Mecanum · ระบบทดสอบวัสดุอะคูสติกMecanum · Acoustic material testing

ท่ออิมพีแดนซ์ Mecanum: วัสดุของคุณทำอะไรกับเสียง?Mecanum impedance tube: how does your material interact with sound?

ท่ออิมพีแดนซ์ (impedance tube) วัดว่าตัวอย่างวัสดุชิ้นเล็กดูดซับ สะท้อน และ (ในการกำหนดค่าแบบ 3 หรือ 4 ไมโครโฟน) ส่งผ่านเสียงได้เท่าไรในแต่ละความถี่ ภายใต้สภาวะที่ควบคุมได้ในห้องปฏิบัติการ หน้านี้อธิบายหลักการทั่วไปก่อน แล้วจึงอธิบายระบบของ Mecanum: ขนาดท่อ การกำหนดค่าไมโครโฟน ผลลัพธ์ มาตรฐาน ตัวอย่างที่ต้องเตรียม และวิธีเลือกการกำหนดค่าAn impedance tube measures how much a small material sample absorbs, reflects and (in the 3- or 4-microphone configurations) transmits at each frequency, under controlled laboratory conditions. This page explains the general principle first, then the Mecanum system: tube sizes, microphone configurations, results, standards, sample preparation and how to choose a configuration.

ระบบ: Mecanum Impedance tube (เอกสารข้อมูล: “TUBE – Conventional Impedance & Transmission Tubes”) · ท่อ Ø 29 / 44.4 / 100 มม. · 2, 3 หรือ 4 ไมโครโฟน · ซอฟต์แวร์ Tube-XSystem: Mecanum Impedance tube (data sheet: “TUBE – Conventional Impedance & Transmission Tubes”) · Ø 29 / 44.4 / 100 mm tubes · 2, 3 or 4 microphones · Tube-X software

เลือกการกำหนดค่าท่ออิมพีแดนซ์Select an impedance tube configuration คุยกับวิศวกรอะคูสติกTalk to an acoustic engineer

เจ้าหน้าที่กำลังติดตั้งไมโครโฟนบนท่ออิมพีแดนซ์ Mecanum ขนาด 44.4 มม. โดยมีชุดรับสัญญาณและเกจวัดความหนาอยู่ข้างท่อ — ท่ออิมพีแดนซ์ Mecanum ขนาด 44.4 มม. ขณะติดตั้งไมโครโฟน ช่องไมโครโฟนตามแนวท่อคือจุดที่วัดสนามเสียงภายในท่อMecanum 44.4 mm impedance tube with microphones being fitted. The microphone ports along the tube are where the sound field inside the tube is sampled ภาพ: MecanumImage: Mecanum

Operator fitting microphones on a Mecanum 44.4 mm impedance tube, with the acquisition unit and thickness gauge beside the tube — ท่ออิมพีแดนซ์ Mecanum ขนาด 44.4 มม. ขณะติดตั้งไมโครโฟน ช่องไมโครโฟนตามแนวท่อคือจุดที่วัดสนามเสียงภายในท่อMecanum 44.4 mm impedance tube with microphones being fitted. The microphone ports along the tube are where the sound field inside the tube is sampled ภาพ: MecanumImage: Mecanum

GET BEST SOUND (Get Best Solutions Co., Ltd.) มีชื่ออยู่ในรายชื่อผู้จัดจำหน่ายของ Mecanum สำหรับประเทศไทย ตามหน้า About us ของ Mecanum ข้อมูลผลิตภัณฑ์ในหน้านี้สรุปจากเอกสารทางการของ Mecanum Inc. (แคนาดา) และเขียนใหม่โดย GET BEST SOUNDGET BEST SOUND (Get Best Solutions Co., Ltd.) is listed by Mecanum as its distributor for Thailand on Mecanum's About us page. Product information on this page is summarised from official Mecanum Inc. (Canada) documents and written by GET BEST SOUND.

เริ่มจากคำถามStart with the question

วัสดุนี้ทำอะไรกับเสียง?How does this material interact with sound?

เมื่อเสียงกระทบวัสดุ พลังงานส่วนหนึ่งสะท้อนกลับ ส่วนหนึ่งถูกดูดซับเป็นความร้อนภายในวัสดุ และอีกส่วนหนึ่งผ่านทะลุไปอีกด้าน (การสะท้อน การดูดซับ และการส่งผ่านเสียง) ผู้พัฒนาวัสดุจึงต้องการตัวเลขที่ตอบว่า วัสดุดูดซับเสียงได้เท่าไรในแต่ละความถี่ ผิวของวัสดุ “ตอบสนอง” ต่อเสียงอย่างไร และกั้นเสียงได้เท่าไรWhen sound hits a material, part of the energy is reflected, part is absorbed as heat inside the material and part passes through to the other side (reflection, absorption and transmission). Material developers therefore need numbers that answer: how much does the material absorb at each frequency, how does its surface “respond” to sound, and how much sound does it block?

ท่ออิมพีแดนซ์ตอบคำถามเหล่านี้จากตัวอย่างชิ้นเล็ก โดยใช้เสียงที่ตกกระทบตั้งฉากกับผิววัสดุ (normal incidence) จึงเหมาะกับการเปรียบเทียบสูตรวัสดุ ความหนา และโครงสร้างชั้นในห้องปฏิบัติการ งานวิจัย และการควบคุมคุณภาพ ผลที่ได้เป็น การหาคุณลักษณะของวัสดุในห้องปฏิบัติการ (laboratory characterization) ไม่ใช่ผลวัดของห้องหรืออาคารจริงAn impedance tube answers these questions on a small sample, with sound arriving perpendicular to the material surface (normal incidence). That makes it well suited to comparing formulations, thicknesses and layer build-ups in the laboratory, in research and in quality control. The result is laboratory characterization of the material, not a measurement of a real room or building.

หลักการทั่วไปGeneral principle

ท่ออิมพีแดนซ์คืออะไร?What is an impedance tube?

ท่ออิมพีแดนซ์คือท่อตรงผนังแข็งที่มีลำโพงอยู่ปลายหนึ่งและตัวอย่างวัสดุอยู่อีกปลายหนึ่ง ไมโครโฟนที่ติดตามแนวท่อวัดสนามเสียงภายใน แล้วคำนวณว่าตัวอย่างสะท้อนและดูดซับเสียงเท่าไรในแต่ละความถี่ ผลหลักคือ สัมประสิทธิ์การดูดซับเสียง (sound absorption coefficient, α) แบบตกกระทบตั้งฉาก สัมประสิทธิ์การสะท้อน (reflection coefficient, R) และ อิมพีแดนซ์เชิงเสียงที่ผิว (surface acoustic impedance, Zs)An impedance tube is a straight, rigid-walled tube with a loudspeaker at one end and the material sample at the other. Microphones mounted along the tube measure the sound field inside, and the software calculates how much the sample reflects and absorbs at each frequency. The main results are the normal-incidence sound absorption coefficient (α), the reflection coefficient (R) and the surface acoustic impedance (Zs).

หลักการนี้เป็นของวิธีวัดทั่วไป ไม่ได้เฉพาะผู้ผลิตรายใด มาตรฐานหลักคือ ISO 10534-2 และ ASTM E1050 (วิธี 2 ไมโครโฟน) ส่วนการวัดการส่งผ่านเสียงในท่อใช้ไมโครโฟนเพิ่มด้านหลังตัวอย่าง (ดู มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง)This principle belongs to the general method, not to any one manufacturer. The main standards are ISO 10534-2 and ASTM E1050 (two-microphone method); measuring transmission in a tube adds microphones behind the sample (see related standards).

