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大面积隔音棉就能有好的NVH？别天真了！

2020-06-01 浏览：7942 评论：0

记者丨83号德系品质控

责编丨听雪煮火锅

过去车更多是一个工具，大家需要的只是代步和遮风挡雨，如今消费者们对于车的要求则越来越高，不仅仅要求澎湃的动力、经济的油耗，静谧的行车体验也被越来越多人所重视。

这就涉及到了整车NVH的设计和调校，很多人简单的认为，只要有越多的隔音棉，那么这辆车的NVH表现必然会很好。那么事实是如此吗？

很多问题是隔音棉解决不了的
NVH是噪声、振动与声振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）的英文缩写，很多专业的工程师都将NVH称为玄学，为什么这么说？因为想要实现优异的NVH表现并不是一个简单的事情，这也是整车开发中最为复杂的项目之一。

对于车企而言，无论是N还是V又或者H，每一项都不是省油的灯，有统计资料显示，整车约有1/3的故障问题和车辆的NVH有关系，而各大公司有近20%的研发费用消耗在解决车辆的NVH问题上。很多人在“云”判定一款产品NVH表现是否良好时，通常会使用隔音棉来作为判定标准，隔音棉用得越多，NVH表现势必会更好。但这其实是一个错误的理论。从当下车企开发的流程来说，在项目的早期，大部分车企便会通过CAE来对车辆的NVH模拟计算，通过优化诸如后视镜、雨刮、甚至钣金型面等设计，来减少噪音源。同时，整车的刚性也会对NVH产生重大的影响，刚性不够强的车型，通常更加容易产生意料之外的振动，而振动同样也是噪音的来源之一。

一款NVH设计极佳的车型，反而并不需要很多的隔音棉，因为这些车型已经从源头上消灭（隔绝）了噪音，过多的隔音棉反而增加了不必要的成本。以别克的旗舰SUV昂科旗为例，这款车型就不是简单依靠堆积隔音材料、声学包来实现同级领先的NVH表现。在消除不必要振动的领域，昂科旗整车高强度钢比例达到84%，并且在满足整车强度和安全要求的同时，通过采用新材料大幅降低整车重量，保证油耗。通过结构与材料的升级优化，昂科旗拥有极高的扭转刚度，并以出色的扭转与弯曲模态，实现优异的振动噪声抑制能力，最大程度上杜绝车身共振。

其次，昂科旗有着空气动力学造型外后视镜、车身底部扰流板、尾部一体式鸭尾扰流板等一系列空气动力学设计实现较低的风阻系数。低风阻系数不仅意味着更小的行车阻力和油耗，还意味着风噪的降低。不太科学的解释一下，空气能够更加顺畅流过车身表面，风阻必然会更低，同时空气（风）顺畅流过车身表面也就意味着产生的风噪会更低。这其实就和手划过水面一样，低风阻就好比一个用手指划过水面，此时手指遇到的阻力较小，即便手指快速划过水面产生的声音也会比较小；而高风阻可能就更类似用手掌划过水面，不仅阻力更大，所产生的声音也会更大。而发动机作为影响NVH最大的噪音源，昂科旗的第八代Ecotec 2.0T可变缸涡轮增加发动机采用了静音平衡轴系统，在四缸发动机上采用双平衡轴系统抑制发动机振动，同时系统的弹性啮合面处理有助于消除敲击噪音；降噪减振带轮则有着更低的模态频率，避免共振，降低的辐射效率，改善噪声

此外，这台发动机还有着交流发电机解耦减振器、下沉式可变排量机油泵、静音平衡链等多项技术来抑制振动和噪音。正如同通用Ecotec发动机一样，别克在昂科旗上体现了相当先进和主流的NVH设计理念：优先将噪音消灭在源头上，而非后期使用隔音棉、声学包等措施来优化NVH。这就好比一件衣服，生产出来就没有破洞的衣服始终要比发现破洞再打上补丁的衣服要好。

先进技术让NVH好上加好
当然随着技术的进步，优化NVH的措施和手段也越来越多。当下越来越多的车企已经开始在产品上搭载ANC主动降噪技术。从原理上来说，这一技术并不算难，麦克风收集外部的环境噪音，然后系统变换为一个反相的声波加到喇叭端，最终人耳听到的声音是：环境噪音+反相的环境噪音，两种噪音叠加从而实现感官上的噪音降低。

但相比于大家接触很多的降噪耳机，在汽车上实现主动降噪难度更高。耳机的主动降噪主要是要把传导到人耳周边的噪音消除，而汽车座舱内的空间面积可比人耳大了很多，汽车的ANC主动降噪精准捕捉汽车内的噪音，并提供相对应的反相声波。如果实现不了精准捕捉，那么ANC系统所发出的声波不仅仅不能够抵消车内的噪音，还会成为新的噪音源。换言之，很有可能在某辆开了主动降噪的车里反而听到比降噪前还吵的噪声。同时，汽车ANC系统还需要面对比耳机更加复杂的工作环境，发动机转速变化会带来噪音变化、路面情况变化也会带来噪音变化，即便是开窗开门也会使得车内声音的环境产生巨大变化。

那么ANC系统就需要设计相当复杂的逻辑和算法，并且算法需要在几毫秒内让扬声器发出同样响度的反向声波来抵消噪音影响。从工程角度来说这并不是一件简单的事儿，这需要汽车厂商和ANC系统供应商进行长时间密切的合作。目前诸如BOSE、JBL等知名音响供应商都提供了车载ANC解决方案，但从效果上来说，无疑会是BOSE更好。1989年BOSE推出了第一款商用主动降噪耳机，旗下的QC系列一直是民用降噪耳机中表现最好的产品。

并且BOSE也是率先将ANC主动降噪搬上汽车的品牌，2013年凯迪拉克XTS上边全系标配了ANC主动降噪系统，如今ANC已经成为高端产品的“标配”，别克旗舰SUV昂科旗自然也搭载了这一系统。那么，主动降噪系统所发出的反向声波是否会影响车内音响系统的效果呢？在昂科旗搭载的Bose Centerpoint环绕声音响系统中拥有AudioPilot 噪音补偿技术，这一技术可以根据噪音情况，主动补偿被噪音覆盖的音乐音量，保持音乐的一致性。