新马3的研发—NVH访谈

众所周知,自从马自达进入创驰蓝天系列以来,车辆在驾驶、设计等方面广受好评,但是这一系列车型也有一个大家都吐槽的毛病就是静音性,不仅仅是国内,国外对此也是被消费者诟病,所以新一代在设计之初就考虑了NVH,我们通过访谈,看看这次马自达是如何解决NVH难题的。

视觉,嗅觉,听觉,味觉,触觉。人类从这五种感言中获取信息,但是当每种感觉感受到不同的信息时,我们会感到不舒服。例如,当我们在电视广播中听到图像动作和声音彼此偏离时,会有不舒服的感觉,这是因为从“视觉”获得的信息和从“听觉”获得的信息不匹配。换句话说,如果我们能够根据情况同时正确接收信息,每个人都会处于“自然状态”而没有任何“不舒服的感觉”。马自达的“以人为本”的车辆制造思路是为了在行驶时实现人类的“自然状态”。

NVH,代表什么意思呢?NVH是N:Noise,V:Vibration和H:Harshness的首字母缩写。它也被认为是评估汽车“舒适性”的一个标准。通过改进NVH,它可以实现更舒适的驾驶空间。那么研究和开发NVH,如何与声音和振动这样无形东西进行对比呢?因此,我们来听听马自达汽车发展部和NVH绩效发展部的工程师伊藤美和怎么说的。关于伊藤美和,同事都是这么评论的:“我觉得伊藤的模型准确,并且能表现出她独有的思维,在公司内外的技术报告会上,我们对此都表示链同”。

而今,马自达车款的NVH都是由她负责,为此,我们听听她的见解。

马自达汽车发展部和NVH绩效发展部工程师—伊藤美和

–首先,您能告诉我,您所属的NVH绩效发展部门的工作吗?

总的来说,目前部门主要是以马自达的开发“提升乘客舱的安静性。”为主要工作,马自达认为理想的车辆是一个有高品质的空间,不仅驾驶员,而且所有乘客都可以享受谈话和音乐,并可以舒适地享受这些,为此我们正在进行研究和开发创建一个新的实验室。

–什么是“可以舒适度过的优质空间”?这不只是改善静音吗?

你知道,跑车会产生各种声音和振动,其中一些听起来会很不舒服。我们的任务之一是通过阻挡或抑制从车辆外部传来的声音和振动以及由它们引起的令人不快的声音来改善静音性。但是,如果您只能听到对话和音频的室内安静状态,那反而就不理想了。发动机声音和排气声使您对乘坐汽车感到兴奋,并且还必须“倾听”这些声音以告诉驾驶员周围环境和路面状况等的声音。我们正在努力通过调整乘客可以听到的声音来创造一个“您可以舒适地度过的优质空间”。

–那么您是如何调整隔音的?

增加静音性最明显的方法是使用“隔音材料”,但如果过多的使用,会导致重量增加。因此,马自达不仅在改进材料和零件,还在设计汽车本身的结构,从而有助于减轻重量并为客户提供“驾驶乐趣”。“以人为本”的概念也是一个重要因素。“声音”被安排成你可以自然地听到的东西。比如来自外部的声音通过铁板和玻璃等不同材料传播,会让人难以掌握距离和方向感,其中一个挑战就是普报器和喇叭等必要的声音以正确的距离和方向感传播。

–伊藤目前的工作是什么?

我目前负责NVH绩效发展部门的先进技术开发。其主要业务是引入必要的声音分析工具和设备,以实现NVH开发过程的理想形式,并构建预测技术。

马自达汽车发展部和NVH绩效发展部工程师—伊藤美和

–您的提案新引入了哪些设施和设备?

比较有代表的是我参与了一个名为“混响电波暗室”的设施安装,这是一个大型隔音房,但它分为一个发声室和一个测量室。汽车的一部分插在两个房间之间,不同频率声音在车身哪个位置通过,你可以测量声音传来的方向、大小等。有了这个设备,现在可以测量静音性对车身和零件的结构和材料的影响。

通过将车门板立在测试墙内,利用一侧模拟噪音,另一侧来进行测量

–您有过什么新的发现么?