สัมประสิทธิ์การดูดซับเสียง α (normal incidence)Sound absorption coefficient α (normal incidence): สัดส่วนพลังงานเสียงที่ตกกระทบตั้งฉากแล้วไม่สะท้อนกลับ ค่าตั้งแต่ 0 (สะท้อนทั้งหมด) ถึง 1 (ดูดซับทั้งหมด) ในแต่ละความถี่The share of normally incident sound energy that is not reflected back, from 0 (all reflected) to 1 (all absorbed), at each frequency
สัมประสิทธิ์การสะท้อน RReflection coefficient R: อัตราส่วนเชิงซ้อน (ขนาดและเฟส) ระหว่างคลื่นสะท้อนกับคลื่นตกกระทบที่ผิวตัวอย่าง α คำนวณได้จาก RThe complex ratio (magnitude and phase) of reflected to incident wave at the sample surface; α is calculated from R
อิมพีแดนซ์ที่ผิว ZsSurface impedance Zs: อัตราส่วนระหว่างความดันเสียงกับความเร็วอนุภาคที่ผิวตัวอย่าง มักแสดงเป็นค่านอร์มัลไลซ์ด้วยอิมพีแดนซ์ของอากาศ (Zs/Zair) ใช้อธิบายว่าผิววัสดุ “ตอบสนอง” ต่อเสียงอย่างไร และใช้เป็นข้อมูลให้แบบจำลองThe ratio of sound pressure to particle velocity at the sample surface, often shown normalised to the impedance of air (Zs/Zair). It describes how the surface “responds” to sound and feeds material models

หลักการวัดMeasurement principle

ท่ออิมพีแดนซ์วัดอย่างไร: คลื่นระนาบและฟังก์ชันถ่ายโอนHow it measures: plane waves and the transfer function

แผนภาพท่ออิมพีแดนซ์: ลำโพงอยู่ซ้าย ตัวอย่างวัสดุและผนังแข็งอยู่ขวา ไมโครโฟน 1 และ 2 อยู่ด้านบนท่อ ลูกศรแสดงคลื่นตกกระทบไปทางตัวอย่างและคลื่นสะท้อนกลับ — ไมโครโฟนสองตำแหน่งรับเสียงรวมของคลื่นตกกระทบและคลื่นสะท้อน อัตราส่วนระหว่างสัญญาณทั้งสอง (ฟังก์ชันถ่ายโอน H₁₂) และระยะที่ทราบแน่นอนระหว่างไมโครโฟนกับตัวอย่าง ทำให้แยกคลื่นสองทิศทางออกจากกันได้ จึงคำนวณ R, α และ Zs ได้The two microphones pick up the combined incident and reflected waves. The ratio between the two signals (transfer function H₁₂) and the known distances between the microphones and the sample let the software separate the two waves and calculate R, α and Zs

Impedance tube diagram: loudspeaker on the left, material sample and rigid backing on the right, microphones 1 and 2 on top of the tube, arrows showing the incident wave towards the sample and the reflected wave coming back — ไมโครโฟนสองตำแหน่งรับเสียงรวมของคลื่นตกกระทบและคลื่นสะท้อน อัตราส่วนระหว่างสัญญาณทั้งสอง (ฟังก์ชันถ่ายโอน H₁₂) และระยะที่ทราบแน่นอนระหว่างไมโครโฟนกับตัวอย่าง ทำให้แยกคลื่นสองทิศทางออกจากกันได้ จึงคำนวณ R, α และ Zs ได้The two microphones pick up the combined incident and reflected waves. The ratio between the two signals (transfer function H₁₂) and the known distances between the microphones and the sample let the software separate the two waves and calculate R, α and Zs

คลื่นระนาบ (plane waves): ต่ำกว่าความถี่สูงสุดที่ใช้งานได้ของท่อ เสียงเดินทางในท่อเป็นหน้าคลื่นเรียบ ความดันเท่ากันทั้งหน้าตัดท่อ การวัดที่ตำแหน่งเดียวบนผนังท่อจึงแทนหน้าตัดทั้งหมดได้Plane waves: below the tube's upper working frequency, sound travels as flat wavefronts with the same pressure across the whole cross-section, so one point on the tube wall represents the whole cross-section
คลื่นตกกระทบและคลื่นสะท้อน: ลำโพงส่งสัญญาณบรอดแบนด์ คลื่นเดินไปที่ตัวอย่าง ส่วนหนึ่งสะท้อนกลับ ในท่อจึงมีคลื่นสองทิศทางซ้อนกันเป็นคลื่นนิ่งบางส่วนIncident and reflected waves: the loudspeaker plays a broadband signal; the wave travels to the sample and part of it returns, so two waves travelling in opposite directions overlap in the tube
ฟังก์ชันถ่ายโอนระหว่างไมโครโฟน 2 ตัว: จากสัญญาณสองตำแหน่งและระยะห่างที่ทราบ คำนวณสัมประสิทธิ์การสะท้อนเชิงซ้อน R ที่ผิวตัวอย่าง แล้วได้ α = 1 − |R|² และอิมพีแดนซ์ที่ผิวTransfer function between two microphones: from the two signals and the known spacing, the complex reflection coefficient R at the sample surface is calculated, giving α = 1 − |R|² and the surface impedance
ปลายตัวอย่าง (termination): สำหรับการดูดซับ ตัวอย่างวางชิดผนังแข็งหรือลูกสูบที่ปรับระยะได้ (จึงจำลองช่องอากาศด้านหลังได้) สำหรับการส่งผ่านเสียง ด้านหลังตัวอย่างเป็นท่อต่อพร้อมไมโครโฟนเพิ่มและปลายท่อที่ลดการสะท้อน (anechoic termination)Sample termination: for absorption, the sample sits against a rigid backing or an adjustable piston (so an air gap behind it can be set); for transmission, the sample is followed by a second tube section with more microphones and an anechoic termination

รายละเอียดทางวิศวกรรม: ตำแหน่งไมโครโฟนตามแนวทางของ ISO 10534-2Engineering detail: microphone positions per the ISO 10534-2 guidance

ไมโครโฟนควรอยู่ห่างลำโพงอย่างน้อยราว 3 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ เพื่อให้คลื่นที่ไม่ใช่คลื่นระนาบจางหายก่อนถึงไมโครโฟนMicrophones should be at least about three tube diameters from the loudspeaker, so non-plane waves have died out before they reach them
ไมโครโฟนใกล้ตัวอย่างควรห่างผิวตัวอย่างอย่างน้อยราวครึ่งหนึ่งของเส้นผ่านศูนย์กลาง (ราว 2 เท่าสำหรับตัวอย่างผิวไม่เรียบหรือแผ่นเจาะรูห่าง ๆ)The microphone nearest the sample should be at least about half a diameter from its surface (about two diameters for uneven or sparsely perforated samples)
ไมโครโฟนควรเป็นรุ่นเดียวกัน ติดเรียบกับผนังท่อ และแก้ความต่างของไมโครโฟนด้วยขั้นตอนสอบเทียบก่อนวัดMicrophones should be identical, flush-mounted in the tube wall, with their differences corrected by a calibration step before measuring

ค่าข้างต้นเป็นแนวทางทั่วไปที่สรุปจากมาตรฐาน ISO 10534-2 เพื่อความเข้าใจ ไม่ใช่ข้อกำหนดการออกแบบของ Mecanum การวัดจริงให้ทำตามคู่มือของระบบและมาตรฐานฉบับที่ใช้The values above are general guidance summarised from ISO 10534-2 for understanding, not Mecanum design specifications. For real measurements, follow the system manual and the edition of the standard you work to.

