📖 ZKIZ Archives

成本上億的NVH實驗室如何實現“無聲”的藝術？

歐盟在2014年曾通過一項決議草案，擬從2016年下半年開始，在歐盟逐步實行新的汽車降噪標準。在未來12年內，在歐盟銷售的普通轎車的噪音標準將從現在的74分貝逐步降到68分貝，12噸以上重型貨車從81分貝降到79分貝。NVH靜音工程越來越受車企重視。

通常定義的NVH，是指Noise噪聲、Vibration振動和Harshness聲振粗糙度。 統計資料顯示，約有1/3的整車故障問題和車輛的NVH問題有關系。也就是說，1/3左右的車輛故障問題，都可以通過聽覺來察覺，因此，車輛聲音品質不僅關乎駕乘感受，更是衡量整車品質的重要指標。

一般來說，車內的噪音主要來源於三大方面。一是發動機噪聲，其余是風噪和胎噪。要解決上述三個方面的噪音，一是通過匹配和模擬去異響留“動聽”;二是反複推敲優化輪胎的設計，通過特別的貫通式花紋避免泵氣;三是通過造型優化控制氣流,消除風噪源。但是，別簡單的將NVH靜音工程定義為噪音的消除，事實上，其要做的是不僅僅將噪音隔離，而且更關鍵的一點，是要更多地關註聲音的品質，並留下美好的聲音。上汽集團技術中心整車集成部高級經理顧彥向記者介紹，比如說400赫茲左右的聲音頻率即為最優，因為音樂的標準音高為440赫茲。

要做到這些並不容易，一輛車的異響來源方方面面，很難去一一查找和消除。不同的客戶對一輛車的性能、動力以及豪華等級的聲學感受不同，眾口難調。拿首款互聯網汽車榮威RX5的目標消費群舉例，上汽在調研過程中就發現，顧客希望巡航駕駛時車內安靜，而在加速時，又能夠感知到比較舒適的加速聲音。針對顧客的駕乘聽覺感受，上汽通過數據模擬能力以及深入的性能研發，創建Sound Tuning的聲音技術，讓它既能夠確保車輛在滿足噪聲強制環保法規要求，又把系統產生的聲音以及用戶操作聲音調整至最佳，那麽，這一效果是通過什麽樣的技術來實現的呢?記者在最近參觀了上汽的NVH實驗室之後才了解到。上汽目前共有10類NVH試驗室，我們參觀的是全消混響試驗室、四輪轉鼓半消聲試驗室和密封試驗室等。聽上去很枯燥，但卻是一次有意思的行程。

全消混響試驗室

1米多厚的大門，縱橫交錯的條狀物、淩空而建的鋼絲網以及網下的“暗樁”，共同構造了一個科技感十足的空間——全消聲室，它主要的功能就是測試電機、喇叭等汽車零部件的聲功率。條狀物叫尖劈，能有效地吸收所有入射聲音。為了提高消聲室對固體聲和空氣聲的隔聲效果，整個房間還采取了與原有建築完全分離的“房中房”式隔聲結構，這樣層層“包裹”之下，整個消聲室的本底噪聲只有8.2分貝。

因為這個消聲室必須達到全消的效果，所以所有的面都必須應用消聲材料，所以人只能站在鐵絲網上進行操作，走上去特別像蹦蹦床。

混響室

用於測試材料的吸聲系數和整車隔聲量。混響室的構造有點像劇院的設計，能讓聲音能在房間中充分擴散，每個角落的分貝都保持一致。測試時室內四角的喇叭開啟，然後在車內放入測音儀器，了解整車的隔音效果。

據說，這個混響室容積達到304.7立方米，是目前國內唯一一個能開展整車級隔聲試驗的混響室。

四輪轉鼓半消聲試驗室

四輪轉鼓半消聲試驗室主要用於測量車輛行駛時車內外噪音、排氣系統噪音以及動力傳動系統的噪音。看下圖這整間試驗室重量達到2300多噸，但為避免外界對測試結果的影響，這間試驗室是端坐在彈簧之上的一個“房中房”結構。其由國際三大消聲制造商——IAC Acoustics負責建造，總投資超過1.2億元。

巨大的彈簧，方能支撐起2300噸的房間

比如現在正在這臺轉鼓上測試的榮威RX5，在100公里/小時的時速下，轉鼓運行噪聲只有45分貝，就像淩晨的住宅小區一樣安靜。這種狀況下，能夠最大程度評估整車NVH性能，以便工程師做出改進優化。

測試中的車

密封試驗室

密封試驗室用來測試分析整車和白車身的氣密性，用泵機給車內充氣，根據流量的大小來判斷車內的氣密性。工程師拿榮威RX5和昂科威做對比。測試結果顯示，榮威RX5和昂科威的充氣流量值分別為67cfm和79cfm，前者優於後者。而工程師還介紹到，之前的試驗數據顯示，途觀、哈弗H6的充氣壓力值分別為99.6cfm和131.5cfm。

氣密測試

那麽，氣密性和哪些因素相關呢?簡單可以想象，其實就是車身縫隙的密閉性方面，比如一輛車上眾多的電器線束、拉鎖、管路與車外相通，這些穿通件產生的縫隙、開孔，在1%裸露狀態下會帶來50%的隔聲量下降。比如榮威RX5，工程師就對其車身開孔采用了double sealing的雙層密封處理。

當然，僅有這些依然不夠，比如在中高級車上，為追求車內靜謐的空間，都會布置大量的消音棉，並通過懸置的調試來降低車輛的震動等。而榮威RX5也是在儀表臺、立柱、飾板等背面都布置了吸音棉，吸音棉外表下的微米級纖維絲，就是工程師在試驗室經過大量對比測試後，選出的材料。

而為了減震，榮威RX5也采用了類似“房中房”設計的做法，通過懸置的調試衰減來自路面或發動機的振動沖擊;通過采用打擊中心理論布置懸置位置，使得傳遞到車身的振動能量衰減掉90%以上。

在參觀過程中，工程師們提到，其實一輛車的聲音是和車輛的設計、制造等每一個環節都相關的，NVH靜音工程是聲音的藝術，更是無聲的藝術，不能用語言和形態來表現，但卻是考評車企制造實力的，非常關鍵的因素。