汽车NVH(噪音、振动与声振粗糙度)控制技术的最新进展如何,它对提升驾乘舒适度有多重要?

从新能源车普及以后,NVH的重要性得到了进一步提高。因为发动机这个最大的“背景噪声源”消失以后,电机啸叫、齿轮啮合、胎噪、风噪以及空调噪声都会变得更加突出。2025年的SAE综述也把电机高频纯音、齿轮啮合、路噪和风噪列为EV NVH的主要挑战。从近两年的技术发展来看,汽车 NVH 正在发生一个很明显的变化:以前更多是在解决“噪声和振动有多大”,现在越来越是在解决“人为什么觉得这个声音不舒服”。

主动降噪

主动降噪(ANC是目前比较多的汽车公司都在开发的技术。以前做NVH,最常见的思路是“哪里吵 → 哪里加隔音材料。”现在越来越不一样,化被动为主动。ANC的核心原理,就是通过扬声器主动产生一个与原噪声频率相同、相位相反的声波,使两者发生“破坏性干涉”,从而降低车内噪声。在汽车中,ANC通常通过麦克风、振动传感器采集发动机、电机、轮胎等产生的噪声或振动信号,控制器实时分析噪声特征,并计算出对应的反向声波,再通过车内扬声器播放出来。同时,系统会通过误差麦克风不断检测实际降噪效果,并动态调整控制信号。

ANC尤其适合低频、稳定、具有规律性的噪声,尤其是路噪、低频轰鸣这种几十到几百Hz的低频噪声,被动材料做起来比较困难,而主动降噪可以利用扬声器产生反相信号,对目标噪声进行抵消。现代汽车已经开始把主动路噪控制作为实际工程技术,例如现代的RANC系统就是通过振动传感器、麦克风、DSP和车内扬声器主动降低路面低频噪声。相比单纯增加隔音材料,主动降噪不需要增加大量重量,因此成为新能源车NVH优化的重要技术之一。

ANC真正的技术难点在于“车内声场复杂、噪声变化快、控制延迟要低”。汽车不像耳机,麦克风、扬声器与乘员位置相距较远,而且不同座位的噪声特征也不同,还必须保证语音、音乐和警示声不被误消除。最近的突破主要有两个方向:一是通过多传感器+自适应算法,从轮胎、悬架等位置提前获取振动信息,实现对路噪的主动控制;二是利用AI和机器学习处理传统ANC难以应对的宽频、非平稳噪声。2025年的研究已经开始尝试用机器学习实现汽车空气动力噪声的主动控制。

提高对声音品质的追求

NVH开始越来越关注声音品质和语言清晰度。以前可能更多关注N(噪声)和V(振动):车内声压级大不大,方向盘抖不抖;现在还要问:车里的人说话清不清楚?打电话累不累?这个声音是不是尖锐?有没有明显的嗡嗡声?长时间听会不会烦?汽车座舱中的语言清晰度很大程度取决于语音与背景噪声之间的信噪比,而轮胎、空调、发动机/电机以及风噪都会影响交流。

一台车可能只有60多dB,但如果里面有一个非常突出的纯音,依然会让人觉得吵;反过来,一台车的总声压可能没有做到极低,但声音均匀、没有明显峰值,人在里面反而会觉得舒服。

因为真正影响人的可能不是单纯的声压级,我觉得可以拿路噪举一个非常典型的例子。

路噪的能量很多集中在低频区域,实际道路噪声研究也发现,轮胎—路面作用产生的路噪主要集中在200 Hz以下。车内出现明显的:50 Hz、63 Hz、80 Hz……低频峰值人听到的可能不是简单的“声音变大”,而是嗡嗡、轰轰、压耳、头闷。而且低频噪声的麻烦在于,它特别容易让人产生一种*“整个车厢都在响”*的感觉。一些车辆低转速低频声音的研究发现,“rumbling、humming、booming”等低频感受会明显降低乘员对声音的愉悦度,并可能带来疲劳和恶心等不适感。所以我们平时说的:“这车坐久了累。”有时候并不一定是座椅不舒服,也可能是持续的低频噪声和振动一直在刺激人。

路噪测试采用人工头收集噪声数据

结语

对于消费者来说: NVH不是“这辆车有多安静”,而是“我在这辆车里待两个小时,会不会觉得累”。这也是为什么现在汽车企业越来越关注主动降噪、声音品质、语言清晰度、低频振动和人体舒适性。最终,NVH的最高境界可能并不是让车“鸦雀无声”,而是: 让你坐进车里以后,不会特别注意到声音和振动的存在,却会明显感觉到——这辆车坐着很舒服。

编辑于 2026-08-19 · 著作权归作者所有
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