關(guān)于噪音,,情感博主的雞湯如下:已經(jīng)夠浮躁的生活,,哪里還容得下丁點(diǎn)冗余煩雜的噪音……科學(xué)家的結(jié)論如下:噪音污染與高血壓、壓力,、聽(tīng)力損失和癡呆癥發(fā)病率等公共健康因素高度相關(guān)……于是,,幾乎每一款身上帶有“豪華”標(biāo)簽的車型,都會(huì)將座艙的靜謐性作為一項(xiàng)重要的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),,而車輛噪音來(lái)源的TOP 3無(wú)非是:發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲,、輪胎噪聲以及風(fēng)的噪聲。 隨著越來(lái)越先進(jìn)的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì),、越來(lái)越完善的車身封閉性,,使得多數(shù)情況下的風(fēng)噪已經(jīng)無(wú)傷大雅;同時(shí)電動(dòng)車的降臨,,也已使得發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲將逐漸離我們遠(yuǎn)去,。于是,胎噪成為了我們需要正視的最后一個(gè)頑疾,。 那么,,這個(gè)最后的頑疾究竟成因?yàn)楹?,讓我們借美?guó)交通部報(bào)告《 Little Book of Quieter Pavements》中的解析,對(duì)輪胎噪音做個(gè)全面了解: 01 胎面沖擊 隨著輪胎沿著道路滾動(dòng),,輪胎紋理與道路紋理每次相碰撞沖擊產(chǎn)生的相互作用力所產(chǎn)生的聲音,。 可以簡(jiǎn)單理解為成千上百個(gè)小索爾在用小錘子不斷擊打產(chǎn)生的“雷聲”的集合。 02 空氣擠壓 無(wú)論是輪胎胎面的紋理中還是路面上,,都遍布充滿空氣的縫隙,。當(dāng)輪胎在滾動(dòng)時(shí),不斷變換與路面接觸的位置,,使縫隙中的空氣不斷被擠壓,,之后被急速排出,從而形成聲音,。 不用懷疑,,西蒙急速壓縮并排出空氣的掌聲一定比海蒂“不要碰花我指甲”的掌聲更加宏亮與渾厚,胎噪亦同理,。 03 粘滑現(xiàn)象 當(dāng)輪胎沿路面滾動(dòng)時(shí),,輪胎橡膠與道路表面相接觸,在應(yīng)力的作用下,,橡膠不斷發(fā)生扭曲,、變形,產(chǎn)生“滑動(dòng)-粘結(jié)-滑動(dòng)”循環(huán)往復(fù)的粘滑運(yùn)動(dòng),,而伴隨這個(gè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)和巨大噪音,。 上圖只是一張Gif,但相信你的腦海中已經(jīng)自動(dòng)配上了人潮的歡呼聲和球鞋們?cè)诘匕宀瘸龅闹ㄠ穆?。而這吱嘎聲,,就正是如上粘滑現(xiàn)象發(fā)出的噪音。 04 真空壓縮 伴隨輪胎滾動(dòng),,表面的花紋與地面擠壓形成如吸盤擠壓空氣并迅速拔出所發(fā)出的聲音,。 其實(shí)與其舉伊森亨特同款爬樓神器的例子,小編內(nèi)心此處更想放的圖其實(shí)是皮搋子,。試試去衛(wèi)生間擠壓一次皮搋子你便能收獲如上的聲音,。 05 楔形號(hào)角 輪胎滾動(dòng)時(shí),會(huì)不斷與路面形成一個(gè)類似于號(hào)角般的楔形聲場(chǎng),,像喇叭或者擴(kuò)音器一般不斷反射擴(kuò)大輪胎與地面產(chǎn)生的聲音,。 而且由于輪胎在鋪裝路面上的變形,會(huì)形成不同朝向的夾角(如上圖藍(lán)色線條所示),,在放大聲音的同時(shí)還會(huì)將改變聲音的頻率,。 所以,還是別對(duì)這個(gè)楔形夾角的“號(hào)角”抱以什么激昂雄壯的希望了,,不僅會(huì)將噪音放大,,還將繼續(xù)惡化噪音…… 06 亥姆霍茲共鳴 輪胎花紋與地面形成的亥姆霍茲共振(Helmholtz resonance)效應(yīng),,指的是空氣在一個(gè)腔中的共振現(xiàn)象,1850代由赫爾曼·馮·亥姆霍茲設(shè)計(jì)并命名,。 