广汽研究院NVH首席专业总师汤环球

01 把“玄学”变成科学

一件白衬衣，一条黑裤子，平和谦逊的目光中透露着睿智。眼前这个看似朴素的中年男人就是广汽研究院的国际人才汤环球。2019年，他从美国的汽车城底特律来到广州，成为了广汽自主品牌NVH领域的领头人。或许在不少人看来，NVH是一门捉摸不定的“玄学”，但在汤环球看来，NVH则是一门严谨的科学。

汽车NVH性能是指驾乘员感受到的噪声（Noise）、振动（Vibration）及声振粗糙度（Harshness），是涉及汽车振动噪声控制及乘坐舒适性的研究方向。汤环球和他的团队要做的就是让汽车开起来噪声低、振动小、没有令人不舒适的杂音。

事实上，越是高端的车，NVH性能就越重要。早在1958年，劳斯莱斯就喊出了那句流传甚广的广告语，“时速60英里时，这辆新款劳斯莱斯上最大的噪音来自电子钟。”由此可见豪华车对NVH的重视程度。

尽管如此重要，但做好NVH并不是一件容易的事情，就算是照搬劳斯莱斯的隔音设计和材料也不一定达到相同的效果。即使各系统、子系统、部件的NVH目标都满足，但在到装配到整车上时，还可能存在NVH性能超标的情况，后期路试时也可能会存在NVH问题，而且每个人也存在个体感受敏感点差异。这也是NVH被称为“玄学”的原因之一。

不过在先进试验室和科技手段的帮助下，汤环球和他的团队正在把这门“玄学”变成可以掌控的科学。跟随着汤环球的脚步，走进了一间墙壁和天花板上密密麻麻地布满了锥形物的房间。这里就是整车转毂消声室，试验室四周和顶面挂着的是吸声尖劈，试验室本体则安装建立在弹簧支撑上，隔离周围的地基，从而使试验室内的背景噪声低至13分贝，比人类睡眠环境的噪音都低。

汤环球介绍，试验室地下安装了直径1.9米的转毂，整车可以在转毂上行驶，模拟在实际道路上的行驶工况，测试整车的进排气噪声、轮胎噪声、车内噪声和车外通过噪声。

广汽研究院整车转毂消声室

在整车转毂消声室的对面，则是混响室。混响室和全消声室其实就隔着一堵墙而已，但在墙中部会留有位置安装测试材料，测试时混响室会发出声音，而全消声室则在一边监测传递过来的声音，从而确定材料的隔音性能。

最让汤环球和团队自豪的则是隔壁的整车高低温四立柱异响试验室，这个试验室在国内属于领先水平。试验室整体由16个弹簧支撑，与周围隔离。通过四立柱振动台可模拟各种实际的恶劣路况和高低温极限工况，进而达到暴露整车异响问题的目的。值得一提的是，试验室模拟环境温度能够在-30℃~50℃内调节。

广汽研究院整车四立柱异响试验室

像这样的NVH试验室，广汽研究院有十多个，能够进行整车振动噪声及通过噪声、零部件NVH性能测试、声学包吸隔声性能测试、异响测试、模态测试、气密性测试、振动噪声传递函数（NTF/VTF）测试等。正是靠着这些先进的试验室和检测设备，汤环球和团队才把NVH这门“玄学”变成了科学。

当然，NVH性能的设计，绝不只是简单的“堆材料”。它更需要一整套科学设计方法，以及一支具有丰富经验的专业团队。目前，广汽研究院有一支近200人的NVH队伍，包括多位像汤环球一样的归国专家，拥有硕士及博士学位的工程师占团队人数的7成以上。

广汽研究院NVH团队

在先进试验室、优秀人才及科学研究方法的加持下，广汽自主品牌NVH成果频出，多次获得国际国内大奖。广汽自主品牌风噪水平多次位列自主品牌第一名，还牵头和参与编写国家标准和行业标准，并参与国产测试仿真软件的开发工作。

当然，成功从来不是一蹴而就，汤环球及其团队也曾经历挫折和挑战。

02 没消息才是好消息

2020年寒冬，在中国最北的黑河试验场，气温低至零下30多度。一群来自广汽研究院的NVH工程师正在紧张地准备一款全新SUV的NVH测试。

如果测试通过，接下来新车就能正常量产。但就在这紧要关头，意想不到的事情发生了。随着车辆的起动，整个车就开始振动轰鸣，一直持续了5分钟。这个现象在此前的常温和高温测试中并未出现过。为了复现超低温天气才有的问题，工程师凌晨4点就起床。就连手机都冻关机了，他们只能把一些测试传感器放在怀里暖和来保持工作温度。经过多次起早贪黑的测试改进，终于发现是发动机标定以及连接传动轴与车身的衬套橡胶的问题，在极低温度下橡胶材料的硬化引起减振效果的衰减。随后通过与动力总成中心、车体中心、整车开发中心等部门共同努力，及时解决了该问题，确保了新车如期量产交付，得到了用户的认可。

新款GS8上市后，其NVH性能则是全面超越同级合资SUV的水平。在怠速关空调挂上P挡位的情况下，驾驶员内耳附近噪声仅有36分贝；怠速座椅振动量级仅0.06m/s²，振动感微乎其微。

