汽車NVH是噪聲、振動與聲振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)的英文縮寫，NVH測試是汽車開發(fā)和制造中的一個關(guān)鍵步驟，汽車制造質(zhì)量的一個綜合性問題，它給汽車用戶的感受是最直接和最表面的。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。

關(guān)于噪音與振動無需贅述，重點要了解一下什么是「聲振粗糙度」。其基礎為聽覺系統(tǒng)對于噪音和振動的主觀感受，這是一個比較模糊的概念，因為不同人對聽覺與觸感的敏感程度有很大差異；所以標準只是取平均值，使其達到大部人都不會感覺到不舒適的程度即可。所謂不舒適是指噪音振動對情緒的影響，以及對于機體的損傷程度。

NVH重要性

對于缺乏長期汽車通勤經(jīng)歷的新手司機或非用戶而言，似乎汽車的噪音大小并不是那么難以接受的事情。然而在了解下面這些知識后，也許就會有不同看法了。（db為噪音音強）

• 利于睡眠≤20db

• 靜音環(huán)境≤40db

• 正常環(huán)境≤60db

• 喧鬧環(huán)境≤70db

• 噪音污染≥80db

長時間處于60/70db區(qū)間會損傷聽覺神經(jīng)，不過「神經(jīng)比較大條」的現(xiàn)代人還是可以適應的。

知識點1：長期處于大于70db以上的環(huán)境中，可以說視聽覺系統(tǒng)一定會受到影響；且初期階段會出現(xiàn)煩躁、頭疼（真的疼）以及血壓升高等情況。要知道NVH水平優(yōu)秀的車輛，其120km/h巡航駕駛時的噪音音強會在65db左右，然而長時間駕車也會感覺到煩躁不安以及頭昏腦漲，實際并不是疲勞導致，血壓的升高才是核心因素。

知識點2：MPV、輕客、中重卡等大風阻車型的極速循環(huán)噪音會輕松的超過70db，甚至可以達到75/80db區(qū)間。要知道音強的數(shù)值越大，每升高一個量級都會是強度指數(shù)級的提升。所以駕駛或乘坐此類車型會更容易感受到疲勞，而且作為專業(yè)駕駛員很容易得高血壓等職業(yè)病，而且聽覺總不會那么的靈敏，這就是大車司機有些時候感覺反應偏慢的原因。

重點_了解自己的汽車

絕大多數(shù)中低端代步汽車的NVH水平只是一般，因為受限于隔音止震材料的高成本，車輛只能“就和”一些，一般了解大致如下。

• 怠速40db左右

• 60km時速60db左右

• 80km時速60db左右

• 100km時速62/63db

• 120km時速65/70db

轎跑車的整體強度偏低，SUV等尺寸較大的車型偏高。

NVH中的噪音已經(jīng)會嚴重影響駕駛狀態(tài)，振動對觸感的影響也會引起情緒以及精神集中度的變化，粗糙度自然會嚴重影響聽覺神經(jīng)。對于熄火在車輛放一些「純節(jié)奏DJ」等酒吧音樂的汽車用戶，建議用一些手機APP測試一下強度，要知道超過90db就有可能引起精神衰弱，在100db左右會引起“噪音性耳聾”，供參考。

以下是相關(guān)資料：

1.汽車振動和噪聲的產(chǎn)生并不是相互獨立，而是緊密聯(lián)系。噪聲源于振動，振動、噪聲和舒適性這三者是密切相關(guān)。既要減小振動、降低噪聲，又要提高乘坐舒適性、保證產(chǎn)品的安全性、環(huán)保性以及使用性能。

2.對NVH標準的一項試驗表明，用顧客較喜歡的轎車作試驗，在用水泥鋪得較平坦的公路上，轎車以時速40公里的速度行駛，如將歐洲產(chǎn)轎車的NVH以100%作標準，日本轎車則為75%，韓國轎車為50%。

車輛中有許多噪音源：發(fā)動機曾被認為是最主要的噪音源，因此最初的NVH研究多用來降低發(fā)動機和動力總成產(chǎn)生的噪聲和振動。經(jīng)過多年的改進和發(fā)展，動力系統(tǒng)的噪音水平已大大降低。此消彼長下，其他噪音源（如路噪、風噪、胎噪）已變得非常凸顯。