ระบบของ MecanumThe Mecanum system

ระบบท่ออิมพีแดนซ์ของ MecanumThe Mecanum impedance tube system

Mecanum Inc. (เมืองเชอร์บรูก รัฐควิเบก แคนาดา) ผลิตท่ออิมพีแดนซ์หนึ่งตระกูลที่ใช้ได้ทั้งวัดการดูดซับและการส่งผ่านเสียง การวัด TL ไม่ได้ใช้ท่อคนละรุ่น แต่เป็น การกำหนดค่าแบบ 3 หรือ 4 ไมโครโฟน ของท่อตระกูลเดียวกัน Mecanum ระบุขนาดท่อ 3 ขนาด คือ 29, 44.4 และ 100 มม. (สั่งขนาดพิเศษได้) ควบคุมและคำนวณผลด้วยซอฟต์แวร์ Tube-XMecanum Inc. (Sherbrooke, Québec, Canada) makes one impedance-tube family for both absorption and transmission measurements. Transmission loss does not need a different tube: it is a 3- or 4-microphone configuration of the same family. Mecanum lists three diameters, 29, 44.4 and 100 mm (custom diameters on request), controlled and evaluated with the Tube-X software.

ท่ออิมพีแดนซ์ Mecanum สองขนาดวางคู่กัน แสดงปลายด้านลำโพง ช่องไมโครโฟนตามแนวท่อ และลูกสูบปรับระยะตัวอย่างพร้อมเกจดิจิทัลที่ปลายอีกด้าน — อ่านภาพจากซ้ายไปขวา: ปลายด้านลำโพง ช่องไมโครโฟน และปลายด้านตัวอย่างที่มีลูกสูบปรับระยะพร้อมเกจวัดดิจิทัล ท่อเล็กใช้กับความถี่สูง ท่อใหญ่ใช้กับความถี่ต่ำRead it from left to right: loudspeaker end, microphone ports and the sample end with its adjustable piston and digital gauge. The small tube covers higher frequencies, the large tube lower frequencies ภาพ: MecanumImage: Mecanum

Two Mecanum impedance tube sizes side by side, showing the loudspeaker end, the microphone ports along the tube and the sample piston with digital gauge at the other end — อ่านภาพจากซ้ายไปขวา: ปลายด้านลำโพง ช่องไมโครโฟน และปลายด้านตัวอย่างที่มีลูกสูบปรับระยะพร้อมเกจวัดดิจิทัล ท่อเล็กใช้กับความถี่สูง ท่อใหญ่ใช้กับความถี่ต่ำRead it from left to right: loudspeaker end, microphone ports and the sample end with its adjustable piston and digital gauge. The small tube covers higher frequencies, the large tube lower frequencies ภาพ: MecanumImage: Mecanum

ท่อ 3 ขนาด: เลือกตามย่านความถี่ที่ต้องการ (ดู ย่านความถี่)Three diameters: chosen by the frequency range you need (see frequency range)
2, 3 หรือ 4 ไมโครโฟน: 2 ไมโครโฟนสำหรับการดูดซับและอิมพีแดนซ์ 3 หรือ 4 ไมโครโฟนสำหรับการส่งผ่านเสียงและคุณสมบัติภายในของวัสดุ2, 3 or 4 microphones: 2 for absorption and impedance; 3 or 4 for transmission and intrinsic material properties
Tube-X: ซอฟต์แวร์หน้าต่างเดียวที่นำทางขั้นตอนการวัด รองรับทุกวิธี 2/3/4 ไมโครโฟน ส่งออกข้อมูลดิบ และทำรายงาน Excel ตาม ISO/ASTM ได้ในคลิกเดียวTube-X: single-window software that guides the measurement, covers all 2/3/4-microphone methods, exports raw data and produces an ISO/ASTM Excel report in one click
ท่อเฉพาะทางอื่นของ Mecanum: ท่อหน้าตัดสี่เหลี่ยม (metamaterials) ท่อระดับเสียงสูง ท่อความถี่สูง และท่อวัดผิวถนนในสนาม (ดูใน ข้อมูลจำเพาะ)Other Mecanum tubes: square tubes (metamaterials), a high-level tube, a high-frequency tube and an in-situ asphalt tube (see specifications)

ผลลัพธ์ตามการกำหนดค่าResults by configuration

ท่ออิมพีแดนซ์วัดอะไรได้บ้าง?What does an impedance tube measure?

ผลลัพธ์ขึ้นกับจำนวนไมโครโฟน ตารางนี้ใช้ข้อมูลจากหน้าผลิตภัณฑ์ปัจจุบันของ MecanumThe results depend on the number of microphones. This table follows Mecanum's current product page.

การกำหนดค่าConfiguration	ผลที่ได้Results	ใช้ตอบคำถามAnswers the question
2 ไมโครโฟน (มาตรฐาน: การดูดซับ)2 microphones (standard: absorption)	ผลที่ได้Resultsสัมประสิทธิ์การดูดซับเสียงแบบตกกระทบตั้งฉาก α · สัมประสิทธิ์การสะท้อนเชิงซ้อน R · อิมพีแดนซ์ที่ผิวแบบนอร์มัลไลซ์ Zs/ZairNormal-incidence sound absorption coefficient α · complex reflection coefficient R · normalised surface impedance Zs/Zair	ใช้ตอบคำถามAnswers the questionวัสดุดูดซับเสียงได้เท่าไรในแต่ละความถี่ และผิววัสดุตอบสนองต่อเสียงอย่างไรHow much does the material absorb at each frequency, and how does its surface respond?
3 ไมโครโฟน (การส่งผ่าน)3 microphones (transmission)	ผลที่ได้Resultsผลของ 2 ไมโครโฟน + การสูญเสียการส่งผ่านเสียงแบบตกกระทบตั้งฉาก (NSTL) · อิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะแบบนอร์มัลไลซ์ · เลขคลื่น k · ความหนาแน่นพลวัตสมมูล ρeq · โมดูลัสเชิงปริมาตรพลวัตสมมูล Keq2-microphone results + normal-incidence transmission loss (NSTL) · normalised characteristic impedance · wave number k · equivalent dynamic density ρeq · equivalent dynamic bulk modulus Keq	ใช้ตอบคำถามAnswers the questionวัสดุกั้นเสียงได้เท่าไรที่ตกกระทบตั้งฉาก และคุณสมบัติภายในของวัสดุเป็นอย่างไรHow much does it block at normal incidence, and what are its intrinsic properties?
4 ไมโครโฟน (การส่งผ่าน)4 microphones (transmission)	ผลที่ได้Resultsผลทั้งหมดข้างต้น + สัมประสิทธิ์เมทริกซ์ถ่ายโอน (transfer matrix) TijAll of the above + transfer-matrix coefficients Tij	ใช้ตอบคำถามAnswers the questionต้องการเมทริกซ์ถ่ายโอนของชั้นวัสดุ เช่น เพื่อใช้ต่อในการจำลองหรือวิเคราะห์ระบบหลายชั้นWhen you need the layer's transfer matrix, e.g. for further simulation or multilayer analysis

เอกสารข้อมูลปี 2023 ของ Mecanum จัดกลุ่ม “3 & 4 ไมโครโฟน” รวมกัน รวมถึงเมทริกซ์ถ่ายโอน หน้าผลิตภัณฑ์ปัจจุบันแยก Tij ไว้ที่ 4 ไมโครโฟน หน้านี้ใช้ข้อมูลจากหน้าผลิตภัณฑ์ปัจจุบัน ค่า NSTL จากท่อเป็นค่าตกกระทบตั้งฉากของตัวอย่างชิ้นเล็ก ไม่ใช่ค่ากันเสียงของผนังหรือพื้นอาคาร เช่น Rw หรือ STCMecanum's 2023 data sheet groups “3 & 4 microphones” together, including the transfer matrix; the current product page lists Tij under 4 microphones only. This page follows the current product page. Tube NSTL is a normal-incidence value for a small sample, not a building-element rating such as Rw or STC.

