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汽車的靜謐性?聲學基礎概念(二)

這是一篇我一年多以前就想寫的文章,但是由于我懶以及不想惹一些不必要的麻煩,今天才下定決心寫出來。(蘋果三星耳機的測評會在近期更新)

不論是一些知乎上的回答,還是目前很多汽車的發布會,在描述所謂的靜謐性上都采用多少dB作為宣傳。大致意思是dB數值越低,汽車越安靜。

先說結論,用一個簡單的dB數值,對于描述汽車的靜謐性可以說是幾乎沒有任何意義的。或者說這樣的宣傳是存在很大誤導的。

也許很多經?次覂热莸呐笥,會了解整體的降噪效果要看和頻率有關的函數,即頻響曲線。單一的數值無法描述具體頻段的噪聲,即便是平均值。但是即便是頻響曲線,對于汽車噪聲而言,也只能描述其中非常有限的部分。

要搞清楚這個問題,首先要了解慢速平均與快速平均的區別,以及穩態噪聲與瞬態噪聲的區別。(當然我這里只是概括描述,NVH領域有很多更專業的概念)

對于被動降噪的隔音耳塞以及主動降噪耳機而言,穩態頻響曲線可以描述對于恒定噪聲的降噪效果,而對于瞬態噪聲,由于降噪耳機的主動降噪算法大致是趨同的,所以對于一些突發噪聲例如關門聲等,不同耳機之間降噪效果的差異與穩態測試之間的差異也是大致相同的。

但是對于汽車而言,首先對于被動隔音的原理和差異性就遠比耳機復雜得多。舉一個非常常見的例子,汽車過減速帶。即便沒有任何多余的異響,不同汽車由于避震、輪胎、輪轂、底盤等等設計,對于減速帶的濾震就與行駛在平直馬路上的效果是不同的。但是過減速帶畢竟是一個相對短暫的過程。

如果說一輛汽車測試取1分鐘的平均值,過減速帶只用了2秒鐘。一輛車的平均噪聲是55dB,過減速帶這一過程的噪聲是65dB,而另一輛車的平均噪聲是52dB但是過減速帶過程的噪聲是75dB。這是完全可能存在的現實情形。更何況很可能前一輛車過減速帶時噪聲頻段比較均衡,而后一輛車的噪聲比較尖銳。那么這種情況下就很難通過這些簡單的數值去判斷哪一輛車更安靜。

再比如說油車發動機的噪聲,會因為發動機的轉速不同而不同。如果只是低轉慢速行駛,很難反映實際駕駛中的噪聲。對于電動車,也存在電氣系統在不同功率下的電氣噪聲問題。

某些噪聲是帶有方向性或者空間分布的,不是簡單的平均值能夠反映的,往往需要加權計算
更何況汽車在行駛過程中,幾乎不可避免的會出現異響問題。減速帶異響、剎車異響、中控異響、車門異響、轉向異響、低頻共振等等。這些異響通常是偶發的,或者必須做特定的動作才會發生。如果只是取一段簡單的理想行駛場景的慢速平均,幾乎不會發現大部分異響問題。而這些問題,通常也不是簡單的隔音材料能夠解決的,需要非常復雜的結構設計。

汽車廠家在宣傳的時候可以取汽車在理想狀態下,甚至可以直接拿國標對胎噪的測試環境進行測試,把這樣的特定理想測試結果作為實際汽車靜謐性效果去宣傳。

但是我們實際用車不可能不過減速帶,也不可能不剎車不轉向,走的路也不可能都像實驗環境那樣理想。

而對于近幾年開始流行的主動降噪,汽車的主動降噪還存在空間平均問題、方向問題和延時等等問題。

所以即便是帶有頻率坐標的頻響曲線,也只能大致反映風噪、穩態的路噪胎噪。但是無法描述汽車在動態行駛時的實際濾震效果,也無法反映各種潛在的異響問題、聲品質以及靜謐性。

汽車的NVH是一件非常非常復雜的工作,一輛汽車的問題差不多有1/3都與NVH有關。每家車企也有大量從事NVH工作的專業人員。我不是NVH從業者,我只不過是做過一些相關的測試工作,我這里所講的都是一些非常非常基礎的內容,實際的NVH工作與汽車靜謐性的判斷方法遠比我所講的這些還復雜的多。

汽車行業有很多這個領域的專業人士,知乎上就有不少,但是我都了解甚至很多在校大學生都知道的問題,我在網絡上卻很少見到有人提及,往往只是用簡單的dB去衡量。很多車企的宣傳也是如此。只能說每個行業都要每個行業的“秘密”。

而對于普通的汽車消費者,只需要知道廠家所宣傳的多少dB幾乎沒什么實際意義即可。要想真正的詳細客觀測試汽車靜謐性非常非常非常復雜,建議普通消費者還是有機會實際試駕親身感受實際效果。

很慚愧,得罪了一下,謝謝大家。

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