀態。

ISO/DIS 20816-3

1.刪去Group3跟Group4只保留Group1 跟Group2，將泵浦視為標準轉動設備

2.新增了對『旋轉部件』（如軸相對振動）的評估

採用峰值-峰值位移進行分類。研究表明，對於軸相對振動，允許的振動值隨軸速增加而減少，在使用ISO標準時，應注意避免旋轉軸與固定部件之間的接觸。對於使用滑動軸承的機械，在設定區域邊界時，應考慮軸承內部間隙的影響。如果已知軸承間隙，需將其納入邊界限制的考量。

使用標準時應確保：

a)與軸承動態附載一致的軸振動量值；
b) 機械徑向間隙包絡的充分裕量；
c) 可接受的振動傳遞至支撐結構和基礎的程度。

在每個軸承處觀測到的最大軸振動量值，根據從經驗中確定的四個評估區域進行評估。

3.增加了針對過渡運行條件（如啟動和關閉期間）的指南。

通常，在機械處於過渡運行狀態時（如啟動或停機過程），可能會出現更高的振動值。特別是在具有柔性支撐結構的機械運行至全速或從正常運行狀態減速時，當轉子經過臨界速度時，可能會測得較高的振動值。此外，由於初始加熱過程中的對中變化或軸變形，機械可能會經歷瞬時更高的振動幅值。

在評估振動嚴重程度時，應考慮機械對運行和外部環境條件的響應。儘管ISO中給出的標準並未針對這些條件進行監測，但作為一般規則，在過渡運行期間運行至區域 C 的上限可以被視為可接受的短期運行條件。

對於啟動、停機或超速運行情況，建議的可接受振動值見下表：

結論

ISO20816-3 是 ISO 10816-3的改進版本，適用於更廣泛的運行條件和機械類型。新標準增加了對旋轉部件的振動測量，並強化了動態監測的實用性並且針對設備過渡性振動增加給了規範。

IOT無線傳輸生力軍！LoRa WAN

講到無線通訊協定大家會想到什麼？

可能大家直覺會想到三大主流5G、Wifi、Bluetooth，一些智慧家庭使用者會想到Zigbee，但是如果你是想要關心IOT市場，絕對不可忽視當下火紅的LoRa!

LoRa（Long Range）是由Semtech公司一種基於擴頻技術的無線通訊協定，是一種專為物聯網（IoT）設計的長距離無線通訊技術，其通訊協定通常稱為 LoRaWAN（LoRa Wide Area Network）主要用於遠距離、低功耗物聯網（IoT）應用

LoRa 和 LoRaWAN 是密切相關但不同的技術，它們的區別在於各自所處的層級與功能範疇，簡單來說

LoRa 是 硬體與信號傳輸技術，專注於如何在長距離內以低功耗方式傳輸數據。
LoRaWAN 是基於 LoRa 的 軟體協議，提供完整的網絡層解決方案，支持多設備間的安全通信與管理。

換句話說，LoRa 是基礎，而 LoRaWAN 則是基於這個基礎建構的完整網絡應用方案。

LoRa WAN技術特點

長距離：LoRa能夠在市區內達到數公里，鄉村或開闊地區達到數十公里的通訊距離。
低功耗：LoRa專為低功耗應用設計，非常適合需要長期運行的電池供電設備。
低傳輸率：LoRa傳輸速率較低，通常適用於傳輸小量數據的應用，例如傳感器數據。
高抗干擾性：LoRa使用擴頻技術，使其具有較強的抗干擾能力，適合在雜訊環境中使用。
免費頻段：LoRa在全球大多數地區使用免許可的工業、科學和醫療（ISM）頻段，在台灣為923Mhz，另外如歐洲433 MHz、868 MHz和北美915 MHz

主要應用場景

智慧城市（例如智能停車、智慧照明）。
智慧農業（例如土壤濕度監測）。
工業物聯網（例如設備狀態監控）。
智能家居與能源管理。

有發現為何LoRa活躍於IOT監測市場了嗎？

對於IOT以及設備監測、預知保養領域，LoRa的長距離能力可以讓一個網關接收周圍數百公尺到公里等級的感測器，大大節省佈線、施工的時間及經費，低工耗特性也可以讓無線感測器有更長的使用壽命，可以搭配年度檢修更換電池即可。

譜威的LoRa無線預知保養解決方案

譜威將LoRa技術導入第四代智慧設備監測系統Phoenix GM 4 LoRa ，並且譜威克服LoRa低傳輸量的限制推出『帶有頻譜』的『AI智能LoRa無線加速規』PW-L01，可進行一般LoRa感測器做不到的診斷分析，搭配譜威自豪的管理介面及自動診斷系統，已經幫助超過30家客戶監測超過1000台轉動設備。

📢『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