快速回答
汽車座艙噪音主要透過兩種傳播途徑傳遞給乘員：空氣噪音和結構噪音。空氣噪音通常採用多孔吸音材料和隔音屏障系統進行控制。結構雜訊通常需要阻尼、隔振、解耦和結構優化等措施。 PP/PET纖維狀汽車聲學材料主要用於吸收空氣噪音和減少車內聲音反射，廣泛應用於車頂、頂棚、車門、防火牆、地板、後行李箱、立柱和內裝件等部位。在電動車中，由於引擎噪音的掩蓋作用減弱，輪胎噪音、風噪和馬達高頻噪音更加明顯，因此對輕質寬頻聲學材料的需求日益增長。
汽車聲學材料如何提升車廂舒適度
對於汽車OEM廠商和一級供應商的工程師來說，車廂舒適性不僅僅是降低幾個分貝那麼簡單。
有效的汽車聲學工程始於三個基本問題：
- 噪音從哪裡來？
- 它是如何進入機艙的？
- 哪一種材料或結構方案最適合用來控制它？
在汽車NVH工程中，噪音通常透過兩個主要途徑進入乘客艙：
- 空氣噪音
- 結構噪音
在選擇汽車吸聲材料、絕緣材料、阻尼層、隔離器和多層聲學系統時，了解這兩種傳輸路徑之間的差異至關重要。
快速回答
汽車聲學材料透過多種不同的機制控制聲音和振動，從而提高車廂舒適度。
多孔纖維材料主要用於吸收空氣傳播的聲音。
阻尼材料有助於減少面板振動。
阻隔層可減少聲音傳播。
隔振材料有助於限制結構之間的振動傳遞。
在實際車輛應用中，這些功能通常會被組合成一個整合的聲學組件，而不是依靠單一材料來解決所有 NVH 問題。
- 什麼是汽車NVH？
NVH 代表：
- Noise
- 振動
- 嚴厲
這些因素共同作用，對駕駛和乘客如何感知車輛的舒適性和品質有重大影響。
Noise
噪音是指車內乘客聽到的聲音。
典型的汽車噪音源包括：
- 輪胎和路面噪音
- 風噪
- 引擎噪音
- 馬達噪音
- 齒輪嘯叫
- 暖通空調噪音
- 冷卻系統噪音
- 車身面板輻射
不同的頻率範圍會產生截然不同的主觀感受。
低頻噪音可能被感知為：
- 繁榮
- 隆隆
- 無人機
高頻噪音可能被感知為：
- 抱怨
- 嘶
- 尖銳的音調噪音
- 馬達高頻噪聲
這就是為什麼僅憑整體聲壓級無法完全描述客艙聲學品質的原因。
振動
振動源於機械激勵。
典型來源包括：
- 輪胎與路面的相互作用
- 懸吊運動
- 動力系統激勵
- 電動機
- 齒輪系統
- 結構共振
這些振動可以透過以下途徑傳播：
- 懸吊組件
- 子訊框
- 機殼
- 車身面板
- 座椅導軌
- 轉向系統
有些震動會被車內人員直接感知。
另一些則會激發車身面板，然後車身面板會將聲音輻射到車廂內。
嚴厲
顛簸感更多是指車輛振動和聲音品質的主觀感受，而不是單一的物理參數。
譬如：
- 車輛駛過不平路面時衝擊力大
- 低頻振動過大
- 車廂在特定車速下發出巨響
- 令人不快的結構共振
因此，優秀的NVH工程的目標並不是消除所有聲音。
它的目的是控制不必要的聲波和振動能量。
- 噪音是如何進入車廂的？
從傳播路徑的角度來看，汽車座艙噪音通常可以分為兩大類：
空氣噪音
以及
結構噪音
這兩種機制需要不同的控制策略。
- 什麼是空中噪音？
空氣噪音是指在到達乘客艙之前主要透過空氣傳播的聲音能量。
例如，輪胎與路面的相互作用會在車輪周圍產生聲音能量。
部分聲音會透過空氣傳播，並可能透過地板、輪拱、車門或其他車身結構進入車內。
同樣，空調鼓風機產生的噪音會直接透過通風管道傳播到車廂內。
典型的空氣噪音源包括：
- 風噪
- 輪胎輻射噪音
- 暖通空調噪音
- 散熱風扇噪音
- 外部交通噪音
- 一些馬達噪音
- 動力系統噪音
空氣傳播的聲音一旦進入機艙，就會在內表面反覆反射。
如果車輛內部吸音效果不足，聲音能量可能會持續從以下區域反射：
- 屋頂
- 頂棚
- 門
- 帳戶主頁
- 地燈
- 主幹
這會增加居住者感受到的聲音能量。
因此，吸音材料被廣泛應用於汽車內部。
- 纖維狀汽車聲學材料如何吸收聲音？