不过汤环球在谈起这件事的时候，却是当作一个教训在说的。他认为，好的NVH工作应该是在前期就把问题都解决了，避免后期发现问题和解决问题才是最理想的状态。因为后期解决问题的代价通常比前期高得多。

NVH正向设计开发的方法之一就是NVH仿真技术。一台行驶中的汽车，其噪声的主要源头有三个，分别是风噪、路噪、动力系统噪声。广汽研究院风噪及声学包室工程师陈耀钦给我们演示了用仿真软件改进某款新车的风噪性能的过程。比如通过反复计算修改，可以让此前对风噪贡献很大的车顶激光雷达变得微乎其微，还有让后视镜的气流尽量不和车身发生作用，从而避免湍流噪声的产生。

除了风噪，路噪也是需要重点抑制的。广汽研究院车身NVH性能室工程师包键也给我们演示了如何使用仿真软件优化400Hz下的低频路面行驶结构噪声。包键表示，广汽研究院的仿真技术用得很早，随着技术的进步，现在建模的精度越来越高，仿真的结果就越来越逼真，效果越来越好。

昊铂GT风噪性能开发仿真验证

“做仿真的目的就在于，尽可能在早期把这些可能产生噪声的来源找出来，并提供相应的改进方案给设计部门，从而尽早调整。”汤环球说，后期要改的话通常会有比较大的成本，周期或者付出重要的代价。有的时候由于没有布置空间甚至想改也改不了。所以他们在前期一遍一遍地做仿真测试，甚至会为了优化1分贝而反复测试修改上百次，为的就是精益求精。

正是靠着这种“锱铢必较”的工作作风，广汽自主品牌NVH性能做到了行业先进水平。今年9月，在2023中国汽车工程学会汽车空气动力学分会学术年会上，昊铂GT一举夺得“年度十佳低风阻车型”和“年度十佳低风噪车型”两项大奖。其中，通过出色的车身设计，昊铂GT不仅风噪极低，而且具有0.197Cd的全球量产车最低风阻系数。

经过中国汽研风洞测试，昊铂GT获得低风噪汽车A级认证

昊铂GT荣获“年度十佳低风噪车型”称号

尽管已经取得如此优异的成绩，但当新能源汽车的浪潮不断拍打时，广汽研究院NVH团队仍然未曾满足，因为新的变革总会带来新的挑战。

03 电动化，智能化，数字化新挑战

在许多人看来，电动车因为去掉了发动机这个巨大的噪声振动源，整车NVH理应好做得多。但事实并没有这么简单，原因之一就是用户对电动车NVH的期待值变得更高了。

对于电动车来说，虽然没有了内燃机的振动和噪声，但是车身布局的变化，以及新动力系统的介入对整车NVH带来了新的问题和挑战。一个显著的问题就是以前燃油车发动机噪声其实也掩盖了很多其它噪音，起到了一定的掩蔽效应。所以当电动车停下来的时候，车内外的其它声音就会更加凸显。

此外，纯电动车型的电机啸叫，混动车型的特定工况的发动机噪音、高速行驶时的风噪、路噪，以及越来越多的车内外各种电机电子设备带来的振动噪声都需要专门关注。

不过技术的进步也给解决问题带来了新的思路，比如主动降噪技术。由于智能座舱的应用，它的原理是通过算法从扬声器里发一个与噪音相位相反的声波，从而有效抵消一些特定工况、特定频率范围的车内噪音波。其原理类似于降噪耳机，但在工程实现上要难几个数量级。

除了主动降噪，广汽研究院NVH团队还在研究车内声音分区技术，使声音可以定向传播，互不干扰。比如使用车内同一套音响系统，让主驾听的是地图导航，副驾听的是交响乐，而后排听的是流行音乐。目前这项技术还在开发中，相信不久之后会搭载到量产车上。

昊铂SSR是广汽埃安旗下首款电动超跑。和传统的燃油超跑不一样，电动超跑在加速过程中很安静，没有发动机的咆哮声。但对于很多开电动超跑的人来说，除了加速中“推背感”的触觉享受之外，他们也希望有代表强劲动力声音的听觉享受。所以广汽研究院NVH团队和德国一流的声学专家合作，为昊铂SSR开发了超跑电子声浪。驾驶员可以选择两种不同的声音风格：“量子隧道”与“星际爆发”。通过多轮的标定和调试开发工作，这个模拟的电子声浪与跑车的加减速状态完美结合，达到了类似真实的燃油超跑一样“与声俱来”的效果，深受用户的喜爱。

昊铂SSR

除了电动化、智能化，数字化技术也给NVH开发工作带来了新的机遇。目前广汽研究院NVH团队计划将现实物理世界的NVH性能开发工作逐步转移到虚拟的数字空间，从而进一步提升开发效率，缩短开发周期，降低开发成本，而且NVH性能的提升也显而易见。当然，这一过程同样很有难度。

在开发过程中的试验样车主要有ET样车和PT样车，这些样车的成本都很高，特别是ET样车。广汽研究院NVH团队的目标就是在一年之内把ET样车数量减少一半，并争取在两三年之后把ET样车都取消，同时也逐步减少PT样车的使用。这一切都得益于数字化技术的发展。

在电动化、智能化和数字化的引领下，汤环球希望未来广汽自主品牌NVH性能达到全领域的极致水平，让声音品质成为广汽自主品牌车型的特色，进而建立广汽品牌声音DNA特征，充分满足各种用户对汽车声音的需求。