圖片來源:鈦媒體App拍攝(理想NVH隔音套件拆解)
自從人類掌握聲學(xué)技術(shù)后,對音質(zhì)的追求就一直未曾停歇。
但由于不同的人,會對不同的聲音產(chǎn)生不同的情緒和感受。因此,音質(zhì)的好壞在主觀層面,也很難有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進行界定。
在聲學(xué)領(lǐng)域有一句流傳很廣的話:“耳機和音響的盡頭就是一門玄學(xué)”。在很多人看來,廠商所謂的那些解析、聲場、分離度、結(jié)像等等,都是用來提高產(chǎn)品調(diào)性的“刻意之舉”,往往最終購買之后自己也聽不出有什么區(qū)別。
而人們在談?wù)撆c汽車相關(guān)的聲學(xué)名詞時,也經(jīng)??梢月牭揭粋€概念——NVH。那么,這個聽上去就有些“玄學(xué)”意味的“NVH”,到底算不算是汽車上的一種另類“智商稅”呢?
首先,從定義上來說NVH是三個英文單詞Noise(噪音),Vibration(振動)和Harshness(聲振粗糙度)首字母的縮寫,是汽車噪聲、振動和舒適性等各項指標(biāo)的總稱。三者在汽車振動噪聲中是同時出現(xiàn)且又密不可分,因而常把它們放在一起進行研究。
簡單地講,乘員在汽車中的一切觸覺、聽覺乃至視覺震動都屬于NVH研究的范疇。
在上述三個要素中,噪音和振動其實都是可以明確量化成數(shù)據(jù)的指標(biāo),屬于一種客觀要素。
而整車典型的噪音又可以分成空氣聲和結(jié)構(gòu)聲兩大類:空氣聲包括風(fēng)噪、電驅(qū)嘯叫聲、熱管理高頻噪聲等,這類噪音將空氣作為傳播介質(zhì),可以通過填充隔音聲學(xué)材料解決;結(jié)構(gòu)聲包括發(fā)動機轟鳴聲、路噪、車身結(jié)構(gòu)干涉音等,這類噪音將車身作為傳播介質(zhì),光靠隔音材料是不足以完全消除的,只能靠技術(shù)手段解決。
并且,這兩類噪音還可以相互轉(zhuǎn)化,使得NVH指標(biāo)的提升變得更加困難。
如果從NVH的本質(zhì)出發(fā),想要有效的解決兩種噪音,最好的辦法就是整車采用更好的隔音材料打造,從根本上改善NVH問題。但在實際生產(chǎn)中,這樣會對車輛本身的制造成本造成巨大壓力。也正因如此,才需要工程師們從設(shè)計上尋找更優(yōu)的解決方案。
但其實歸根結(jié)底,從工業(yè)設(shè)計的角度,這種可以量化成數(shù)據(jù)指標(biāo)的要素,其性能好壞都有標(biāo)準(zhǔn)可以參照,也可以通過技術(shù)迭代或者優(yōu)化來彌補。最終,汽車制造商需要找到一個平衡點,既提供高品質(zhì)的駕乘體驗,又控制制造成本。
也就是說,NVH當(dāng)中的“噪音”與“振動”兩項有著明確的性能和成本評估,肯定算不上是一種“玄學(xué)”。
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而在這一點上,主觀層面的聲振粗糙度則完全不同。從公眾認(rèn)知的角度來說,“聲振粗糙度”就是一個比較陌生的概念。它是描述人體對振動和噪聲的主觀感覺,也因此很難用客觀方法去考察,更多的還是因人而異。
不同年齡、不同聽覺靈敏度、不同偏好的用戶,都有可能對同一款產(chǎn)品給出完全不同的聲振粗糙度反饋,而這也更像隔壁所提及的“玄學(xué)”指標(biāo)。
而當(dāng)你有一個“信玄學(xué)”的老板,或許你也就能理解為什么NVH團隊會對此“怨聲載道”了。在近期理想汽車的NVH技術(shù)日上,就一度出現(xiàn)了技術(shù)負(fù)責(zé)人公開“吐槽”老板的名場面。
在開發(fā)L9的時候,理想汽車CEO李想就發(fā)現(xiàn)自己開回家的那臺試裝車,開了空調(diào)之后會有高頻噪聲特別吵。當(dāng)時離L9量產(chǎn)的時間其實已經(jīng)很近了,團隊緊急地測試,發(fā)現(xiàn)確實有hiss(發(fā)嘶嘶聲)音,但頻段其實很高了,分布在4000hz到8000hz之間,而且非常輕微,其實NVH團隊里大部分同事基本聽不到這個聲音。
但在李想的“強硬”表態(tài)之下,雖然大部分的工程師都聽不見,但是考慮到通常年紀(jì)越小,對高頻越敏感,小孩子是能聽到這種高頻噪聲的,所以團隊最終還是通過了這個調(diào)整方案。
事實上,NVH雖有一定的“玄學(xué)”成分,但作為噪音的評測標(biāo)準(zhǔn)其影響是遠大于對音質(zhì)的需求的。畢竟,噪音不僅影響人們的睡眠,也會影響孩子、成人、老年人的各種身心健康。
世界衛(wèi)生組織已經(jīng)將噪音污染列為僅次于空氣污染的環(huán)境威脅,不僅會引發(fā)聽力損失、心血管疾病、睡眠障礙等,還會影響胎兒的發(fā)育等問題。而有意思的是,雖然各行各業(yè)的產(chǎn)品都或多或少有振動噪聲的問題。但只有在汽車行業(yè),才將單獨將振動噪聲稱之為NVH。
而這主要是因為,汽車作為人們?nèi)粘I钪械?ldquo;第三空間”,駕駛員或乘員呆在汽車?yán)锏臅r間普遍較長,因此對于噪聲的要求也會隨之提高,這也是其他交通工具或者低頻場景所不具備的特性。
因此,也有人將NVH工作稱之為車輛的靜音工程,其核心就在于減少車內(nèi)的振動噪聲,為駕乘人員提供一種相對舒適的駕車或乘車環(huán)境。
“60英里的時速下,這輛最新款勞斯萊斯車內(nèi)最大的噪音來自于電子鐘。”這是1959年,奧美創(chuàng)始人大衛(wèi)·奧格威為勞斯萊斯寫的一個文案,也被稱為他最著名的作品之一。
為什么頂級豪車花費重金去標(biāo)榜靜謐性,而不是很多人以為的百公里加速、極速等指標(biāo)?
