1.通过噪声
汽车噪声是环境污染的一个重要源头。特别是在一些人口密集区，不断来往的机动车，如公交车、快递车、出租车等，都会对居住环境带来影响。为了控制汽车噪声，为人们提供一个舒适的生活环境，各国都针对汽车通过噪声制定了相应的法规，这也是汽车NVH唯一的法规。
通过噪声限制标准因国家、车辆分类以及各自的测试程序而不同。然而它们有一个共同的要求，就是在节气门全开（WOT）、以超过规定速度、范围和距离加速时所产生的车辆噪声为评测对象。工程上，一般要求测试值要比法规限值低2dB（A），以确保所有车辆符合法规要求。
在中国市场销售的车辆，通过噪声的测试工况和限值应根据GB1495-2002来执行。在其他国家市场销售的车辆，应该采用对应的法规。
汽车上有多个噪声源，各个噪声源对通过噪声的贡献是不一样的。在车外噪声评估和整改时，应该根据实际情况进行针对性的测试和改进。图4.3.1所示为各系统对车外通过噪声的贡献量。虽然不同车型，各系统的贡献量有所不同，但总体来说，对车外通过噪声贡献较大的包括动力总成、进气系统、排气系统和轮胎。
图4.3.1 各系统对通过噪声的贡献量
2.怠速振动
怠速是非常重要的一个工况。例如车辆刚刚起动或在红灯前，发动机处于怠速工况。在怠速工况下，车内振动和噪声水平相对较低，车内乘坐人员对振动和噪声非常敏感。另外，由于怠速时的激励主要来自于发动机，激励频率较低，约20～30Hz，所激发起来的振动如转向盘抖动、车身抖动，都属于低频振动，人体恰恰对这些低频振动非常敏感。因此，各汽车公司都把怠速工况下的振动噪声当做重要指标加以控制。图4.3.2所示为怠速工况时转向盘的振动目标设定案例。怠速通常是指一个转速范围，考虑到冷起动时发动机转速转高，因此怠速一般要涵盖较宽的范围，例如600～1200r/min。
图4.3.2所示的怠速振动是以每个转速下的发动机主阶次为评价指标，如四缸发动机的二阶、六缸发动机的三阶。当然除了主阶次以外，还包括其他阶次，但是同主阶次相比，这些阶次的贡献都非常小，可以忽略不计。
怠速振动目标设定的另外一种方式是针对某个稳定的转速，如750r/min，对该转速的振动进行频率分析，通常采用1/3倍频程，对一定频段内的振动幅值进行加权平均，并以该平均值为目标进行评价。加权平均方法如式（4.1）所示。
图4.3.2 怠速工况转向盘振动目标
式中，A为加权后的平均振动幅值；x、y、z为三个方向上的振动幅值。
以上对发动机基本次数成分的怠速振动进行了论述。但是，这个基本次数以外的振动，如不完全燃烧成分（0.5次成分）的振动也会造成很多的问题。我们称它为怠速质量，是从燃烧和振动的角度来进行评价的重要的指标。
对于汽油机来说，为改善排放、降低油耗而采取稀薄燃烧，或者是分层燃烧等技术，但同时会引起怠速变动等现象。这是由于燃料的分配不均，或者点火系统控制不良等原因造成的，并经常发生，也称为怠速粗糙度，是影响怠速时发动机性能品质的评价指标。
另一方面，对于柴油机来说，因为有压缩着火机构，各个气缸由于燃料喷射状况、着火延迟等因素，发动机各个气缸的燃烧压力发生变动是不能忽视的。因此，对所有气缸进行合成时，需要考虑发动机的转速变动和各气缸之间的燃烧压力变动引起的转矩变动。
不论是汽油机还是柴油机，发动机转矩反力引起动力总成振动，并产生人体感觉非常敏感的低频车体振动。由动力总成的质量、发动机悬置的弹簧和动力总成的惯性矩形成振动系统，有6个自由度的刚体模态，很容易由发动机转矩反力诱发共振。