發(fā)動機不僅是乘員艙的重要噪音源，同時也是車內(nèi)振動的一個重要來源。發(fā)動機的振動來自活塞、連桿和曲軸等零部件的往復運動和轉(zhuǎn)動慣量。其他主要的振動源有變速箱、差速器和排氣系統(tǒng)等。汽車懸架系統(tǒng)位于路面-輪胎相互作用與車身之間的結(jié)構(gòu)傳遞路徑上，在振動傳遞中起著關(guān)鍵作用。特別需要注意的是輪胎，輪胎在道路噪聲產(chǎn)生和傳播中具有雙重作用。一方面，輪胎在某些工況下出現(xiàn)響胎現(xiàn)象的極限很低，是直接噪音源；同時，輪胎也會成為間接噪音源，因為它們是由汽車整體振動引起的儀表板和內(nèi)飾表面的動態(tài)位移產(chǎn)生的。

為了實現(xiàn)車輛NVH性能的改善，對主要噪音源和其傳輸路徑形成充分了解是基本工作。本文簡要綜述了汽車NVH測試的主要實驗技術(shù)。目的是指出在實際的城市駕駛條件下，這些測試在提升車輛NVH品質(zhì)和整體噪聲和諧度，改善振動問題中的作用。

測試技術(shù)的發(fā)展需求

近幾十年來，幾乎所有車輛的噪聲和振動特性都有了很大的改善，大大提高了駕駛者對NVH品質(zhì)的認識，使NVH測試技術(shù)成為汽車設計制造產(chǎn)業(yè)中的熱門領域。汽車行業(yè)是典型的成熟行業(yè)，圍繞著高銷量和低利潤率而發(fā)展。利潤率只有百分之幾在成功的公司中很常見。此外，行業(yè)各層面的價格維持或下調(diào)壓力很大。因此，NVH檢測必須是廉價、快速和經(jīng)濟、有效的。但同時，隨著車企的技術(shù)不斷積累進步，微小的進步都在實際駕乘體驗中被凸顯出來，NVH品質(zhì)成為提升產(chǎn)品競爭力的重要元素。

發(fā)動機NVH測試技術(shù)

·噪聲

車輛中的聲音產(chǎn)生和傳播是在空氣中傳播的小壓力波（空氣傳播噪聲）和車輛結(jié)構(gòu)中傳播的振動（結(jié)構(gòu)傳播噪聲）中發(fā)生的。雖然空氣傳播噪聲涉及產(chǎn)生和輻射聲音的物理機制（即排氣尾管中流體質(zhì)量的熱位移），結(jié)構(gòu)傳播噪聲是由振動源引起的，該振動源誘導聲波穿過固體結(jié)構(gòu)，然后作為空氣傳播噪聲（即發(fā)動機結(jié)構(gòu)振動）釋放。發(fā)動機噪聲測試實驗技術(shù)的主要目標是確定車輛中這兩種噪聲的特性，以及對駕駛員和乘客的傳輸路徑。只有對噪聲和振動源進行準確的識別和表征，才能在設計上實現(xiàn)新的改進并驗證解決方案，從而提高車輛內(nèi)部的聲音舒適性。

最新的噪聲映射技術(shù)（聲強）、聲全息和波束形成、傳輸路徑分析、模態(tài)分析、階次跟蹤被認為是分析和識別車輛中NVH源的最相關(guān)的實驗技術(shù)。只有在消聲室或混響室這些特定的受控聲場中，聲源的噪聲才能很容易地與測量的聲壓相關(guān)聯(lián)，從而保證足夠的精度。否則，普通墻壁和其他物體的反射可能會大大改變測量精度。

不過，由于發(fā)展了更具創(chuàng)新性的測量技術(shù)，聲強原位測試現(xiàn)在也逐漸走向?qū)嵱?。在消聲條件不適用的情況下，如發(fā)動機艙或汽車內(nèi)部，聲強原位測試技術(shù)的優(yōu)點使得測試更加簡便快捷。這項技術(shù)使用微流P-U強度探頭，壓力和粒子速度傳感器的組合，它們直接在靠近源表面的位置測量標量值"聲壓"和矢量值"聲粒子速度"，輸出聲強。由于直接測量定向粒子速度的近場優(yōu)勢[6]，p-u探頭不受背景噪聲或反射的影響，可以在實際工作情況下進行測量。通過對所記錄視頻的每一幀應用自動顏色跟蹤來提取傳感器位置。這樣就可以根據(jù)聲壓、粒子速度或聲強直接觀察整個空間的聲音變化。

