静谧性堪比图书馆,清华教授评测讴歌NEW CDX混动版噪音
百度搜索“汽车噪音”关键词,大约有2400万条搜索结果,这说明当下用户越来越重视车辆噪音的问题。每年各大车企厂商也会有将近10%的研发费用消耗在车辆的噪音问题上,毕竟当车辆拥有良好的车厢静谧性才能给予更高级的驾驶质感。讴歌NEW CDX混动版的优势在于对比同级豪华混动SUV拥有更强的动力输出,那么会影响其静谧性表现吗?今天,《清华测试》栏目将对讴歌NEW CDX混动版的隔音降噪能力进行专业测试,看它能否做到“动”与“静”的兼容平衡。
注:《清华测试》栏目由清华大学汽车车辆与运载学院和网上车市联合制作,车辆测试和数据采集工作完全由清华大学老师使用专业仪器独立完成,清华大学提供测试数据,网上车市对测试结果进行发布和分析。
注:由于测试项目以及数据采集全部在交通部公路交通试验场进行,该测试场地属于保密单位,禁止拍摄,故文章配图中所使用的车辆静态和动态照片均在场外拍摄。
对于噪声,大部分人有明显的主观感知差异,但没有细化到数据的层次区分。目前用于度量声音强度的单位是分贝,常用dB表示。当环境噪音级<30dB,就是一个极为安静的环境了,诸如空无一人的室外场所;当噪音级在30-40dB是比较安静的正常环境,诸如安静的咖啡厅。而当噪音级在50-70dB之间,大部分人能明显感知,同时身体也可以接受这样量级的噪音影响。而80dB以上的噪音级就会让人产生不适感,会干扰谈话,造成心烦意乱。
本次测试所使用的丹麦 BK2239声级计,对比市面上常见的民用噪音测试仪来说,BK2239声级计,测量动态范围更广、对于环境分贝的敏感度响应度更高,精度达到了±0.5dB。我们模拟了用户日常用车时最常见的几种工况和时速状态,包含怠速、60km/h-120km/h。
如何判断一台车静谧性品质的好坏?其一,无论何种工况下车厢内噪音级低于70分贝是硬性标准。其次,在各种时速下,测试仪器上的读数数值越低,驾乘人员主观上对噪音的感知越弱,车厢内静谧性越好。
虽然交通部公路交通试验场是一处封闭场地,但当天在其中测试的车辆不在少数,鸣笛、急加速,砂石、涉水路面的行走都带来一定的噪声,当天测试的环境噪声值为40dB,这较为接近日常城市道路中的环境噪音值。讴歌NEW CDX混动版在点火保持怠速的情况下,车内的噪音值为小于30dB,对应到噪音标准以及人体的感知体验当中,属于极其安静的水准。在车辆静止不动的情况下,远低于环境噪声的数值,也代表了车厢密封性好,对外界噪音隔绝明显。
60km/h匀速测试意在模拟城市道路工况下,车辆行驶的噪声情况,这也是最贴近我们日常生活驾驶的速度。通过仪器读数,在60km/h匀速测试下,车厢内的噪音值仅为59.3dB,对应到噪声标准当中,属于较为安静的水平,能为驾乘者提供更加舒适安静的驾乘氛围,在车厢内听古典音乐,耳畔传来的也仅为优美的歌声。
80km/h以及100km/h匀速测试,则模拟的是驾驶城市快速路、国道以及高速路的工况,此时声级计实际测量读数为61.7dB以及65.6dB,不难发现讴歌NEW CDX混动版车厢内的噪音值对比60km/h时增幅非常轻微,这也表明,在行驶时车厢内驾乘人员对噪音的感知提升并不明显。就算是车厢内有对噪声比较敏感老人和孩子,相信安静的氛围,肯定会让他们满意。
将车速提高到120km/h的高速巡航状态,此时也是对车厢内静谧性的严峻考验,因为无论是风噪声还是路噪声,在此时都会成倍放大。声级计此时的实测读数为68.1dB,噪声的评价标准是超过70dB,人体就会有较为明显的感知,而达到80dB,就会出现吵闹的感觉。讴歌NEW CDX混动版不到70dB的噪音值,也代表驾乘人员能拥有相对舒适的体感,而且无论坐在车内哪个位置,都不用故意提高音量来和同驾人员沟通。这在120km/h的高速区间,整体噪音都呈倍量放大的情况下,是极为优秀的表现,在同级别豪华SUV中也是独有的。