PP/PET纖維狀聲學材料是典型的多孔吸音材料。
當聲波進入纖維網時，空氣粒子會穿過複雜的孔隙結構。
在此過程中，聲能透過以下機制降低：
- 空氣與纖維之間的摩擦
- 黏性損失
- 熱交換
- 氣流透過多孔網絡引起的能量耗散
一小部分聲能最終會轉化為熱能。
因此，反射回車廂內的聲音能量會減少。
這就是纖維狀汽車吸音材料的基本原理。
- 為什麼僅僅厚度不夠？
人們普遍認為，較厚的聲學材料性能總是更好。
實際上，汽車吸音效果取決於許多參數，包括：
- 厚度
- 基礎重量
- 密度
- 纖維直徑
- 纖維結構
- 孔隙率
- 氣流阻力
- 壓縮率
- 安裝條件
- 目標頻率範圍
最重要的參數之一是氣流阻力。
如果材料過於開放，聲音可以輕易穿過，但流動的空氣與纖維網絡之間的相互作用可能不足。
如果材料密度過高，過多的聲音可能會在表面反射，而不是進入多孔結構中。
因此，高性能聲學材料需要在以下方面取得適當的平衡：
孔隙率、纖維結構和氣流阻力。
- 什麼是結構噪音？
結構噪音是由車輛結構傳遞的機械振動引起的。
一個典型的例子是：
道路激勵
↓
輪胎振動
↓
吊燈
↓
子幀
↓
車身
↓
車身面板振動
↓
聲音輻射到艙內
最後的聲音可能仍然會透過空氣傳播，但最初的傳播途徑是結構性的。
這是結構噪音和空氣噪音的關鍵區別。
- 為什麼聲光纖不能解決所有結構雜訊問題？
這是汽車聲學工程中最重要的區別之一。
多孔聲學纖維主要用於吸收空氣傳播的聲音能量。
如果主要問題是門板、地板、駕駛室或其他結構部件的強烈振動，僅增加吸音纖維並不能消除根本原因。
結構雜訊通常需要多種控制方法結合。
阻尼材料
阻尼層用於降低金屬或複合材料面板的振動幅度。
典型的應用領域包括：
- 車門外板
- 地板
- 駕駛室區域
- 行李箱面板
- 車身鈑金
解耦材料
解耦層有助於減少結構之間的機械耦合。
它們在多層聲學系統中也很重要，因為在屏障和車身之間需要柔性層。
阻隔材料
阻隔層用於減少聲音傳播。
它們通常依靠更高的表面品質或多層結構來改善傳輸損耗。
吸波材料
吸音層可以減少空氣傳播的聲能，一旦聲能到達車廂或隔音裝置，就能起到吸音作用。
在實際車輛設計中，這些功能通常會組合成：
阻尼 + 解耦 + 屏障 + 吸收
- 空氣噪音和結構噪音通常是耦合的
在實際車輛 NVH 議題中，空氣傳播機制和結構傳播機制並非完全獨立。
例如：
路面激勵首先產生機械振動。
這種振動會透過懸吊和車身結構傳遞。
然後車身面板被啟動。
振動的面板會將聲音輻射到機艙空氣中。
因此，完整路徑可能是：
道路激勵
↓
結構振動
↓
車身面板振動
↓
空氣聲輻射
↓
乘客感知
因此，OEM NVH 工程師不會簡單地詢問問題是空氣傳播的還是結構傳播的。
他們需要明白：
- 哪個來源占主導地位？
- 哪條傳輸路徑貢獻最大？
- 哪個頻段需要改進？
- 不同的頻率範圍需要不同的NVH策略
沒有一種單一材料能夠有效解決整個頻率範圍內的所有雜訊問題。
不同的頻率範圍通常需要不同的工程策略。
低頻
低頻問題通常與以下因素有關：
- 身體模式
- 結構振動
- 面板共振
- 懸吊激勵
- 動力系統激勵
單靠輕質多孔吸音材料通常無法解決嚴重的低頻問題。
典型的解決方案可能包括：
- 結構最佳化
- 傾銷
- 隔振
- 安裝優化
- 車身剛度優化
中頻
中頻雜訊通常需要以下幾種方法的組合：
- 傾銷
- 去耦
- 阻隔性能
- 吸音
中高頻
纖維狀多孔吸收體在中高頻範圍內特別有用。
可以透過調整以下參數來調節它們的聲學性能：
- 厚度
- 基礎重量
- 纖維結構
- 氣流阻力
因此，不應僅以單一的吸音值來評估汽車聲學材料。
在相關頻率範圍內獲得完整的吸收曲線更有意義。
- 為什麼電動車會改變聲學材料的要求？
電動車並不會簡化NVH工程設計。
它們會改變噪音頻譜。