มาตรฐานStandards

มาตรฐานที่เกี่ยวข้องกับท่ออิมพีแดนซ์Standards for impedance tube measurements

Mecanum ระบุว่าท่อของตนออกแบบสำหรับการวัดตาม ASTM E1050, ASTM E2611 และ ISO 10534-2 โดยไม่ระบุปีของฉบับ ตารางด้านล่างแสดงบทบาทของแต่ละมาตรฐาน และฉบับปัจจุบันในแคตตาล็อกของ ISO/ASTM เพื่อการอ้างอิงMecanum states that its tubes are designed for measurements according to ASTM E1050, ASTM E2611 and ISO 10534-2, without naming editions. The table shows the role of each standard and the current ISO/ASTM catalogue edition for reference.

มาตรฐานStandard	ฉบับปัจจุบันในแคตตาล็อกCurrent catalogue edition	บทบาทRole
ISO 10534-2ISO 10534-2	ฉบับปัจจุบันในแคตตาล็อกCurrent catalogue editionISO 10534-2:2023 (ฉบับที่ 2 แทนฉบับปี 1998)ISO 10534-2:2023 (2nd edition, replaces 1998)	บทบาทRoleการดูดซับเสียงแบบตกกระทบตั้งฉากและอิมพีแดนซ์ที่ผิว ด้วยวิธีฟังก์ชันถ่ายโอนแบบ 2 ไมโครโฟน ฉบับ 2023 เพิ่มภาคผนวกให้ข้อมูลสำหรับหาคุณสมบัติภายในของวัสดุเนื้อเดียวกันNormal-incidence absorption and surface impedance by the two-microphone transfer-function method; the 2023 edition adds an informative procedure for intrinsic properties of homogeneous materials
ASTM E1050ASTM E1050	ฉบับปัจจุบันในแคตตาล็อกCurrent catalogue editionE1050-24E1050-24	บทบาทRoleการดูดซับและอัตราส่วนอิมพีแดนซ์แบบตกกระทบตั้งฉาก ด้วยท่อ ไมโครโฟน 2 ตัว และการวิเคราะห์ความถี่แบบดิจิทัลNormal-incidence absorption and impedance ratios using a tube, two microphones and digital frequency analysis
ASTM E2611ASTM E2611	ฉบับปัจจุบันในแคตตาล็อกCurrent catalogue editionE2611-24E2611-24	บทบาทRoleคุณสมบัติเชิงเสียงแบบตกกระทบตั้งฉากของวัสดุรูพรุนด้วยวิธีเมทริกซ์ถ่ายโอน (4 ไมโครโฟน) รวมถึง TL แบบตกกระทบตั้งฉาก เป็นคนละมาตรฐานกับ E1050Normal-incidence acoustical properties of porous materials by the transfer-matrix method (four microphones), including normal-incidence TL; a different standard from E1050

ฉบับในตารางคือฉบับปัจจุบันในแคตตาล็อกของ ISO/ASTM ณ วันที่ตรวจสอบ ไม่ได้เป็นการยืนยันว่าระบบหรือซอฟต์แวร์เป็นไปตามฉบับนั้น หน้าจอ Tube-X ตัวอย่างของ Mecanum แสดงวิธี NSTL แบบ 3 ไมโครโฟนคู่กับ “ASTM E2611” ขณะที่ ASTM อธิบาย E2611 ว่าเป็นวิธี 4 ไมโครโฟน GET BEST SOUND จะยืนยันกับ Mecanum ก่อนระบุว่าวิธี 3 ไมโครโฟนเป็นไปตาม E2611The editions in the table are the current ISO/ASTM catalogue editions at the date checked; they do not confirm that the system or software conforms to that edition. A Mecanum Tube-X example screen labels a 3-microphone NSTL method “ASTM E2611”, while ASTM describes E2611 as a four-microphone method. GET BEST SOUND will confirm with Mecanum before stating that the 3-microphone method follows E2611.

ย่านความถี่Frequency range

ย่านความถี่: ทำไมจึงมีท่อหลายขนาดFrequency range: why there are several tube sizes

ท่อหนึ่งท่อวัดได้เฉพาะช่วงความถี่หนึ่ง ขนาดท่อกำหนดขีดจำกัดความถี่สูง: เมื่อความถี่สูงพอ เสียงจะเริ่มเกิดโหมดตามขวาง (cross-mode) ไม่เป็นคลื่นระนาบอีกต่อไป ท่อยิ่งใหญ่ โหมดนี้ยิ่งเกิดที่ความถี่ต่ำ ระยะห่างไมโครโฟนมีผลต่อขีดจำกัดความถี่ต่ำ: ระยะกว้างให้ความแม่นยำที่ความถี่ต่ำดีขึ้น แต่ลดความถี่สูงสุดที่ใช้ได้ ท่อใหญ่จึงเหมาะกับความถี่ต่ำ ท่อเล็กเหมาะกับความถี่สูง และเมื่อต้องการย่านกว้างจะวัดหลายช่วงแล้วรวมผล (Tube-X มีฟังก์ชันรวมช่วงความถี่)One tube covers one frequency band. Tube diameter sets the upper limit: at high enough frequencies, cross-modes appear and the sound is no longer a plane wave; the larger the tube, the lower this happens. Microphone spacing affects the lower limit: wider spacing improves low-frequency accuracy but lowers the highest usable frequency. Large tubes therefore suit low frequencies, small tubes high frequencies, and a wide range is covered by measuring several bands and merging them (Tube-X has a range-merging function).

แผนภาพสองส่วน: ซ้ายแสดงท่อเล็กและท่อใหญ่กับขีดจำกัดความถี่สูง ขวาแสดงระยะไมโครโฟนแคบและกว้างกับขีดจำกัดความถี่ต่ำ ด้านล่างเป็นแถบย่านความถี่ของท่อ 100, 44.4 และ 29 มม. บนแกนลอการิทึม — แถบด้านล่างคือช่วงความถี่ที่ Mecanum ระบุสำหรับแต่ละขนาดท่อ ค่าสัดส่วน 0.58 λ และ 0.45 λ เป็นแนวทางทั่วไปจาก ISO 10534-2 ตรวจสอบได้ว่า 0.58 × 343 m/s ÷ 0.029 m ≈ 6.9 kHz ใกล้กับขีดบน 6.6 kHz ที่ Mecanum ระบุสำหรับท่อ 29 มม.The bars show the ranges Mecanum states for each tube size. The 0.58 λ and 0.45 λ ratios are general ISO 10534-2 guidance: as a check, 0.58 × 343 m/s ÷ 0.029 m ≈ 6.9 kHz, close to the 6.6 kHz upper limit Mecanum gives for the 29 mm tube

Two-part diagram: left, small and large tubes and the upper frequency limit; right, narrow and wide microphone spacing and the lower limit; below, frequency bars for the 100, 44.4 and 29 mm tubes on a log axis — แถบด้านล่างคือช่วงความถี่ที่ Mecanum ระบุสำหรับแต่ละขนาดท่อ ค่าสัดส่วน 0.58 λ และ 0.45 λ เป็นแนวทางทั่วไปจาก ISO 10534-2 ตรวจสอบได้ว่า 0.58 × 343 m/s ÷ 0.029 m ≈ 6.9 kHz ใกล้กับขีดบน 6.6 kHz ที่ Mecanum ระบุสำหรับท่อ 29 มม.The bars show the ranges Mecanum states for each tube size. The 0.58 λ and 0.45 λ ratios are general ISO 10534-2 guidance: as a check, 0.58 × 343 m/s ÷ 0.029 m ≈ 6.9 kHz, close to the 6.6 kHz upper limit Mecanum gives for the 29 mm tube