這種傳感器還可以成功地應用于汽車噪聲和振動的測繪和分析領域。通過面板噪聲貢獻分析，可以非常精確地計算參考點處單個面板的壓力貢獻；近場聲相機，用于瞬態(tài)聲源定位，甚至在非消聲條件下使用；用于測量材料聲學特性的原位吸收法，這些是提高汽車聲學舒適性的典型工具。

順序跟蹤分析是另一種實用的技術(shù)，它可以提供有關(guān)車輛傳動系部件中產(chǎn)生的振動和聲音信號的有用信息，這些振動和聲音信號與發(fā)動機轉(zhuǎn)速有關(guān)，特別是與點火頻率有關(guān)。這樣的分析可以直觀地看到與階譜線排列在一起的譜的幅度峰值，并且提供了識別噪聲排放占主導地位的工作條件和感興趣的頻率范圍的可能性。

·振動

結(jié)構(gòu)測量技術(shù)在車輛開發(fā)過程中也起著關(guān)鍵作用。尤其是動力總成的隔振設計，如果仔細執(zhí)行，可以將從動力裝置傳遞到底盤和車身結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)振動降到最低。最常見的加速度傳感器是壓電式加速度計。加速度計能夠檢測非常小的振動，并且在0.2赫茲到10千赫的寬頻率范圍保證準確不被損壞。

結(jié)構(gòu)動力學分析的主要方法是試驗模態(tài)分析法（EMA），操作模態(tài)分析（OMA）和操作撓度形狀（ODS）。傳統(tǒng)EMA的目標是通過測量力傳感器和響應傳感器之間的頻率響應函數(shù)，建立被調(diào)查物體動態(tài)特性的數(shù)學模型[14]，OMA只利用結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)下的響應測量來識別模態(tài)特性。另一方面，ODS允許確定實際操作中的強制偏轉(zhuǎn)。隨著測試設備性能和計算機性能的提高，模態(tài)分析已成為車輛NVH開發(fā)的標準工具。了解相關(guān)的動態(tài)特性有助于工程師避免在高激勵頻率下發(fā)生共振，從而降低損壞或強結(jié)構(gòu)振動或聲壓級的風險。

變速箱NVH測試技術(shù)

變速箱的NVH作為NVH的研究內(nèi)容之一，具有重要的意義。變速箱的噪聲頻率在200Hz至5000Hz之間，是駕駛者非常敏感的噪聲區(qū)間。并且隨著傳輸負載和速度的提高，變速箱產(chǎn)生的噪聲比其他類型的噪聲更明顯。因此，變速箱噪聲和振動的改變對整個車輛的NVH問題有很大的影響。在某種程度上，減少變速箱的噪音和振動可以同時幫助改善車輛的聲振粗糙度。

正常情況下，變速箱的振動是由于嚙合力的波動和齒輪軸中心距離在允許范圍內(nèi)產(chǎn)生偏差等引起的。如果齒輪或軸承發(fā)生故障，將產(chǎn)生沖擊載荷，振動信號將產(chǎn)生瞬態(tài)變化。因此在整個測試過程中，應選擇合適的位置固定三向加速度傳感器，以獲取傳動裝置的振動信號。這種傳感器具有三向輸出，可以測量XYZ三個自由度的信號，并具有體積小的特點，易于固定，具有較高的測量精度，均勻性和抗干擾性等。

振動與噪聲分析系統(tǒng)的核心組件由信號采集的硬件和軟件以及信號分析的軟件組成。測試前可以通過軟件界面設置加速度傳感器的麥克風靈敏度和信號采樣頻率的信號通道靈敏度。開始測試后，每個屏幕窗口都會動態(tài)顯示采樣信號的波形，軟件可以自動完成信號采集波形記錄并保存采樣文件。很多分析軟件具有重放波形以及在線和離線信號動態(tài)分析的功能，可以進行時域分析頻譜分析，信號相關(guān)分析和噪聲功率譜分析等。

剎車NVH測試技術(shù)

