成本上亿的NVH实验室如何实现“无声”的艺术?
欧盟在2014年曾通过一项决议草案,拟从2016年下半年开始,在欧盟逐步实行新的汽车降噪标准。在未来12年内,在欧盟销售的普通轿车的噪音标准将从现在的74分贝逐步降到68分贝,12吨以上重型货车从81分贝降到79分贝。NVH静音工程越来越受车企重视。
通常定义的NVH,是指Noise噪声、Vibration振动和Harshness声振粗糙度。 统计资料显示,约有1/3的整车故障问题和车辆的NVH问题有关系。也就是说,1/3左右的车辆故障问题,都可以通过听觉来察觉,因此,车辆声音品质不仅关乎驾乘感受,更是衡量整车品质的重要指标。
一般来说,车内的噪音主要来源于三大方面。一是发动机噪声,其余是风噪和胎噪。要解决上述三个方面的噪音,一是通过匹配和模拟去异响留“动听”;二是反复推敲优化轮胎的设计,通过特别的贯通式花纹避免泵气;三是通过造型优化控制气流,消除风噪源。
但是,别简单的将NVH静音工程定义为噪音的消除,事实上,其要做的是不仅仅将噪音隔离,而且更关键的一点,是要更多地关注声音的品质,并留下美好的声音。上汽集团技术中心整车集成部高级经理顾彦向记者介绍,比如说400赫兹左右的声音频率即为最优,因为音乐的标准音高为440赫兹。
要做到这些并不容易,一辆车的异响来源方方面面,很难去一一查找和消除。不同的客户对一辆车的性能、动力以及豪华等级的声学感受不同,众口难调。拿首款互联网汽车荣威RX5的目标消费群举例,上汽在调研过程中就发现,顾客希望巡航驾驶时车内安静,而在加速时,又能够感知到比较舒适的加速声音。
针对顾客的驾乘听觉感受,上汽通过数据模拟能力以及深入的性能研发,创建Sound Tuning的声音技术,让它既能够确保车辆在满足噪声强制环保法规要求,又把系统产生的声音以及用户操作声音调整至最佳,那么,这一效果是通过什么样的技术来实现的呢?记者在最近参观了上汽的NVH实验室之后才了解到。上汽目前共有10类NVH试验室,我们参观的是全消混响试验室、四轮转鼓半消声试验室和密封试验室等。听上去很枯燥,但却是一次有意思的行程。
全消混响试验室
1米多厚的大门,纵横交错的条状物、凌空而建的钢丝网以及网下的“暗桩”,共同构造了一个科技感十足的空间——全消声室,它主要的功能就是测试电机、喇叭等汽车零部件的声功率。条状物叫尖劈,能有效地吸收所有入射声音。为了提高消声室对固体声和空气声的隔声效果,整个房间还采取了与原有建筑完全分离的“房中房”式隔声结构,这样层层“包裹”之下,整个消声室的本底噪声只有8.2分贝。
因为这个消声室必须达到全消的效果,所以所有的面都必须应用消声材料,所以人只能站在铁丝网上进行操作,走上去特别像蹦蹦床。
混响室
用于测试材料的吸声系数和整车隔声量。混响室的构造有点像剧院的设计,能让声音能在房间中充分扩散,每个角落的分贝都保持一致。测试时室内四角的喇叭开启,然后在车内放入测音仪器,了解整车的隔音效果。
据说,这个混响室容积达到304.7立方米,是目前国内唯一一个能开展整车级隔声试验的混响室。
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