ท่อ (เส้นผ่านศูนย์กลาง)Tube (diameter)	ช่วงความถี่ที่ Mecanum ระบุRange stated by Mecanum	เหมาะกับBest for
Ø 100 มม.Ø 100 mm	ช่วงความถี่ที่ Mecanum ระบุRange stated by Mecanum35–1800 Hz35–1800 Hz	เหมาะกับBest forความถี่ต่ำ ตัวอย่างหน้าตัดใหญ่ วัสดุเนื้อไม่สม่ำเสมอที่ต้องการพื้นที่ตัวอย่างมากขึ้นLow frequencies, larger samples, less uniform materials that need a bigger sample area
Ø 44.4 มม.Ø 44.4 mm	ช่วงความถี่ที่ Mecanum ระบุRange stated by Mecanum45–4300 Hz45–4300 Hz	เหมาะกับBest forช่วงกลางที่ใช้บ่อยสำหรับวัสดุดูดซับเสียงทั่วไปThe common mid range for general sound-absorbing materials
Ø 29 มม.Ø 29 mm	ช่วงความถี่ที่ Mecanum ระบุRange stated by Mecanum50–6600 Hz50–6600 Hz	เหมาะกับBest forความถี่สูง ตัวอย่างขนาดเล็กHigh frequencies, small samples

ท่ออิมพีแดนซ์ Mecanum ขนาด 29 มม. วางบนโต๊ะปฏิบัติการ — ท่อ 29 มม. หน้าตัดเล็ก ใช้ได้ถึงความถี่สูงกว่าThe 29 mm tube: a small cross-section that reaches higher frequencies ภาพ: MecanumImage: Mecanum

Mecanum 29 mm impedance tube on a laboratory bench — ท่อ 29 มม. หน้าตัดเล็ก ใช้ได้ถึงความถี่สูงกว่าThe 29 mm tube: a small cross-section that reaches higher frequencies ภาพ: MecanumImage: Mecanum

ช่างเทคนิคสองคนกับท่ออิมพีแดนซ์ Mecanum ขนาด 100 มม. ในโรงงาน — ท่อ 100 มม. ยาวกว่าและหน้าตัดใหญ่กว่า สำหรับความถี่ต่ำThe 100 mm tube: longer and wider, for low frequencies ภาพ: MecanumImage: Mecanum

Two technicians with the Mecanum 100 mm impedance tube in the workshop — ท่อ 100 มม. ยาวกว่าและหน้าตัดใหญ่กว่า สำหรับความถี่ต่ำThe 100 mm tube: longer and wider, for low frequencies ภาพ: MecanumImage: Mecanum

ไม่มีค่า “ย่านความถี่เดียว” ของระบบ ย่านที่ได้ขึ้นกับขนาดท่อที่เลือก ช่วง “เหมาะกับ” ในตารางเป็นแนวทางทางวิศวกรรมของ GET BEST SOUND ไม่ใช่ข้อความของ MecanumThere is no single frequency range for the system: it depends on the tube chosen. The “best for” column is GET BEST SOUND engineering guidance, not Mecanum wording.

ตัวอย่างวัสดุSamples

ต้องใช้ตัวอย่างแบบไหน?What sample do I need?

หัวข้อItem	ข้อมูลที่ Mecanum ระบุStated by Mecanum
รูปร่างและขนาดShape and size	ข้อมูลที่ Mecanum ระบุStated by Mecanumตัวอย่างวงกลมตามขนาดท่อ: Ø 29, 44.4 หรือ 100 มม. (ท่อหน้าตัดสี่เหลี่ยมและอุปกรณ์เสริมหน้าตัดสี่เหลี่ยมสำหรับ metamaterials เป็นทางเลือกแยก)Round samples matching the tube: Ø 29, 44.4 or 100 mm (square tubes and a square add-on for metamaterials are separate options)
ความหนาสูงสุดMaximum thickness	ข้อมูลที่ Mecanum ระบุStated by Mecanum250 มม. (2 ไมโครโฟน การดูดซับ) · 220 มม. (3 ไมโครโฟน TL) · 125 มม. (4 ไมโครโฟน TL)250 mm (2-mic absorption) · 220 mm (3-mic TL) · 125 mm (4-mic TL)
วัสดุบาง ผ้า ฟิล์มThin materials, fabrics, films	ข้อมูลที่ Mecanum ระบุStated by Mecanumมีอุปกรณ์จับตัวอย่างผ้า/แผ่นต้านทาน (fabric / resistive-screen holder) เป็นอุปกรณ์เสริมA fabric / resistive-screen sample holder is available as an option
การตัดตัวอย่างCutting	ข้อมูลที่ Mecanum ระบุStated by Mecanumมีมีดตัดวงกลม (circular knife) และเครื่องสไลซ์วัสดุ (material slicer) เป็นอุปกรณ์เสริมA circular knife and a material slicer are available as options

แนวทางทางวิศวกรรม (engineering guidance) ต่อไปนี้เป็นหลักปฏิบัติทั่วไปของการวัดในท่อ ไม่ใช่ขั้นตอนตามมาตรฐานฉบับเต็ม:The following engineering guidance is general good practice for tube measurements, not the full procedure of a standard:

ตัดให้พอดี: ขอบตัวอย่างต้องชิดผนังท่อ ไม่หลวมจนมีช่องรั่วที่ขอบ และไม่คับจนตัวอย่างถูกบีบหรือโก่งCut to fit: the sample edge should meet the tube wall, not so loose that the edge leaks and not so tight that the sample is squeezed or bulges
ปิดรอยรั่ว: รอยรั่วรอบขอบมีผลมากต่อผลวัด โดยเฉพาะการวัด TLSeal the edges: leaks around the edge have a large effect on the result, especially for TL
ควบคุมช่องอากาศ: ช่องอากาศด้านหลังตัวอย่างเปลี่ยนผลการดูดซับอย่างมาก ให้ตั้งใจกำหนดระยะด้วยลูกสูบ และบันทึกไว้ทุกครั้งControl the air gap: an air gap behind the sample changes the absorption strongly; set it deliberately with the piston and record it every time
วัดหลายชิ้น: วัสดุรูพรุนมักไม่สม่ำเสมอ ตัดหลายชิ้นจากหลายตำแหน่งของแผ่นแล้วเฉลี่ย (Tube-X มีฟังก์ชันเฉลี่ย) เพื่อดูความซ้ำได้ (repeatability)Measure several specimens: porous materials are rarely uniform; cut several specimens from different places in the sheet and average them (Tube-X has averaging) to see the repeatability
บันทึกความหนาและสภาพ: ความหนาจริง ด้านที่หันเข้าหาเสียง และสภาพแวดล้อม (อุณหภูมิ ความดัน ความชื้น) เพราะมีผลต่อความเร็วเสียงในท่อRecord thickness and conditions: actual thickness, which face points at the sound, and the environment (temperature, pressure, humidity), which affect the speed of sound in the tube

ข้อควรระวังPitfalls

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในการวัดด้วยท่ออิมพีแดนซ์Common impedance tube measurement mistakes

อ่านผลนอกย่านความถี่ที่ใช้ได้ของท่อ เช่น อ่านค่าที่ความถี่สูงกว่าขีดบนของท่อใหญ่Reading results outside the tube's valid range, e.g. above the upper limit of the large tube
นำค่า α จากท่อไปเทียบหรือแทนค่าจากห้องก้องเสียง หรือค่า NRC / αw (ดู การตกกระทบตั้งฉากกับสุ่มทิศทาง)Comparing tube α with, or using it instead of, reverberation-room values or NRC / αw (see normal vs random incidence)
ตัวอย่างหลวมหรือถูกบีบ จนมีรอยรั่วที่ขอบ หรือโครงสร้างวัสดุเปลี่ยนLoose or squeezed samples that leak at the edge or have their structure changed
ไม่รู้ว่ามีช่องอากาศด้านหลัง หรือไม่บันทึกระยะช่องอากาศAn unknown or unrecorded air gap behind the sample
วัดชิ้นเดียวแล้วสรุป ทั้งที่วัสดุมีความไม่สม่ำเสมอDrawing conclusions from one specimen of a non-uniform material
ข้ามขั้นตอนสอบเทียบหรือตรวจสอบ ก่อนวัด หรือไม่ตั้งค่าสภาพแวดล้อมในซอฟต์แวร์Skipping calibration or verification before measuring, or not entering the ambient conditions in the software
ถือว่าค่า NSTL จากท่อเท่ากับค่ากันเสียงของอาคาร (Rw, STC) ซึ่งวัดจากชิ้นงานขนาดจริงในห้องทดสอบหรือภาคสนามTreating tube NSTL as a building sound-insulation rating (Rw, STC), which is measured on full-size elements in test rooms or in the field