在內燃機汽車中，引擎噪音會產生相對較強的背景噪音，從而掩蓋其他噪音源。
在電動車中，這種掩蔽效應會減弱。
因此，一些原本不太容易被注意到的聲音會變得更加明顯，包括：
- 輪胎噪音
- 道路噪音
- 風噪
- 電機嘯叫
- 齒輪噪音
- 逆變器音調噪音
- 暖通空調噪音
- 冷卻系統噪音
因此，電動車聲學設計更重視以下幾個面向：
- 寬頻吸聲
- 中高頻噪音控制
- 輕量化
- 材料整合
- 局部聲學優化
- 為什麼輕質聲學材料變得越來越重要？
添加更多NVH材料可以改善聲學性能。
但是，額外的材料也會增加車輛的重量。
這可以直接影響：
- 車輛重量
- 能耗
- 電動車續航里程
- 製造成本
- 組裝複雜性
因此，我們的目標不僅僅是增加材料。
目標是在減輕重量、減少安裝空間的情況下，達到所需的聲學性能。
這是纖維狀汽車聲學材料的主要優勢之一。
透過調整：
- 纖維成分
- 基礎重量
- 厚度
- 密度
- 層結構
該材料可針對不同的地點和車輛平台進行最佳化。
- 汽車聲學材料都用在哪些領域？
不同的車輛行駛區域有不同的聲學要求。
車頂和頂棚
常見問題包括：
- 風噪
- 機艙迴響
- 雨水衝擊噪音
- 寬頻吸聲
在這個領域，體重過輕尤為重要。
門
門系統可能受到以下因素影響：
- 外部空氣噪音
- 門板振動
- 腔體共振
- 演講者互動
因此，門窗聲學系統通常需要同時具備吸音和結構振動控制功能。
防火牆和儀表板區域
這是最重要的NVH控制區域之一。
典型的噪音源包括：
- 動力系統噪音
- 道路噪音
- 暖通空調噪音
- 結構輻射
這裡通常使用多層聲學系統，而不是單一的吸音材料。
地燈
常見問題包括：
- 輪胎與路面摩擦
- 懸吊噪音
- 底盤噪音
- 結構振動
常見的樓板聲學系統可能包括：
吸收器 + 隔離器 + 屏障
必要時進行局部阻尼。
輪拱
車輪區域是車輛中最重要的噪音源之一。
此處使用的聲學材料可能需要解決以下問題：
- 輪胎噪音
- 道路激勵
- 石塊衝擊
- 水暴露
- 污染
因此，材料選擇也必須考慮以下因素：
- 耐濕性
- 耐久度
- 抗污染性
主幹
後輪和後車身的振動會將大量的聲音能量引入後行李箱腔內。
吸聲材料可以減少空腔反射，並有助於限制聲音進一步傳播到乘客艙。
柱體和體腔
車輛空腔可以作為聲波傳播路徑。
正確使用方法：
- 吸音器
- 齲洞填充物
- 密封系統
可以減少這些區域的聲音傳播。
- OEM工程師應該評估哪些材料參數？
汽車聲學材料的評估不應僅基於其「吸音效果」是否良好。
更全面的評估應包括以下參數。
聲學性能
- 吸音係數
- 頻率相關的吸收曲線
- 氣流阻力
- 氣流阻力
物理性質
- 厚度
- 基礎重量
- 密度
- 壓縮恢復
- 尺寸穩定性
環保性能
- 耐熱性
- 耐濕性
- 抗老化
汽車需求
- 易燃
- VOC性能
- 氣味
- 霧化
- 材料兼容性
加工性能
- 模切
- 熱成型
- 層壓
- 自黏背襯
- 鋁箔層壓
- 複雜形狀轉換
- 輕量化
- 可回收性
- 材料簡化
- 回收內容
- 為什麼安裝條件與材料資料同等重要？
同一種聲學材料在不同的安裝條件下可能會表現出截然不同的性能。
重要因素包括：
- 氣隙
- 壓縮
- 背襯面
- 安裝面積
- 幾何
- 邊緣洩漏
- 相鄰材料
- 多層結構
例如，自由狀態下厚度為 20 毫米的材料，如果在安裝後被壓縮到 8 毫米，其性能可能會發生很大的變化。
壓縮方式可能會改變：
- 孔隙率
- 氣流阻力
- 有效厚度
- 聲學性能
因此，不應僅根據實驗室數據表來評估汽車聲學材料。
最終安裝狀況也必須考慮。
- Transulate™ 汽車聲學材料
Transulate ™ 是 SINOYQX 為汽車聲學和熱管理應用而開發的 PP/PET 雙組分纖維材料系列。
此資料適用於以下應用：