车辆行驶过程中,车厢内驾乘人员能感知的噪声源主要有发动机噪声、风噪声、路噪声(轮胎与地面接触,滚动摩擦时路面的反馈噪声,包括在不平整路面上的振动噪声)和环境噪声。
讴歌NEW CDX混动版为何能取得如此优秀的噪音测试成绩,其实要从主动降噪和被动降噪两个维度来解读。所有声音都是有一定频率的,对于容易衰减的高频噪声(>800HZ,常见室外),物理层面的阻隔往往很有效(被动降噪-隔音材料);但对于低频率噪声(<300HZ,多在室内),物理层面的阻隔作用就很有限了,此时就需要主动降噪技术来加持(主动降噪-源头降低噪声/噪音交汇抵消)。而讴歌NEW CDX混动版兼具主动和被动两个层面的降噪性能。
1、主动降噪——i-MMD双电机混动系统的运行工况和ANC主动降噪技术
i-MMD双电机混动系统能实现纯电驱动、混动以及发动机驱动三种不同的行驶模式。不需要驾驶员干预,系统能针对不同的行驶工况,智能切换到最合适的行驶模式,实现静谧性最优的行驶状态。
在我们的测试场景当中,普通车型在怠速状态下,除去外界噪声,车厢内发动机是主要的噪声源。而讴歌NEW CDX混动版在仅启动不行驶的怠速状态下,这时只有电机在工作(电池电量充足),不需要发动机启动(停机状态),可以通过仪表上READY指示灯来辨别车辆是否启动。此时车内制冷和小功率制热(空调),均是由电机和电池在供能,几乎没有噪音和震动,所以能达到车厢内噪音<30分贝极为静谧的优秀水准,这种静谧程度带来的豪华感是很多百万级豪车都不具备的。
起步时,混动系统能利用电动机低速工况下扭矩充足的优势,巧妙避开发动机低速区间效率低,抖动强的缺点。高扭矩、大功率的电机驱使发动机启动,能在短时间内将发动机转速拉升到800rpm以上,快速跳过动力总成刚体模态共振区间,大幅降低发动机启动振动和轰鸣声,起步不仅安静而且平顺舒适。
在60km/h的匀速巡航状态下,i-MMD混动系统原则上是“以电优先”,用纯电模式驱动,很好理解,此时没有了发动机噪声。但随着电池电量的下降,系统会自动切换为混动模式,发动机开始介入驱使发电机发电,提供电能给行驶电机,驱动车辆。由于此时发动机不直接驱动车辆,转速不需要太高,所以此时的发动机噪声相对不明显。
90km/h和120km/h速度行驶,此时处于高速巡航转态,系统将其调整为发动机驱动模式,这时也是发动机噪声完全释放的转态。不过得益于i-MMD混动系统的技术领先性,在发动机直接驱动车辆行驶时,也在同步给电池快速补充电能,待到电池能量增加,系统便会切回纯电模式行驶,保持车辆巡航转态,当电池电量下降,又会切回发动机直驱模式。如此往复,在这种工况下有不少时间都是纯电驱动状态,用来抵消发动机噪声的持续影响。在高速巡航状态下,虽然发动机噪声相对明显,但发动机驱动模式和纯电驱动模式的来回切换,使得对机噪声控制依旧优秀。
得益于i-MMD混动系统三种行驶模式的无缝衔接,使得无论在何种速度区间,发动机噪声都被控制在相对较低的水平,车厢内驾乘人员对于发动机噪声的感知并不明显。
当然,除了发动机噪声,车辆行驶时还有风噪声、路噪声的影响。此时就要提及讴歌NEW CDX混动版的另外一项领先科技—ANC主动降噪技术,也正是因为这项科技的加持,才能让讴歌NEW CDX混动版将车内的风噪以及路噪低频噪声控制在一个相对较低的水平。ANC主动降噪技术由于技术的领先性以及成本较高,配备ANC技术的一般都是豪华品牌或中高端品牌的高端车型。
值得一提的是,本次试驾的讴歌NEW CDX车型全系均搭载ANC主动降噪技术。
声音是一种波,它有波峰和波谷,这两者也共同决定了人体所感知的声音强度。根据物理学原理,当频率相同、相位相反(相对位置)的两列波相遇时,就会产生干涉和叠加现象。所以只要设计出一组类似、特性完全相反的声波,就可以把噪声强度降到最低,最大程度上消除噪音,ANC的降噪原理和大家熟知的苹果AirPods Pro降噪耳机类似。