ขั้นตอนการทำงานWorkflow

ขั้นตอนการวัดตั้งแต่เตรียมตัวอย่างจนถึงรายงานFrom sample preparation to report

1เตรียมตัวอย่างPrepareตัดตามขนาดท่อ วัดความหนาCut to the tube size, measure thickness
2ติดตั้งInstallวางตัวอย่าง ตั้งลูกสูบ/ช่องอากาศ ใช้แหวนหรือตะแกรงยึดตามต้องการPlace the sample, set the piston / air gap, use rings or grids as needed
3สอบเทียบ / ตรวจสอบCalibrate / verifyขั้นตอน Calibrate ใน Tube-X และตรวจกับตัวอย่างอ้างอิงTube-X calibration step and a check with a reference sampleTube-X
4วัดMeasureเพิ่มการวัดทีละชิ้น ตามวิธี 2/3/4 ไมโครโฟนAdd measurements one by one, 2/3/4-mic methodTube-X
5คำนวณCalculateα, R, Zs หรือ NSTL และคุณสมบัติภายในα, R, Zs or NSTL and intrinsic propertiesTube-X
6ตรวจผลReviewเฉลี่ย ปรับเรียบ รวมช่วงความถี่ ตรวจความซ้ำได้Average, smooth, merge ranges, check repeatabilityTube-X
7เปรียบเทียบ / รายงานCompare / reportเทียบโครงการ ส่งออกข้อมูลดิบ รายงาน ExcelCompare projects, export raw data, Excel reportTube-X

ชื่อขั้นตอนเป็นภาพรวมเชิงแนวคิด ฟังก์ชันที่ระบุ (calibrate, averaging, smoothing, merging, project comparison, Excel report) มาจากคำอธิบาย Tube-X ของ Mecanum ขั้นตอนละเอียดให้ทำตามคู่มือระบบStep names are a conceptual overview; the functions named (calibration, averaging, smoothing, merging, project comparison, Excel report) come from Mecanum's Tube-X description. Follow the system manual for the detailed procedure.

ผลลัพธ์Results

ผลลัพธ์ใน Tube-X มีหน้าตาอย่างไรWhat the results look like in Tube-X

หน้าต่าง Tube-X: ด้านซ้ายมีค่าอุณหภูมิ ความดัน ความชื้น ขนาดท่อ 44.44 มม. วิธีวัด NSTL แบบ 3 ไมโครโฟน 2 ช่องอากาศ และรายการตัวอย่าง 6 รายการ ด้านขวามีกราฟสัมประสิทธิ์การดูดซับและกราฟส่วนจริง/ส่วนจินตภาพของสัมประสิทธิ์การสะท้อนเทียบความถี่ — ตัวอย่างข้อมูลสาธิตของ Mecanum (ไม่ใช่ผลวัดของ GET BEST SOUND): ตัวอย่างเมลามีน 3 ชิ้น หนา 13.3 มม. ในท่อ 44.44 มม. วัดด้วยวิธี NSTL แบบ 3 ไมโครโฟน โดยใช้ช่องอากาศด้านหลัง 2 ระยะ กราฟบนคือสัมประสิทธิ์การดูดซับ กราฟล่างคือส่วนจริงและส่วนจินตภาพของสัมประสิทธิ์การสะท้อน เส้นของแต่ละชิ้นเกือบทับกัน แสดงความซ้ำได้ที่ดี คลิกเพื่อขยายMecanum demo data (not a GET BEST SOUND measurement): three 13.3 mm melamine samples in the 44.44 mm tube, 3-microphone NSTL method with two backing-cavity depths. Top: absorption coefficient; bottom: real and imaginary parts of the reflection coefficient. The specimen curves almost overlap, which shows good repeatability. Click to enlarge ภาพ: MecanumImage: Mecanum

Tube-X window: on the left, temperature, pressure and humidity inputs, the 44.44 mm tube, a 3-microphone two-cavity NSTL method and a list of six measurements; on the right, absorption coefficient and real/imaginary reflection coefficient against frequency — ตัวอย่างข้อมูลสาธิตของ Mecanum (ไม่ใช่ผลวัดของ GET BEST SOUND): ตัวอย่างเมลามีน 3 ชิ้น หนา 13.3 มม. ในท่อ 44.44 มม. วัดด้วยวิธี NSTL แบบ 3 ไมโครโฟน โดยใช้ช่องอากาศด้านหลัง 2 ระยะ กราฟบนคือสัมประสิทธิ์การดูดซับ กราฟล่างคือส่วนจริงและส่วนจินตภาพของสัมประสิทธิ์การสะท้อน เส้นของแต่ละชิ้นเกือบทับกัน แสดงความซ้ำได้ที่ดี คลิกเพื่อขยายMecanum demo data (not a GET BEST SOUND measurement): three 13.3 mm melamine samples in the 44.44 mm tube, 3-microphone NSTL method with two backing-cavity depths. Top: absorption coefficient; bottom: real and imaginary parts of the reflection coefficient. The specimen curves almost overlap, which shows good repeatability. Click to enlarge ภาพ: MecanumImage: Mecanum

สิ่งที่ควรอ่านจากหน้าจอนี้: ค่าสภาพแวดล้อมที่ป้อนไว้ (อุณหภูมิ ความดัน ความชื้น) ขนาดท่อ วิธีวัด และรายการตัวอย่างพร้อมความหนาและระยะช่องอากาศ ผลเหล่านี้ต้องบันทึกคู่กับกราฟเสมอ เพราะกราฟ α ที่ไม่มีข้อมูลการติดตั้งนำไปเปรียบเทียบไม่ได้ Tube-X ส่งออกข้อมูลดิบ เปรียบเทียบโครงการ และทำรายงาน Excel ตาม ISO/ASTM ได้ ข้อมูลโครงการของท่อนำเข้า FOAM-X ต่อได้ (ดู FOAM-X)What to read from this screen: the ambient values entered (temperature, pressure, humidity), the tube size, the method and the sample list with thickness and cavity depths. These must always travel with the graph: an α curve without its mounting details cannot be compared. Tube-X exports raw data, compares projects and produces an ISO/ASTM Excel report; tube projects can be taken further into FOAM-X (see FOAM-X).

