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爱卡研究院——汽车声浪模拟/传导系统

作者: 雷利 更新时间: 2020年02月18日 00:45:13 游览量: 179

简述:

爱卡研究院——汽车声浪模拟/传导系统

[XCAR 爱卡研究院 原创]

声音除了充当传播信息的工具以外,往往也是一种衡量事物好坏的指标。试想一下,一个身材和长相都不错的女孩儿,假如还能拥有一副娇柔的嗓音,印象分一定会直线上升。其实对于车来说也是一样的,悦耳的发动机和排气声浪不仅能够激发驾驶者的热情和快感,同时也能够提高车辆本身的形象,因此成为运动型车几乎必备的特性之一。然而,逐渐苛刻的环保规定、噪音污染的日益严重以及用户对车辆舒适要求的提高使大排量发动机和高声浪排气的发展受到一定限制,难道两者真的不能共存?不过这并没有难倒聪明的厂商设计师们,事实上,已经有越来越丰富的对应方法来解决这个问题。

研究院之汽车声浪模拟传导系统

    旁通阀

目前市面上有几种不同的方法来增强车辆的声浪音效,同时保持一定的舒适性和实用性。在排气系统中使用旁通阀(Exhaust Bypass Valve)可谓是最传统的方法之一,很多著名的跑车生产商例如法拉利、玛莎拉蒂等都采用这种方式为车辆增加高亢的声浪,也有一些改装排气采用同样的机构。该系统的原理是在排气管内设置一具可变阀门,从外观来看,整体机构设计就如同一颗构造较为简单的节气门,在其上可看到一蝴蝶阀与真空作动器。透过引擎真空的吸引,可让阀门进行开与关的动作。

爱卡研究院之汽车声浪模拟传导


【安装在排气系统中的旁通阀】

当转速较低的正常驾驶模式时阀门会处于关闭状态,排出气流由较小管径位置或单一管路排出,排气声浪也处于正常水平。当发动机处于高转速时,阀门则会开启,而排出的废气就会直接通过大管径位置或双重管路排出,让废气有更多的通道与出口宣洩,排气声浪自然也会瞬间变得高亢起来。有些旁通阀是利用物理的管内压力自然开关的,有些则会通过车载电脑或电子遥控开关(例如车内的运动模式按钮等)完成开闭动作。


【GT-R在开启和关闭排气旁通阀的效果对比】

这种方式的优势在于声浪输出比较直接、自然,尤其对于激发男性荷尔蒙十分有效,但对于车外的听众可就不那么享受了。换句话说,旁通阀所排出的巨大声浪会大幅度增强周围的环境音量,很有可能会产生不愉快的噪音,路过居民区时尤其会招来各种白眼。

    主动声浪传导

除了比较传统的排气旁通阀以外,设计师们还在寻求更多简单有效的方法来实现驾驶员对声浪的需求,同时不给人留下扰民的坏印象,因此主动声浪传导系统应运而生。前不久刚上市的新福克斯ST和多款保时捷旗下新车型均装配了一个叫做“Sound Symposer”的主动声浪传导系统。原理是将一根特制的声浪导管与进气歧管相连,通过一种混合材料制作的拨片与发动机吸入的空气一起共振,产生声浪增强的效果。

爱卡研究院之汽车声浪模拟传导


【主动声浪传导系统示意图】

当驾驶员深踩下油门时,声浪导管会自动开启,此时发动机舱的声浪会被放大并传到驾驶舱内,产生悦耳的轰鸣声。同理,当正常行驶时,声浪导管将处于关闭状态,发动机的噪声自然也会被隔离。


【新福克斯ST主动声浪传导系统效果】

这套系统不会产生人造声音而只是对发动机的声浪效果进行放大,优点是当你激进的时候可以获得相应的声音配合,当你想要正常驾驶时,也可以获得一份家用车的宁静,而且最重要的是你绝对不会过多影响到车外的环境音量,自然也少了很多白眼和鄙视。

    电子声音模拟

随着汽车制造工艺的不断发展以及用户对乘坐舒适性要求的提升,安静的车厢成为许多现代家轿的必备特征,但如何在保持车内安静水平的同时还能保留发动机澎湃的声浪?宝马M部门的工程师为全新一代宝马M5安装了一套名为“Active Sound”的电子声浪模拟系统,原理是利用车辆自身的音响播放事先录制好的发动机声浪,音量和音高会由电脑根据发动机的实际转速自动调整播放。

爱卡研究院之汽车声浪模拟传导


【宝马M5采用的声浪模拟电子元件】