全息照相/ESPI——大約1980年，大眾汽車公司的費爾斯克博士將全息計量學引入到制動噪聲的研究中。全息照相提供了一個全面的振動信息，整個振動系統(tǒng)剎車。以這種方式對振動系統(tǒng)進行可視化，有助于負責改進NVH的工程師提供幫助。光敏全息記錄裝置后來被ESPI（電子散斑干涉術(shù)）中的CCD攝像機所取代。然而，與全息照相相比，ESPI的分辨率較低，允許在計算機操作相當不受限制的情況下進行即時記錄。ESPI同時適用于連續(xù)波和脈沖激光光源，可以記錄瞬態(tài)噪聲現(xiàn)象。

激光多普勒掃描系統(tǒng)——在過去的幾年里，激光多普勒掃描系統(tǒng)已經(jīng)成為非常強大的精密工具，可以方便地繪制部件和系統(tǒng)的振動圖。然而，測量需要恒定或至少重復振動模式。與散斑圖一樣，激光多普勒掃描測振儀可以定性和定量地測量結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應，但不能提供結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的模態(tài)信息。測量結(jié)果通過"通用文件格式"與模態(tài)分析耦合。

在現(xiàn)代計算、聲學計量和分析的支持下，先進的聲學技術(shù)在過去幾年取得了重大進展。聲全息是基于聲強測量，使用麥克風陣列定位噪聲源，并提供組件或系統(tǒng)的聲學地圖。一家德國公司發(fā)明了一種基于"波干擾技術(shù)"的"聲學相機"，將聲學地圖與組件的視頻圖片結(jié)合起來。未來的工作將進一步揭示聲強測量或"聲學相機"在多大程度上可作為一種測量剎車噪聲的先進設備。

底盤NVH測試技術(shù)

車輛動力學和NVH與通過輪胎特性和懸架彈性運動特性傳遞給車輛底盤的力密切相關(guān)。由于影響底盤振動的因素很多，因此很難對懸架振動行為進行精確建?！，F(xiàn)有研究中，直接測量懸架-底盤連接處的力和力矩是分析懸架振動特性的唯一有效方法。

米蘭理工大學的運輸安全實驗室報道了一種道路車輛懸架室內(nèi)試驗方法，目的是在0~120Hz的頻率范圍內(nèi)測量和分析懸架-底盤連接處的力和力矩。這項研究針對實際懸架/車身連接點，進行了一些特殊設計，以設計具有可比慣性（可調(diào)剛度元件）的模塊化支撐底盤結(jié)構(gòu)，六軸測力傳感器用于測量作用在每個懸架/車身連接點的力/力矩。在試驗過程中，當車輪通過固定在滾筒上的不同夾板時，懸架系統(tǒng)會受到激勵，并記錄車輪的瞬態(tài)運動。室內(nèi)試驗臺的車輪和底盤加速度測量值與在平坦道路上以不同速度行駛并使用同一組夾板的參考車輛的試驗測量值進行了比較。通過分析懸架系統(tǒng)上測得的力和加速度對時域和頻域數(shù)據(jù)的分析，評估運行條件和不同懸架設置對輪胎/懸架系統(tǒng)振動特性相關(guān)性能指標的影響，并進行了全局靈敏度分析。

混合動力車的NVH測試

混合動力汽車最大的NVH問題之一是車輛行駛時發(fā)動機起動或關(guān)閉的瞬態(tài)條件。這會由于燃燒過程的變化而導致系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)輸入，燃燒過程沿曲軸移動并傳遞到系統(tǒng)的其余部分。數(shù)據(jù)被視為在條件出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的緩慢上升和下降。

在一般條件下，電動機產(chǎn)生的聲音和振動不如發(fā)動機。因此，有助于在變頻器部件附近以及齒輪和鏈條噪聲可能更突出的不同位置獲取一些近場麥克風數(shù)據(jù)。當兩種動力系統(tǒng)的振動主頻接近時，可能會發(fā)生跳動現(xiàn)象。另外還有附加頻率的問題，其導致的共振可能比在傳統(tǒng)動力系統(tǒng)中來得要大。為了測試這種情況，必須對混合動力汽車系統(tǒng)進行手動控制。如果可以手動控制節(jié)氣門位置，則可以實現(xiàn)信息的完整采集。這將提供每個發(fā)動機轉(zhuǎn)速與每個電機轉(zhuǎn)速的信息。當踏板位置、油門位置和輸出速度可以同時控制時，可以測試所有部件輸出的組合。