定義和公式可以很復(fù)雜,,但你手邊如果有玻璃可樂(lè)瓶子,對(duì)著瓶口吹口氣,,聽(tīng)聽(tīng)聲音變化的不同,,便可以深諳了亥姆霍茲共振的真相。 07 管風(fēng)琴音管 輪胎上花紋的凹槽有些互相聯(lián)接,,形成了類似管風(fēng)琴發(fā)音管般的結(jié)構(gòu),,各種聲音將在這些“管道”中被放大。 如果曾經(jīng)在參觀教堂時(shí),,被無(wú)比恢弘的管風(fēng)琴震撼過(guò)耳朵,,那么恭喜你,不需要再做實(shí)驗(yàn)了,。 08 胎壁振動(dòng) 輪胎在地面上滾動(dòng)時(shí)發(fā)生的振動(dòng),,由輪胎側(cè)壁進(jìn)行再一次的放大。 找一個(gè)類似的甜點(diǎn)盤,,豎立模擬輪胎側(cè)壁的形態(tài)。把手機(jī)調(diào)成震動(dòng)模式(或者一個(gè)開(kāi)動(dòng)的電動(dòng)刮胡刀)靠近甜點(diǎn)盤的底部,,就能感受被放大的振動(dòng)與噪音,。 09 空腔共鳴 這一種嚴(yán)格說(shuō)來(lái)實(shí)際上已經(jīng)不算是普通意義中討論的輪胎噪音,但為了嚴(yán)謹(jǐn)還是列入其中——輪胎被敲擊時(shí)的空腔共鳴,。 就像拍打鼓脹的氣球(不是弄爆?。r(shí),會(huì)聽(tīng)到獨(dú)特的“嘭嘭”聲,。而敲擊/碰撞輪胎時(shí)同理,,輪胎的空腔會(huì)產(chǎn)生并放大這種聲音,而坐在車內(nèi)聽(tīng)這種聲音會(huì)比在車外更為明顯,,因?yàn)檐噧?nèi)的空腔也同樣會(huì)放大這種共鳴,。 看完以上,是不是覺(jué)得看似簡(jiǎn)單的輪胎噪音原來(lái)要想被有效抑制也絕非易事,?雖然幾乎達(dá)到靜音的電動(dòng)汽車為了安全考慮,,被歐盟包括其它相關(guān)組織要求必須安裝聲音警告系統(tǒng) Acoustic Vehicle Alert System(AVAS)才能合法行駛。比如規(guī)定電動(dòng)汽車在低速行駛時(shí)必須產(chǎn)生至少 56 分貝的連續(xù)噪音(警告音),,而且噪音還必須有上升和下降,,代表汽車在加速或減速,以提醒車輛周圍的行人此處有車通過(guò),。但先不說(shuō)56分貝只是電動(dòng)牙刷運(yùn)轉(zhuǎn)的音量規(guī)模,,電動(dòng)汽車們所加持的AVAS其實(shí)也從模擬汽油發(fā)動(dòng)機(jī)聲到星球大戰(zhàn)的光劍聲各種百花齊放,,并且被調(diào)校得十分“悅耳”。 于是,,漸漸失去了發(fā)動(dòng)機(jī)噪音的掩護(hù),,越來(lái)越顯得突兀的輪胎噪音該怎么辦?近日,,普利司通推出了一款專為電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)和制造的靜音輪胎——Turanza QuietTrack,。 由上可知,消除輪胎噪音最有效的方法就是排出胎面上附著的空氣,。工程師們?cè)O(shè)計(jì)了一些縱向的凹痕環(huán)繞輪胎,,與輪胎的胎肩許多短的橫向斜槽相結(jié)合,使得空氣可以在輪胎滾動(dòng)時(shí)可以順利逸出,,而不會(huì)像以前一樣不得不跟隨車輪的滾動(dòng)而被不斷壓縮或擠出而產(chǎn)生噪音,。 不僅如此,輪胎花紋中的凹槽還被特別設(shè)計(jì)成為三種不同的寬度與長(zhǎng)度,,相互作用有效降低了輪胎噪音的頻率,。與此同時(shí),工程師團(tuán)隊(duì)們還發(fā)現(xiàn),,通過(guò)在輪胎凹槽中設(shè)計(jì)鋸齒形狀的紋路,,將有效減少輪胎與道路相互作用時(shí)發(fā)生的高頻聲音。而被規(guī)避掉的這些高頻,,恰恰正處于非常容易引起人們情緒煩燥的頻率區(qū)間,。 而作為全季節(jié)輪胎,Turanza QuietTrack特殊的胎面紋路除了靜音之外 ,,還可以在冬天在冰面上行駛而不必?fù)?dān)心失去對(duì)車輛的控制,。 |
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