在英語中有一句諺語:Quietness is best(安靜是才最好的),或許正好解釋了其背后的邏輯。在整車舒適性的評價中,安靜其實也是一種很奢華的體驗,尤其是在一臺行駛的車輛當(dāng)中。
有統(tǒng)計資料顯示,整車約有1/3的故障問題是和車輛的NVH問題有關(guān)系,而各大公司有近20%的研發(fā)費用消耗在解決車輛的NVH問題上。
而與百公里加速和極速這些,可以通過增加發(fā)動機排量或提高電機轉(zhuǎn)速等明確技術(shù)路徑改善的指標(biāo)不同,NVH涉及到的零部件眾多。在汽車的一萬多個零部件中,超過30%都和NVH有關(guān),顯然并不能單靠塞吸音棉解決全部問題。
而且,NVH需要開發(fā)的場景非常多,包括各種行駛動態(tài)、環(huán)境、溫度、天氣等等。并且,每個人的聽力和身體感受不同,敏感的人會察覺到一般人感覺不到的噪音,這種主觀性也使得其研發(fā)難度陡然加大。
以理想L9為例,其增程器的開發(fā)歷程也體現(xiàn)了這一點。理想汽車NVH團隊在開發(fā)L系列增程器時,遇到了發(fā)動機功率增加20kW的目標(biāo),這使得NVH開發(fā)的難度大幅增加。
團隊花費半年時間優(yōu)化增程系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)噪聲,盡管一度認(rèn)為已經(jīng)達到了行業(yè)領(lǐng)先水平,但在實際測試中仍發(fā)現(xiàn)低頻壓耳聲存在。面對NVH優(yōu)化的復(fù)雜性和系統(tǒng)性要求,后續(xù)團隊通過繼續(xù)優(yōu)化硬件和軟件,通過更換新結(jié)構(gòu)的隔振墊和支架,以及微調(diào)XCU的標(biāo)定策略,最終方才解決了問題。
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而理想L9在路噪方面的優(yōu)化也比較具有代表性。李想在測試L9時,發(fā)現(xiàn)其在粗糙瀝青路面的路噪不如寶馬X7沉穩(wěn)。對此,理想的NVH團隊也在不斷測試和調(diào)整方案,最終采用了諧振塊設(shè)計,顯著提升了路噪表現(xiàn)。
要知道在同行中,例如寶馬X7、舊款寶馬X5、奧迪A8等車型上都能找到類似的諧振塊設(shè)計,這幾款車都有著行業(yè)一流的底盤調(diào)教水準(zhǔn),在同級別車型里都是操穩(wěn)性能的標(biāo)桿。盡管,當(dāng)時擔(dān)心輿論壓力,但理想這一決策最終證明是有效的,這也是目前行業(yè)綜合下來最合理的解決方案。
從上述案例不難看出,做百公里加速等指標(biāo),其實就像是做一道數(shù)學(xué)題,是有公式和套路的。而做NVH看似可以按部就班,其實是需要綜合各種因素的系統(tǒng)性優(yōu)化。再加上NVH投入研發(fā)大,投入之后不能馬上見到效果。所以,在此之前很多傳統(tǒng)品牌并沒有把NVH當(dāng)成重要指標(biāo),只是達到及格線就不再深入了。
但不得不說,NVH問題其實也是汽車廠商研發(fā)綜合實力的一種重要體現(xiàn)。
你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn),日常生活中往往越高端的車型,行駛起來就越是靜謐,越是沒有顛簸感。那么反之亦然,如果NVH優(yōu)化做得好,是不是往往也就意味著汽車品牌越高端?
答案自然也是肯定的,通過這波“死磕”NVH的操作,家用車的新豪華標(biāo)準(zhǔn),不就這么被李想成功地立起來了?
如今,隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)加速邁入新能源時代,一場圍繞自主品牌沖高的博弈,早已悄然打響。在這樣的背景之下,NVH性能的優(yōu)劣,也正在成為自主品牌高端化進程中的關(guān)鍵因素。
尤其是在新能源車領(lǐng)域,電動汽車由于其本身的驅(qū)動特點,NVH問題顯得尤為突出。沒有內(nèi)燃機噪聲的掩蓋,電驅(qū)系統(tǒng)和環(huán)境噪聲更加明顯,任何微小的聲振粗糙度都會被放大。
也正因如此,在可以想見的未來當(dāng)中,NVH性能將不僅僅只是一項技術(shù)指標(biāo),更是自主品牌邁向高端市場的一堂必修課。(本文首發(fā)于鈦媒體App,作者|常笑,編輯|張敏)
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理想汽車,國產(chǎn)的驕傲。
NVH是一個龐大的系統(tǒng)性工程。
要做好,實在是太難了。
提舒適度度能提高銷量。
安靜,其實是一種很奢華的體驗。
這樣的技術(shù)可不是什么玄學(xué)