例如,车门具有称为内板的一层铁板,该铁板位于从外部可见的金属外板和从内部可见的树脂板之间。“混响电波暗室”已经证明钢板中存在这样的“洞”,对静音的影响比预期的要大。下图显示了隔音体积与面板孔尺寸之间的关系。结果发现,当该区域有1%的孔时,30%的隔音功能会丢失,当孔为10%时,隔音功能会损失70%。到目前为止,我觉得孔的隔音效果是一个问题,但通过这种方式可视化数值,让大家认识到了如何开发减少空洞来提高降噪。这些验证结果用于开发全新的马自达Mazda3。

孔洞尺寸与隔音量的关系

–你是说你用这个研究成果来开发新Mazda3?

全新的Mazda3改变了之前型号门板上大型低音音箱的位置。这也是与音频部门共同设计的。到目前为止,我们认为低音扬声器在门板上是正常的。然而,为了将大扬声器安装到门板上,需要在内板的铁板上形成一个孔,这是传递外部声音的一个因素。为了改善这一点,我咨询了负责音频的部门,并用数据验证了之前“洞”的影响。到目前为止,音频部门负责人也摆脱了这个概念,并继续研究以创造最佳声音。后来我发现它很好。结果,在Mazda3中,低音扬声器的位置移动到脚的前围侧,并且门板中原设计的低音扬声器的孔被封死,导致静音的显着改善。作为新一代型号,我们能够在零基础上思考它,并且我们能够结合NVH区域的静音性能和音频区域的声学性能,创建更高质量的车内空间。

–另一项业务,预测技术的构建是什么?

这是“基于模型的开发”的技术构建,马自达目前专注于每个领域的开发。我们正在尝试通过提高NVH域中的模拟精度并从设计阶段准确预测乘客舱的安静性来构建有效的开发过程。

–什么是“基于模型的开发”?

在过去的汽车开发中,确认设计的预期性能的唯一方法是制作原型并进行验证。开发汽车需要很长时间,因为制造了许多试验车辆,并且重复了反复试验。在当前的汽车开发中,我们理论上模拟了到目前为止累积的大量实际车辆数据之间的关系,例如孔位置,尺寸和材料类型,以及性能测量结果,以及基于该模型的模拟量增加的验证。通过提高这种精度,未来的车辆开发将能够通过输入条件在短时间内准确预测性能。“基于模型的开发”意味着通过在每个区域中结合模拟来预测整个汽车的性能,从而减少设计后的返工并提高开发过程的效率。我们仍在致力于预测技术的构建,因此目前的情况是,即使在NVH地区,它也被广泛应用于大规模生产的车辆的开发中。但是,如果我们能够提高汽车开发所有领域的预测技术水平,并建立可应用于所有汽车的基于模型的开发,我们就可以改造我们高效和创新的开发过程。通过这样做,我们将能够为客户提供可以更快速,更舒适地使用的高品质汽车。

–这是一种前沿的方法。你未来的挑战是什么?

正如我前面提到的,第一个是建立一个更快,范围更广的新开发过程,并为客户提供安静,舒适和高品质的空间。另一个是“以人为本”。但是,我不认为继续保持静音性是唯一正确的答案。太安静可能会让你觉得不自然和不舒服,或者你可能会失去安定感。“车内的每个人都可以在任何场景中享受驾驶体验”,为了提供这个价值,我想一直努力去实现车辆的理想内部空间。

–通过参与静音性的相关工作,您对日常生活有任何疑虑吗?你未来的目标是什么?

在这项工作之后,我不禁担心平时的声音和振动!还是像职业病?没那么多(笑)。相反,我认为以自然的方式度过日常生活可能会导致追求“舒适性”,旨在创造一辆汽车,您可以像在日常生活中一样享受自然舒适的对话,我们每天都在工作。作为一名参与开发的工程师,我希望继续接受挑战,以便通过将我的大量工作和建议纳入批量生产技术,让许多客户感到舒适。
非常感谢您。

NVH工程师的努力都隐藏在汽车舒适的内部背后,消费者平时感觉不到它们的工作和努力。所有的汽车工程师都是幕后的英雄,所以请体验MAZDA3的利用新技术带来的静音性。

CR:Mazda JP

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