車輛中心 環能與車電工程處 郭連翰

過去就汽車售服市場而言，產品外型、妥善率及性價比普遍為消費者首要考量，近年消費者除了車輛內裝視覺與觸覺質感外，駕駛過程中的聲音表現也逐漸成為重要指標之一，根據國外專業汽車評鑑機構J.D.Power調查顯示：高評價NVH性能及舒適性的駕乘感受已成為消費者購車考量因素，加上環保意識日益升溫，迫使汽車內裝材料在開發上，既要兼顧吸、隔音及耐燃等機能，又需輕量化及環保再生之功能。為達多功能的車輛規格需求，材料商於產品開發過程中，必須針對材質及製程等參數進行研發及調配，其中吸、隔音性能的掌握尤為關鍵，更是重要驗證項目。

對於材料吸、隔音測試方法，不論是國際標準化組織(International Organization for Standardization，簡稱：ISO)，或是美國材料試驗協會(American Society of Testing and Materials，簡稱：ASTM)，均制定相關驗證標準，其測試方法大致可分為殘響室法(或稱雙室法)及阻抗管法，前者優點為試驗結果較符合實際使用情況，唯試驗材料尺寸面積較大；後者優點為樣品成本低、試驗材料面積小、評價方式經濟且快速，較為業界所普遍採用。再者阻抗管法只考慮聲波垂直入射或穿透材料的吸隔音性能，對於材料聲學研發之原料廠或內裝材之廠商而言，使用阻抗管設備即可滿足對於材料吸音與隔音驗證量測需求，同時建構成本相比於殘響室法經濟許多。然而，由於測試件大小不同，量測時所呈現之物理狀態亦有所不同，造成兩種測試方法之數據至今尚無法有效建立關聯性，因此在選擇測試方法時，應了解每種方法的特性以找到適用範圍。

ASTM對於材料吸音及隔音的阻抗管試驗方法，分別制定ASTM E1050-12(吸音)及ASTM E2611-09(隔音)測試標準，而車輛中心過去即參照ASTM所制定的吸、隔音測試方法，建立完整阻抗管測試設備系統，滿足業界驗證測試之需求，如圖1所示。透過阻抗管量測設備，可幫助使用者迅速了解不同材料在頻率分佈上的吸音特性(如圖2)，甚至可應用於複合材料的配比調校，以達到規格制訂開發之需求。

圖1 阻抗管吸音及傳輸損失(隔音)量測系統
 

圖2 阻抗管量測不同材料之吸音率結果

阻抗管設備已經是各家車內材廠商普遍應用的工具；然而，除車輛相關聲學用途外，於其他專業領域，如化工，建築及電子零件等領域，亦有吸、隔音驗證相關需求，車輛中心(ARTC)已成功將既有阻抗管技術能量跨界應用於其他領域，協助廠商解決不同類型的聲學議題。以下就阻抗管運用於化工領域之實例作介紹：

PVB膜又稱聚乙烯醇縮丁醛膜，因其韌性高而粘著力強，且具阻隔紫外線穿透之功能，因此常用於車用或建物用之夾層玻璃，如圖3，除前述主要功能外，不同配比的PVB膜被發現具有不同程度之隔音效果，因此隔音性能已成為PVB膜研發之重要指標。圖4為不同夾層玻璃之隔音特性研究數據，數據顯示不同配比PVB膜在特定頻率範圍內，有隔音性能上之差異。透過車輛中心阻抗管技術能量，可協助廠商判別不同研發製程的PVB膜隔音效果，且能分析隔音性能主要之頻率範圍，讓業者進行研究開發或產品品管的過程都能精準掌握產品隔音特性，加速產品開發或維持產品品質。

圖3 夾層玻璃及PVB膜(來源：參考文獻[1])


圖4 夾層玻璃傳輸損失量測數據示意圖(來源：參考文獻[1])

ARTC振動噪音實驗室持續關注國際間對材料吸、隔音相關技術能量發展趨勢，除具備專用檢測系統開發及整合能力外，至今已協助國內多家業者建立吸音率及傳輸損失等量測設備，累積豐富的診斷分析及量測系統開發實績，若需進一步了解或您有相關需求，歡迎洽詢ARTC振動噪音課郭連翰工程師。電話：04-7811222 ext.2414、sonickuo@artc.org.tw

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參考文獻：
[1]    Julia Schimmelpenningh, “Acoustic Interlayers for Laminated Glass - What makes them different and how to estimate performance,” GPD 2012 - Glass Performance Days South America 2012.