都知道 NVH 越来越重要,但车企如何是进行测试的呢?

· Feb 07, 2018 333

当购车门槛降低到一定程度后,用户随之就开始追求车辆品质感。这种大背景下,一项衡量整车品质感的指标开始频繁出现在大家面前,那就是「NVH」。 NVH 全称:Noise(噪声)、Vibration(振动)、Harshness(声振粗糙度)。关于概念,我们不想过多普及。挖掘出车企使用什么方法进行 NVH 测试,才是这篇文章的最大意义。 NVH 离不开的那些技术原理 NVH 指标之所以能够存在,究其原因还是有些因素影响用户的驾乘体验。想要解决一项问题,当然也要遵循相关方法论。声源、传播路径、接收者这三者通常就是车企解决 NVH 问题的关注对象。对于燃油车辆,发动机噪声、风噪、胎噪以及其他零部件噪音就是噪声来源。至于电动车,车企所关注的重点噪声来源则是发动机噪音之外的其他环节。 车辆内部的结构特性决定了噪声源通过什么路径传递给车内乘客(接受者),NVH 测试以及相关解决方案基本也是围绕声源、传播路径、接收者三项展开。 CAE 模拟仿真测试 「 牵一发而动全身」 这句话用来形容 NVH 测试实在不能再恰当,噪声来源可能由发动机、由轮胎、由转向机等等多个零部件引起,想要处理好这件事,更是需要跨越多个学科和领域。多个变量摆在面前时,交给电脑计算无疑效率最高,于是也就有了 CAE 模拟仿真测试。 通过 CAE,测试工程师可以对整车细节重新设计,用最快的速度观察模拟效果。多次测试之后,根据数据处理以及分析,可以得出一套解决方案。不过由于整车多种材料的特性难以模拟,同时结论只是通过理论计算所得,CAE 模拟测试所给出的方案做不到绝对精确。 除了现有产品外,CAE 团队其实还可以依据对标结果支持 NVH 工程师进行新产品的各项指标制定,同时对下一代车型在 NVH 方面进行前瞻性研究。 模态测试与分析 CAE 测试只是一个基础,想要再进一步,就要进入到模态测试环节,其中最普遍使用的办法就是锤击法。具体测试细节,福特工程师告诉我,冲击力锤由锤体和动态力传感器共同组成,质量和硬度可以根据测试件进行调整。测试过程中,工程师会用锤子敲击发动舱、轮毂槽以及车辆连接部位。模拟部件在车辆正常运转下的受力状态后,每个敲击位置的力也就确定了下来,通常轮毂部分需要的力约为 2000N,而发动机舱则需要 700N。 锤击测试时,工程师可以通过电脑计算出部件振动从车外传递至车内的衰减率,衰减率越高,车内环境越平稳、安静。如果衰减率不符合标准,工程师就会重新研究振动的传递路径,找出问题点,通过局部加强等手段进行处理,重新提高振动的衰减率。为了测试结果的准确性,锤击测试会选择在静音室进行。 而在模态测试中,除了普遍使用的锤击法之外,激振器法也是一种处理方案。产生激励力以及机械振动后,工程师就可以进行测试。针对车辆不同部位,还需要选择不同类型的激励信号。(本段内容部分来自微信公众号 模态空间,《试验模态测试分析一般流程》作者:谭祥军)对车辆进行测试是一方面,落实到产品上,最终衡量 NVH 标准的还是车内乘客。不过使用真人进行测试却非常困难,收集数据不精确同时人类身体承受力有限。福特、通用等车企给出的办法则是使用假人测试,假人耳朵处的传感器接受各种类型的声波信号,随后记录数据并分析,模拟真人的听觉感受。 根据不同路面环境进行路测 想要模拟实际道路环境,只靠电脑和室内实验室还不够逼真。到了这个阶段,实际道路测试才是最有效的解决方案。车企往往会将测试车辆放在不同路面环境下驾驶,其中包括砂石路、搓板路、卵石路、沥青道路、比利时路等铺装/非铺装路面,每类道路下的胎噪声音不一样,工程师之后会进行分析以及侧重点改进。 同时,室外道路测试时,用来测量行驶噪音的声级计也会摆在场地内,确保行驶噪音低于标准值,不会造成噪声污染。 小结: 用户对于整车品质感有所追求,车企在研发过程的预算分配开始倾斜,一系列连锁反应推进了 NVH 测试的完整度。至于未来,汽车更是会由交通工具向移动生活空间转变,属于 NVH 工程师的春天应该来了。 原创声明: 本文为 GeekCar 原创作品,欢迎转载。转载时请在文章开头注明作者和「来源自 GeekCar」,并附上原文链接,不得修改原文内容,谢谢合作! 欢迎关注 GeekCar 微信公众号:          GeekCar 极客汽车          (微信号:GeekCar)& 极市          (微信号:geeket)。

把整台车变成一个巨大的扬声器?居然还有这种操作?!