心理聲學與聲振糙度

心理聲學的研究包括對人類聲音感知的量化。換句話說，它旨在將物理聲學參數(shù)與實際的聲音感知聯(lián)系起來?，F(xiàn)在有很多不同的心理聲學指標，在車輛NVH中最多考慮的是茲威克響度、銳度、響度、粗糙度和起伏強度。人的耳朵在大約2.5 kHz到5 kHz的頻率范圍內(nèi)最敏感，在4千赫以上時人類的聽覺靈敏度下降。

使用車內(nèi)測量的聲壓進行心理聲學分析,其目標是能夠使用在車外測量的懸架振動數(shù)據(jù)預測駕駛員耳朵位置的心理聲學影響。利用振動數(shù)據(jù)，可以評估激勵能量進入車內(nèi)的傳遞路徑。利用這一點，利用外部振動測量數(shù)據(jù)預測的艙內(nèi)心理聲學結(jié)果與來自艙內(nèi)噪聲測量的直接心理聲學計算之間的相關(guān)性被證明是可能的.

響度分析表明，響度與車廂內(nèi)的感知響度有良好的相關(guān)性。在每小時15公里和20公里的道路上，響度逐漸增加。

銳度是一個相當好的描述描述感知噪音在汽車，影響時，擊中木制臺階是可見的。在20km/h的分析中也可以看到車廂內(nèi)響動的上升，但不像響度那樣明顯。對參數(shù)波動強度的分析表明，該參數(shù)與車內(nèi)聲音的相關(guān)性較差。

通過對粗糙度參數(shù)的分析，可以得出較完整的結(jié)果，粗糙度是對車廂內(nèi)響板進行跟蹤的最佳參數(shù)。參數(shù)響度和銳度也跟蹤變化的感知噪音，但不準確，不過可以進一步表明車內(nèi)響動與粗糙度之間的直接聯(lián)系。

NVH測試的未解決問題與未來展望

汽車NVH測試雖然在實踐中極其復雜，但在概念上卻相當簡單。來自發(fā)動機、動力傳動系、路面或通過車輛的空氣的激勵會激勵結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生噪音。并非所有的噪音和振動都是不受歡迎的，因為它們有時候會給駕駛?cè)颂峁┯杏玫男畔ⅲū热缢^的反饋與路感）。在過去，我們的目標常常是盡量減少噪音和振動?，F(xiàn)在車輛的NVH特性常常被用作增強車輛形象的一種方法。一個跑車愛好者可能真的期望某些特征性的噪音和振動，但是追求靜謐的豪華車買家會覺得不愉快。因此，聲音和振動工程必須解決各種噪聲和振動源，并根據(jù)產(chǎn)品定制，以向潛在客戶傳達正確的形象。

也許汽車NVH測試中最根本的問題是汽車行業(yè)經(jīng)常制造出無法進行分析的產(chǎn)品。這些限制可能是技術(shù)上的或者經(jīng)濟上的。結(jié)果是測試環(huán)節(jié)成了目前產(chǎn)品開發(fā)過程中不可分割的一部分。測試中的另一個困難來源是，根據(jù)客戶的感知，產(chǎn)品的許多接受或拒絕標準都是主觀的。接受新產(chǎn)品的許多正式標準都有主觀因素。除了最小固有頻率、最大聲級等目標規(guī)范外，通常還有"令人不快的噪音或振動"之類的內(nèi)容。因此，經(jīng)常有一些測試涉及代表性客戶或產(chǎn)品工程師的陪審團。幸運的是，基于陪審員的音質(zhì)分析和乘坐舒適度指標等新工具正在開發(fā)中，以幫助量化人們的反應。

測試在產(chǎn)品開發(fā)中的作用 NVH測試是汽車產(chǎn)品開發(fā)的重要組成部分。盡管制造商正在努力減少對昂貴且耗時的原型的需求，但分析工具或設計實踐不太可能很快消除對測試的需求。業(yè)務環(huán)境要求執(zhí)行的任何測試必須準確、可重復，并為設計人員提供實用的建議。這反過來要求訓練有素的人員、組織間良好的溝通和不斷改進測試實踐。做不到這些事情的公司活不了多久。

享檢測可以根據(jù)用戶需求進行NVH測試，該測試是評估汽車的舒適性和安靜性的重要指標。