ส่วนประกอบComponents

ระบบครบชุดประกอบด้วยอะไรWhat the complete system includes

ตามเอกสารข้อมูลของ Mecanum (ฉบับปี 2023) ระบบท่ออิมพีแดนซ์ประกอบด้วย:According to Mecanum's data sheet (2023 issue), the impedance tube system includes:

ท่อสำหรับวิธี 2, 3 และ 4 ไมโครโฟน และลำโพงนีโอดิเมียมA tube for the 2-, 3- and 4-microphone methods, with a neodymium loudspeaker
ไมโครโฟน ¼ นิ้ว แบบ IEPE พร้อม TEDS สูงสุด 4 ตัวUp to four ¼-inch IEPE microphones with TEDS
ชุดรับสัญญาณ 24 บิตพร้อมเครื่องขยายเสียงในตัว (USB)A 24-bit acquisition unit with a built-in amplifier (USB)
ตัวอย่างอ้างอิงสำหรับตรวจสอบ (verification sample) แหวนและตะแกรงยึดตัวอย่างA verification sample, plus mounting rings and grids
ปลายท่อลดการสะท้อน (anechoic termination) สำหรับ TLAn anechoic end termination for TL
ลูกสูบพร้อมเกจวัดความหนาแบบดิจิทัล กล่องขนย้าย และซอฟต์แวร์ Tube-XA piston with an integrated digital thickness gauge, a transport case and the Tube-X software

รายการนี้มาจากเอกสารข้อมูลปี 2023 ส่วนประกอบและรุ่นฮาร์ดแวร์ปัจจุบันต้องยืนยันกับ Mecanum ก่อนเสนอราคา อุปกรณ์เสริมที่ Mecanum ระบุ ได้แก่ มีดตัดวงกลม เครื่องสไลซ์วัสดุ อุปกรณ์จับตัวอย่างแบบ grazing incidence (เมทริกซ์ถ่ายโอน 4 ไมโครโฟนสำหรับ liner และท่อไอเสีย) สถานีวัดสภาพอากาศ อุปกรณ์เสริมหน้าตัดสี่เหลี่ยม อุปกรณ์จับผ้า และอะแดปเตอร์ท่อไอเสียThis list comes from the 2023 data sheet; the current components and hardware revision must be confirmed with Mecanum before quoting. Options Mecanum lists: circular knife, material slicer, grazing-incidence sample holder (4-microphone transfer matrix for liners and mufflers), weather station, square add-on, fabric sample holder and muffler adapters.

อุปกรณ์เสริมAccessories

อุปกรณ์เสริมของท่ออิมพีแดนซ์Impedance tube accessories

Mecanum มีอุปกรณ์เสริมสำหรับเตรียมตัวอย่าง วัดในสภาวะพิเศษ และวัดชิ้นส่วนทั้งชุด ดังนี้Mecanum offers accessories for preparing samples, measuring under special conditions and testing complete components:

อุปกรณ์เสริมAccessory

มีดตัดวงกลมCircular knife

ตัดตัวอย่างจากวัสดุรูพรุนให้ได้รูปทรงที่เรียบร้อยและทำซ้ำได้ ตัวอย่างแต่ละชิ้นจึงพอดีกับท่อ และผลกระทบจากขอบตัวอย่างมีน้อยCuts clean, repeatable sample geometries from porous materials, so each specimen fits the tube precisely and edge effects stay minimal.

อุปกรณ์เสริมAccessory

เครื่องสไลซ์วัสดุMaterial slicer

จับตัวอย่างวัสดุรูพรุนให้แน่นขณะตัดให้ได้ความหนาที่ต้องการ ได้ผิวเรียบสองด้านที่ขนานกัน และควบคุมความสูงของตัวอย่างได้Holds a porous sample firmly in place while you cut it to thickness, giving flat, parallel faces and a controlled height.

อุปกรณ์เสริมAccessory

อุปกรณ์จับตัวอย่างแบบ grazing incidenceGrazing incidence sample holder

ทำให้ท่ออิมพีแดนซ์ประเมินสมรรถนะของ liner ภายใต้สภาวะ grazing (เสียงเคลื่อนที่ขนานกับผิว) ซึ่งใกล้เคียงสภาพการใช้งานจริงLets the impedance tube evaluate liner performance under grazing conditions that mirror real operating environments.

อุปกรณ์เสริมAccessory

สถานีวัดสภาพอากาศWeather station

วัดอุณหภูมิ ความดัน และความชื้นขณะทดสอบ ซึ่งเป็นสภาพบรรยากาศที่มีผลต่อความเร็วเสียง และส่งผลต่อผลการวัดทางเสียงMeasures the ambient temperature, pressure and humidity at the moment of testing: the atmospheric conditions that influence the speed of sound and, in turn, the acoustic results.

อุปกรณ์เสริมAccessory

อุปกรณ์เสริมหน้าตัดสี่เหลี่ยมSquare add-on

ปรับท่อหน้าตัดวงกลมให้วัดตัวอย่างหน้าตัดสี่เหลี่ยมได้ เช่น metamaterials ซึ่งมีรูปทรงเป็นคาบที่ใส่ในหน้าตัดวงกลมไม่ได้Adapts a circular tube to measure square specimens such as metamaterials, whose periodic geometry does not fit a round cross-section.

อุปกรณ์เสริมAccessory

อุปกรณ์จับผ้าFabric sample holder

ติดตั้งผ้า ฟิล์มต้านทาน (resistive film) และวัสดุบางอื่น ๆ ได้แนบสนิทและทำซ้ำได้ วัสดุเหล่านี้หากติดตั้งตามปกติ อากาศจะรั่วรอบขอบGives a sealed, repeatable installation of fabrics, resistive films and other thin materials that would otherwise leak air around their edges.

อุปกรณ์เสริมAccessory

อะแดปเตอร์ท่อไอเสียMuffler adapters

ต่อท่อไอเสีย (muffler) และชิ้นส่วนลักษณะเดียวกันเข้ากับท่อโดยตรง เพื่อวัดตัวชี้วัดทางเสียงของชิ้นส่วนทั้งชุด แทนการวัดเป็นตัวอย่างวัสดุConnects mufflers and similar components directly to the tube, so their acoustic indicators are measured as complete assemblies rather than as material samples.

ที่มา: หน้าผลิตภัณฑ์ Conventional Impedance Tube ของ Mecanum (ตรวจเมื่อ 6 ตุลาคม 2569) เรียบเรียงเป็นภาษาไทยโดย GET BEST SOUNDSource: Mecanum's Conventional Impedance Tube product page (checked 6 October 2026), translated by GET BEST SOUND

ใครใช้Who uses it

ท่ออิมพีแดนซ์ใช้ในงานไหนบ้างWhere the impedance tube is used

ตัวอย่างการใช้งานตามอุตสาหกรรมที่ Mecanum ระบุUses by industry, as described by Mecanum:

อุตสาหกรรมIndustry

ยานยนต์Automotive

หาคุณลักษณะของวัสดุตกแต่งภายใน โฟม และวัสดุซีล ที่เสียงตกกระทบตั้งฉาก เพื่อป้อนแบบจำลองเสียงในห้องโดยสารตั้งแต่ช่วงต้นของการพัฒนาCharacterize trim, foams and sealing materials at normal incidence to feed cabin-noise models early in development.

อุตสาหกรรมIndustry

อากาศยานAerospace

ประเมิน liner ของเครื่องยนต์และตัวเก็บเสียงภายใต้ grazing incidence และรับรองวัสดุดูดซับน้ำหนักเบาภายใต้ข้อจำกัดด้านน้ำหนักที่เข้มงวดEvaluate engine and silencer liners under grazing incidence, and qualify lightweight absorbers against tight weight budgets.

อุตสาหกรรมIndustry

ผู้ผลิตวัสดุMaterial manufacturers

ยืนยันค่าการดูดซับเสียงและ transmission loss จากตัวอย่างชิ้นเล็ก เพื่อใช้ประกอบเอกสารข้อมูลสินค้า (datasheet) และการตรวจรับวัตถุดิบValidate absorption and transmission loss on small samples to support datasheets and incoming quality control.

อุตสาหกรรมIndustry

อาคารBuilding

คัดกรองวัสดุดูดซับเสียงแบบรูพรุนและวัสดุหลายชั้น ก่อนขยายไปทดสอบผนังกั้นหรือห้องขนาดจริงScreen porous absorbers and multilayer materials before scaling up to full partition or room testing.

อุตสาหกรรมIndustry

ห้องปฏิบัติการLaboratories

วัดค่าการดูดซับเสียงและ transmission loss ตามมาตรฐานจากตัวอย่างชิ้นเล็กได้รวดเร็ว สำหรับการทำต้นแบบอย่างรวดเร็วRun fast, standards-compliant absorption and transmission loss measurements on small samples for rapid prototyping.