· Jul 04, 2017

如果说到车载音响,很多人第一时间可能会想到哈曼、丹拿、柏林之声、Mark Levinson 等品牌,确实,有了这些牌子的音响加持,你的车子能瞬间提升几档 B 格。 但是,这篇文章要让你暂时忘了这些大牌音响。因为,有家一级供应商,在汽车扬声器方面做了一些不算微小的创新,这个创新有点儿颠覆我们的认知。 对了,这家供应商就是鼎鼎有名的大陆集团。他们开发了一套车载音响方案,和我们之前见过的所有产品都不太一样。 整车都是扬声器 通常情况下,各大车企对于自家车型的音响都是这样宣传的:全车 10 扬声器、15 扬声器或者更多,而大陆打造的这款车载音响方案,却是把汽车本身当做了一个巨大的扬声器!理论上来说,这套叫作「Ac2ated」 的音响方案才是真正的「 环绕立体声」。 大陆集团车载信息娱乐系统负责人 Johann Hiebl 接受采访时说,在电动汽车时代,各大主机厂都在寻找能够进一步削减成本的创新方案。而大陆给出的解决方案是将汽车本身作为一个发声器,使用紧凑的激励器激发表面产生 3D 环绕声音。 单纯从发生原理上进行分析,这并不是一项特别复杂的技术,某些汽车零部件有着天然的合适振动频率。大陆给出的试验数据显示,汽车 A 柱适合高频振动,门板可以进行中频振动,而车顶以及车尾面板则可以进行低频振动,因此以上三个部分就可以分别播放高、中、低音。 当然,与传统扬声器内的线圈、振动体发声的原理不同,大陆 Ac2ated 音响采用一个执行器产生振动并替换掉了之前的零件。如果你感觉这有点儿难以理解,可以想象成小提琴或者吉他等乐器,琴弦在乐器当中扮演的角色就相当于执行器。 大陆还透露,Ac2ated 音响一旦正式投入使用,还可以释放更多车内空间。 NVH 因素是重点 从技术角度分析,大陆的这套「Ac2ated」 方案距离实际应用还有一段路要走。说到这儿,就不得不再提下现有的车载音响系统方案。 传统方案当中有一个重要的组件就是功放。功放负责把来自音源或者前级放大器的弱信号放大,以此来推动扬声器发声。而功放在设计过程当中,需要同时考虑阻抗、功率、动态失真以及多项声音参数,这样才能确保音质足够优秀。如果顺着这条思路出发,大陆「Ac2ated」 方案虽然取消了复杂传统设计方案,但是否能让声音依然维持在高质量状态现在依然很难判断。 另外,很多人一定知道,有一个重要性指标用来衡量汽车的制造质量:NVH(Noise、Vibration、Harshness:噪声、振动与声振粗糙度)。考虑到大陆想要使用车辆 A 柱、门板以及车顶等部位振动发声,因此这套「Ac2ated」 方案与车辆 NVH 很有可能会互相影响。一旦车辆某个部件在高速状态下发生振动,车内音响质量肯定会受到影响。而想要将「Ac2ated」 方案投入量产车上使用,车企也要将 NVH 因素考虑在内。 如果要对大陆集团的这套「Ac2ated」 车载音响方案做出一个评价,我认为:市场前景一定是有的,毕竟取消了传统设计方案既降低了成本也提高了车内空间利用率。只不过,在一个技术门槛相对较高的环节,想要将这套方案量产投入使用,可能还有一段路要走。想要用上这套整车音响,麻烦各位再等等吧。 原创声明: 本文为 GeekCar 原创作品,欢迎转载。转载时请在文章开头注明作者和「来源自 GeekCar」,并附上原文链接,不得修改原文内容,谢谢合作! 同时欢迎关注 GeekCar 微信公众号:     GeekCar 极客汽车    (微信号:GeekCar)& 极市    (微信号:geeket)。