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[声学基础] 法拉利是如何打造其独特的“爆炸音”的?

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发表于 2018-9-7 16:15 | 显示全部楼层 |阅读模式

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回答这个问题前,我们先聊一下目前汽车设计与开发中遇到的最棘手问题:为了设计出超棒的NVH体验,必须对设计方案不断地修改和评估,然而,根据设计方案不断地修改汽车原型几乎是不可能完成的任务,因为:时间长,成本高。


心疼NVH工程师一秒,他们总要承受以下压力:

  • 必须摸清车辆结构中,成千上万互相作用的部件!

  • 必须有效缩短上市时间!

  • 必须安静!

  • 安静的同时,该响的时候还是要响!

  • 不能太响,不能超过法律限值!

  • 舒服!开起来要舒服!小王你意会一下!

  • ......!



这个难题,纵使是法拉利这样的大牛车厂的攻城狮,一样是要面对的。


更何况,声音是驾驶法拉利汽车的最独特体验之一。


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因采用V12和V8引擎与精心制造的吸排气系统,法拉利汽车拥有独特的爆炸声,与法拉利的一大宗旨相呼应,即使驾驶者在驾驶时的每一瞬间都能享受顶级驾驶体验。当您第一次驾驶法拉利时,踩下油门后,便会有如下体验:

  • 强烈的推背感

  • 被突然爆发的“爆炸音”所包围,这种声音与所有其它汽车的声音截然不同,能给您带来前所未有的体验

  • 刹车反应迅速,因此在直道尽头,您可不断踩踏油门踏板,也不用担心翻车



法拉利官网上的客户留言以及客户调查均证明了法拉利汽车独特声音的重要性,大多数消费者认为法拉利的声音振奋人心。高级声学工程师Francesco Carosone感叹:“这是我们品牌形象的重要部分。法拉利汽车的声音已经成为法拉利的一大标志。法拉利汽车是高端运动跑车,这一点需在声音中有所体现。我们的目标是使我们的所有汽车均有与之相匹配的声音。”


挑战——打造真实而独特的声音


如今,汽车公司普遍采用扩音器或扬声器人为改良汽车的声音,这种方法并不在法拉利的考虑范围内。“其他汽车公司想要人为地创造汽车声音,但我们一直坚持使用真实的汽车声音。”Francesco说。


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“我们的消费者希望汽车声音够大,也就是具有较高的分贝,”Francesco说,“这意味着任何声音都不能有瑕疵,必须完美。我们需仔细调整音质,这通常通过吸排气之间的平衡实现。”


然而,变换汽车吸排气系统的各种部件来测试声音的差异十分耗时且成本高昂。


解决方案——用于虚拟原型制作的模拟器


2013年,为简化开发流程,法拉利安装了Brüel & Kjær的NVH模拟器,该模拟器允许虚拟原型制作,从而能够通过更经济的方式快速实现目标声音。使用NVH模拟器,法拉利能够在自由驾驶场景下动态评估虚拟声音模型。


通过NVH模拟器,法拉利试听基准汽车产生的替代声音(可实时变更),快速识别所需音质。因有能力评估任何类型(计算机辅助工程或基于测试的数据)的来源于任何数据源(无论是现实世界还是虚拟情境)的NVH数据,我们能够直观地试听未来设计与已有设计的组合,从而确定需变更的特定设计参数,然后体验变更后的结果。


法拉利确定声音目标后,来自不同部门的专业与非专业人士能够在汽车设计与开发过程中的任意阶段通过模拟器评估所有最新数据对声音风格的影响。法拉利还在实验室中安装了六轴运动模拟器,这是一种汽车驾驶舱模拟器,采用液压执行器,用于模拟驾驶新车的体验。六轴运动模拟器带有额外执行器,能提高旋转自由度,简化弯道操作。用180°宽频模拟跑道,同时利用Brüel & Kjær的NVH模拟器提供完全准确的声音。六轴运动模拟器系统使试车驾驶者能够在高度还原的情况下体验与评估汽车的驾驶性能与声音。


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结论——开发过程的奠基石


NVH模拟器已成为法拉利开发过程的奠基石,使设计与开发项目中的各参与者都能直观地体验设计的迭代。Francesco称:“对于我们而言,NVH模拟器是一种突破性解决方案。它正在成为我们NVH产品开发过程中不可分割的一部分,我们越来越频繁地利用该模拟器进行调适,以获得我们想要的结果。在概念阶段,我们可改变吸排气系统不同部件的形状,利用模拟器直接听CAE模型在采用不同设计方案时产生的不同声音,无需制作原型,而在过去,评估与开发部件的过程极为耗时,几乎不可能进行测试。”


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使用NVH模拟器,法拉利的汽车设计与开发团队能够:

  • 最大化满足消费者偏好与要求,准确设置NVH目标,创造截然不同于竞争商的设计

  • 直接通过汽车设计获得具体的声音特点,而无需在实验室通过变更原型获得

  • 利用真实的汽车控制和反馈在虚拟场景中驾驶车辆,评估、变更与设计NVH数据

  • 桌面模拟器显示屏显示的场景可按照不同汽车、系统与部件快速变更



详细内容,请参考:

https://www.bksv.com/-/media/literature/Case-Study/bn1619.ashx

https://www.bksv.com/zh-HK/about/waves/WavesArticles/2014/sounds-like-a-ferrari

https://bksv.com/media/doc/bn1419.pdf


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