- 汽車隔音
- 隔熱
- 輕型聲學組件
典型的應用領域包括：
- 屋頂
- 頂棚
- 靠
- 帳戶主頁
- 防火墙
- 地燈
- 主幹
- 支柱
- 內部裝飾
根據項目需要，可以自訂關鍵材料參數，包括：
- 基礎重量
- 厚度
- 密度
- 纖維結構
- 層壓結構
- 如何選擇 Transulate™ 系列
Transulate ™ LT 系列
典型基重：
100–200 克/平方米
典型厚度：
10–20毫米
適用於輕型應用，例如：
- 屋頂
- 頂棚
- 靠
- 支柱
- 內部裝飾
關鍵在於減輕重量。
Transulate ™ AP 系列
典型基重：
300–500 克/平方米
典型厚度：
20–30毫米
適用於：
- 防火墙
- 靠
- 地燈
- 主幹
- 通用聲學組件
Transulate™ HP 系列
典型基重：
600–900 克/平方米
典型厚度：
30–50毫米
適用於對吸音效果要求較高且安裝空間較大的場合。
- 還有哪些其他處理選項？
根據原始設備製造商 (OEM) 和一級供應商 (Tier 1) 的專案要求，Transulate™ 可以以下形式提供或轉換：
- 勞斯萊斯
- 表
- 模切零件
- 自黏部件
- 鋁箔複合產品
- 不織布面產品
- 多層複合材料
- 客製化厚度
- 客製化基重
最終聲學結構的選擇應遵循以下原則：
目標頻率 + 安裝位置 + 可用空間 + 重量目標
- 汽車聲學工程正從材料選擇轉向系統設計
汽車NVH技術的未來發展不僅僅是找出哪種吸音材料具有最高的吸音係數。
更重要的問題是：
- 哪種噪音源占主導地位？
- 哪條傳輸路徑最重要？
- 哪個頻段需要改進？
- 哪種材料最適合該地點？
- 如何在減輕重量的同時達到預期的性能目標？
更有效的開發流程是：
識別噪音源
↓
分析傳輸路徑
↓
定義目標頻率
↓
選擇控制策略
↓
匹配材料
↓
在組件層級進行驗證
↓
在車輛層級進行驗證
這就是如何將材料性能轉化為實際的座艙舒適度。
結語
車輛座艙的舒適性並非由單一材料決定。
空氣噪音主要透過以下方式進行控制：
吸音和隔音。
結構噪音通常需要：
阻尼、隔振、解耦和結構優化。
纖維狀汽車聲學材料在降低空氣傳播聲能、限制車廂反射以及提高中高頻聲學性能方面發揮著重要作用。
對於電動車而言，這一點就顯得更加重要了，因為引擎噪音的掩蓋作用減弱，使得輪胎噪音、風噪和電動驅動噪音更加明顯。
與此同時，汽車製造商仍在不斷減輕汽車重量。
因此，下一代汽車聲學系統並非在於增加更多材料。
它是關於：
使用合適的材料，放置在適當的位置，並達到適當的頻率範圍。
Transulate™ 汽車聲學材料可根據 OEM 和一級供應商的要求進行客製化，包括應用位置、目標頻率、厚度、基重、層壓結構和年度需求。
常見問題
車輛中的空氣傳播噪音和結構傳播噪音有什麼不同？
空氣傳播的噪音主要透過空氣傳播，例如風噪、空調噪音和一些輪胎噪音。
結構噪音始於機械振動，這種振動透過懸吊、車身或其他結構部件傳遞，然後以聲音的形式輻射出去。
汽車聲學纖維能否直接降低結構雜訊？
不完全是。
多孔纖維材料主要用於吸收空氣傳播的聲音。
如果主要問題是結構板振動，通常需要額外的阻尼、隔振、解耦或結構優化。
汽車吸音材料最重要的參數是什麼？
重要參數包括厚度、基重、纖維結構、氣流阻力、各頻率的吸收性能、壓縮條件、安裝間隙及目標頻率範圍。
為什麼輕質聲學材料對電動車很重要？
電動車的引擎噪音掩蓋作用較小，因此輪胎噪音、風噪音、馬達噪音和其他高頻聲音會變得更加明顯。
同時，降低車輛重量有助於提高能源效率和續航里程。
Transulate™汽車聲學材料可用於哪些領域？
典型應用包括車頂、頂棚、車門、防火牆、儀表板、地板、後行李箱、立柱和內裝。
最終材料規格應根據安裝空間、目標頻率、基重和厚度要求來選擇。