ANC主动降噪技术工作逻辑是:拾音器(监测环境噪音)→处理芯片(分析噪音曲线)→扬声器(产生反响声波)→完成降噪合成→人耳感知的过程。
讴歌NEW CDX不同时速下巡航,车厢内出现的低频风噪和路噪声波,拾音器(车顶麦克风)主动监测和捕捉到后,扬声器(低音音箱)会瞬间产生反向声波,两者在车厢内相互抵消对冲,以此实现减少噪音,有效削弱低频噪音的传播。可以理解您已经“听”到了噪音,但是同时也听到了“降噪音”,两者在你耳中互相抵消实现降噪,从而营造出一个安静的试听环境。对于精度更高的检测仪器也是相同原理,所以能实测出各区间远低于同级别豪华SUV的噪音值。
既然支持主动降噪,那么车内乘客谈话会不会也受影响呢?明确答案是不会。一般的ANC主动降噪系统最高工作频率在200-240Hz左右,人说话的信号频率通常为300-3000Hz(通常把在这种频率范围的信号称为话音信号),两者之间不在同一频段,不会产生干扰。
2、被动降噪—车内隔音材料、车身隔音组件
相比起同级豪华SUV,讴歌NEW CDX混动版在车内使用了更多的隔音材料且密度更高,包括顶棚、仪表台内隔音件、地毯内隔音材料的布局密度均高出同级车型。其中讴歌NEW CDX混动版的顶棚由玻璃钢、PVC板材构成,在关键位置还布置有高性能高成本的静音材料-静音泡沫,不仅能够明显降低风噪,还能有效阻隔车顶振动产生的结构噪声向驾驶舱内传递;地毯由无纺布和静音毛毡组成,具有隔声吸声的功能,可以最大程度吸收和反射由底盘向驾驶舱传递的路噪轰隆声和结构噪音。
不仅仅是驾驶舱,包括前后两侧车门、前风挡和后风挡,讴歌NEW CDX混动版均使用了更厚和更高端的加厚夹层隔音玻璃,全面提高车内静谧性。在中低速下,让车内驾驶员几乎无法感知到风噪声。而在时速超过100km/h以后,风噪声被成倍放大的高速续航工况下,密封性极高的车厢又能显著降低行驶途中传入到车厢内的风噪声,控制在同级车型60km/h的风噪声水平,完全不影响车内驾乘人员的舒适性。
讴歌NEW CDX混动版使用了一体化密封隔声车门结构,不仅能有效降低风阻、带来更低风噪,门板内衬还独有使用了加厚隔音棉,能带来更出色的隔声效果。同时在A柱、B柱上沿、C柱侧围、后包围等区域都有应用静音泡沫,能抑制车身撞风面部分的风噪和下方轮拱部分的路噪声传入车厢内,实现更好的止振、隔声和吸音效果。
另外,讴歌NEW CDX在18英寸的猫爪轮毂内部增加了一层超轻量共鸣器,降低车辆运动时轮毂内部的气流扰流,从而减少气体流动所产生的噪声,就像给车轮加装了消音器,自然就安静了。与其配备的是米其林浩悦3ST轮胎,定位高端,四台轮胎市场售价约为3600元。轮胎表面独特的变节距花块设计,能在轮胎行驶过程中降低噪音,起到防噪降噪的作用。轮胎配合轮毂,最大限度降低车辆行驶过程当中的路噪声。
总结:如果你坐在一台车里,安静的犹如图书馆,那或许就是对于一个车企NVH工程师最大的褒奖。而在讴歌NEW CDX混动版上,真正做到了近乎相同的体验。
高端精致的工艺和扎实隔音降噪材料的应用,使得讴歌NEW CDX混动版在被动降噪层面有着极为出色的性能表现,能有效阻隔和吸收外界传入的高频噪声;再加之i-MMD混动系统的领先技术优势,确保发动机噪声无论在何种时速下,都被抑制在人体感知度最低的音量级;领先的ANC主动降噪系统对于行驶途中传入车厢内的风噪、路噪声能实现全面主动降噪,抑制低频噪声,让每位驾乘者都能感受到豪华车的静音技术水准。
高级的驾驶质感在静谧的空间环境下才能更加完美地诠释。对于讴歌NEW CDX混动版来说,不仅以兼具高性能与低油耗的驾控乐趣,诠释着其“性能使燃”的产品魅力,还以极为出色的静谧性能表现让用户感受到“以人为本,用户体验为目标”的真谛。