อุตสาหกรรมIndustry

มหาวิทยาลัยUniversities

สอนเรื่องการดูดซับ การสะท้อน และการส่งผ่านเสียงแบบลงมือทำ ด้วยชุดขนาดกะทัดรัดที่ปูพื้นฐานการวัดและการประมวลผลสัญญาณTeach absorption, reflection and transmission hands-on, with a compact setup that introduces measurement and signal processing.

ท่อหน้าตัดสี่เหลี่ยมSquare tube

ท่อหน้าตัดสี่เหลี่ยมสำหรับวัด metamaterialsThe square tube for measuring metamaterials

นอกจากท่อหน้าตัดวงกลม Mecanum มีท่ออิมพีแดนซ์และท่อวัดการส่งผ่านเสียงแบบหน้าตัดสี่เหลี่ยม ขนาด 38.1 และ 100 มม. สำหรับวัดค่าการดูดซับเสียงและ transmission loss ที่เสียงตกกระทบตั้งฉาก ของตัวอย่างหน้าตัดสี่เหลี่ยม เช่น metamaterials ทางเสียง ด้วยวิธี 2 หรือ 4 ไมโครโฟน ตามมาตรฐาน ASTM E1050, ASTM E2611 และ ISO 10534-2Besides the round tubes, Mecanum makes a square impedance and transmission tube, in 38.1 mm and 100 mm, for measuring normal-incidence sound absorption and transmission loss of square samples such as acoustic metamaterials, using 2 or 4 microphone methods. It follows ASTM E1050, ASTM E2611 and ISO 10534-2.

วิศวกร Mecanum ติดตั้งไมโครโฟนบนท่อหน้าตัดสี่เหลี่ยม 38.1 มม. ที่ต่อกับชุดรับสัญญาณ DAQ — ท่อสี่เหลี่ยม 38.1 มม. ขณะติดตั้งไมโครโฟน ต่อกับชุดรับสัญญาณThe 38.1 mm square tube being fitted with microphones, connected to the acquisition unit ภาพ: MecanumImage: Mecanum

Mecanum engineers fitting microphones on the 38.1 mm square tube, connected to the DAQ unit — ท่อสี่เหลี่ยม 38.1 มม. ขณะติดตั้งไมโครโฟน ต่อกับชุดรับสัญญาณThe 38.1 mm square tube being fitted with microphones, connected to the acquisition unit ภาพ: MecanumImage: Mecanum

ช่องจับตัวอย่างแบบใสของท่อสี่เหลี่ยม มีตัวอย่างอยู่ภายใน และที่ล็อกด้านบน — ช่องจับตัวอย่างผนังใส 3 ด้าน ฝาบนขยับได้ มองเห็นตัวอย่างภายในThe sample holder: three transparent sides and a movable top, with the sample in view ภาพ: MecanumImage: Mecanum

The clear-view sample holder of the square tube with a sample inside and top clamps — ช่องจับตัวอย่างผนังใส 3 ด้าน ฝาบนขยับได้ มองเห็นตัวอย่างภายในThe sample holder: three transparent sides and a movable top, with the sample in view ภาพ: MecanumImage: Mecanum

ทำไม metamaterials จึงวัดในท่อสี่เหลี่ยมWhy metamaterials are measured in a square tube

ประโยชน์Benefit

ผนังขนานจำลองแผงเซลล์ที่เรียงต่อกันParallel walls reproduce a network of unit cells

metamaterials ทางเสียง เช่น sonic crystals ประกอบด้วยเซลล์หน่วย (unit cell) ที่เรียงซ้ำกันเป็นคาบ Mecanum อธิบายว่าผนังที่ขนานกันของท่อสี่เหลี่ยมสร้างการสะท้อนซ้ำไม่สิ้นสุด ซึ่งจำลองโครงข่ายของเซลล์หน่วยที่เรียงต่อกันAcoustic metamaterials such as sonic crystals are built from unit cells repeated in a periodic pattern. Mecanum explains that the square tube's parallel walls create the infinite reflections that reproduce a network of unit cells.

ประโยชน์Benefit

รับรูปทรงที่ท่อวงกลมรับไม่ได้Fits geometries a round tube cannot

รูปทรงที่เป็นคาบของ metamaterials ใส่ในหน้าตัดวงกลมไม่ได้ ท่อสี่เหลี่ยมจึงใช้หาคุณลักษณะของรูปทรงที่ไม่ธรรมดาและ metamaterials ที่ท่อหน้าตัดวงกลมรองรับไม่ได้The periodic geometry of metamaterials does not fit a round cross-section, so the square tube characterizes non-conventional geometries and metamaterials that circular tubes cannot accommodate.

ประโยชน์Benefit

ช่องจับตัวอย่างแบบใส ปรับเปลี่ยนได้เร็วClear-view holder for fast reconfiguration

ช่องจับตัวอย่างมีผนังใส 3 ด้านและฝาด้านบนที่ขยับได้ ทำให้ใส่และจัดเรียงตัวอย่างใหม่ได้เร็วและมองเห็นชัดThe sample holder, with three transparent sides and a movable top, makes inserting and reconfiguring samples fast and clear.

ประโยชน์Benefit

ได้มากกว่าค่าการดูดซับMore than absorption

วิธี 2 ไมโครโฟนให้ α, R, Zs/Zair และ k ส่วนวิธี 4 ไมโครโฟนเพิ่ม transmission loss (NSTL), Z/Zair, ρeq, Keq และสัมประสิทธิ์เมทริกซ์ถ่ายโอน (Tij)The 2-microphone method gives α, R, Zs/Zair and k; the 4-microphone method adds transmission loss (NSTL), Z/Zair, ρeq, Keq and the transfer matrix coefficients (Tij).

รายการItem	ค่าValue
ขนาดหน้าตัดTube sizes	ค่าValue38.1 มม. และ 100 มม.38.1 mm and 100 mm
ช่วงความถี่Frequency range	ค่าValue38.1 มม.: 45–4300 Hz · 100 มม.: 35–1600 Hz38.1 mm: 45–4300 Hz · 100 mm: 35–1600 Hz
ขนาดท่อ (ย × ก × ส)Tube dimensions (L × W × H)	ค่าValue38.1 มม.: 1400 × 110 × 240 มม. · 100 มม.: 1800 × 160 × 240 มม.38.1 mm: 1400 × 110 × 240 mm · 100 mm: 1800 × 160 × 240 mm
ความหนาตัวอย่างสูงสุดMaximum sample thickness	ค่าValue200 มม. (ทั้ง 2 และ 4 ไมโครโฟน)200 mm (2 and 4 microphones)
การตรวจผนังแข็ง (hard-wall check)Hard-wall (zero-absorption) check	ค่าValue< 4 % ต่อแถบ 1/3 ออกเทฟ ถึง 4 kHz · < 10 % ตั้งแต่ 5 kHz< 4 % per 1/3 octave up to 4 kHz · < 10 % from 5 kHz
ซอฟต์แวร์Software	ค่าValueTube-X ขั้นตอนเดียวกับท่อวงกลม แต่ปรับสำหรับตัวอย่างสี่เหลี่ยมและการทดสอบ metamaterialsTube-X: the same workflow as on the round tubes, oriented toward square samples and metamaterial testing
อุปกรณ์เสริมOption	ค่าValueอุปกรณ์จับตัวอย่างแบบ grazing incidence (เมทริกซ์ถ่ายโอน 4 ไมโครโฟน สำหรับ liner ของเครื่องยนต์อากาศยาน วัสดุเคลือบท่อไอเสีย และวัสดุบุท่อ)Grazing incidence sample holder (4-microphone transfer matrix, for aircraft engine liners, muffler coatings and pipe treatments)