对怠速质量的评价，主要有两方面。一个是对主要激振力变动状态的评价，另一个是对代表半阶次振动的不完全燃烧程度的评价。虽然最终的评价是以车体的振动幅度和乘客的主观评价为主，但是从根本上来说，它是发动机所固有的问题，基于这个原因，经常是对飞轮的旋转变动进行评价。人的感觉对变动很敏感，在这里，评价的对象，即变动，包括平均转速的偏差和以旋转速度为中心的旋转变动幅值的偏差两方面。对平均旋转速度偏差的评价，在一定的测量时间内对转速变动幅度进行评价，为了更精确地进行评价，也有人采用以变动频率分析为基础的标准偏差评价。不完善燃烧所引起的转速的变动幅度偏差的评价，一般是对测量时间内的变动幅值进行直接评价，更严密地讲，希望能对变动的频率进行分析，对某个变动以上的发生频率或偏差值进行评价。一般来说，平均旋转速度的偏差60r/min、旋转变动幅值的偏差30r/min是可以接受的极限值。
3.怠速噪声
怠速噪声是人们追求极致NVH性能的开端。当车辆起动后，人们首先感觉到的就是怠速噪声，如发动机声音是否和谐、是否有异响等。有的NVH性能好的汽车，起动后甚至听不到发动机的声音。
怠速噪声通常采取A计权声压值，有些公司宣称自己的产品能够将怠速噪声控制在40dB（A）以内，这无疑是它与对手竞争的杀手锏。图4.3.3所示是市场上几款常见中级车的怠速噪声测试结果。
图4.3.3 几款汽车的怠速车内噪声测试值
研究怠速噪声时，除了声压级的幅值以外，还要关注声音的品质。怠速噪声主要来源于动力总成，影响声品质的通常包括变速器敲击声、水泵和机油泵工作噪声、喷油嘴噪声、风扇噪声、气门噪声和活塞敲缸声等。由于怠速时整体噪声水平较低，因此，一些辅助机构的异响会很明显。因此，在设定噪声目标时，对这些辅助机构本身发出来的噪声也要加以限制。
4.路面噪声
车辆速度越高，路面噪声的影响越大。路面噪声主要来源于轮胎与路面的摩擦。它的主要特征是频率范围宽、构成成分复杂，幅度较高时，严重干扰车内谈话和享受音乐，影响车内乘坐舒适性。(www.xing528.com)
路面噪声的激励源来自于路面。路面上的凸凹不平会产生周期性或者随机性激励，通过轮胎、悬架系统向车身传递。激励在传递过程中，如果存在频率接近的模态，则会被放大。如悬架系统模态、轮胎胎壁模态、轮胎空腔内的空气模态等。这些模态与结构相关，具有各自的振动形式和频率。如轮胎内的空气模态一般为240Hz左右，在路面噪声的频谱曲线上经常能见到它的存在。图4.3.4所示为路面噪声发生原理示意图。
图4.3.4 路面噪声发生原理
路面噪声的激励源主要是路面。路面的种类不同，路面噪声的频率特性也不同。路面越粗糙则噪声越高。图4.3.5所示为几种路面上的噪声实测结果。
设定路面噪声目标时，应该根据具体车辆具体对待。不同级别车的路面噪声目标应该是不同的，如图4.3.6所示。
5.加速噪声
汽车在加速过程中产生的车内噪声称为加速噪声。加速噪声包含了轮胎噪声、发动机噪声等多种因素，是一个广义上的概念。是汽车在高速公路上行驶，或者在实验过程中，经常会遇到的一种工况。由于汽车在加速过程中，发动机转速高，产生的激励大，同时，轮胎与路面的摩擦也会产生很高的噪声，因此，加速噪声是NVH性能评价、暴露问题的常用工况，实验工程师经常选择加速工况来对车内噪声进行评价和测试。图4.3.7所示为几款汽车的加速噪声实测结果。
图4.3.5 路面噪声测试值
图4.3.6 路面噪声目标设定示例
图4.3.7 车内加速噪声示例
对加速噪声进行评价时经过要关注声音的总体水平、线性度和声品质。
总体加速噪声最能代表一款汽车的水平，它是与发动机转速相对应的，因此，在设定加速噪声目标时，通常是以发动机转速为参考。图4.3.8所示为一款汽油车的加速噪声案例，相对于目标值，多个优化方案呈现出不同的效果。
图4.3.8 加速噪声目标设定例
车辆加速过程中，随着发动机转速的提高，车内噪声水平也是不断升高的，它与发动机转速基本上保持线性关系。这种线性关系就代表了噪声的线性度。当发动机转速达到某一个特定值时，如果噪声幅值出现较大的变化，最典型的是形成一个峰值，如图4.3.8中的圆圈所标记处。这种情况说明噪声的线性度不好，噪声的峰值一般是由共振造成的，它的振动能量集中且较高，对车内乘员的耳膜产生压迫，令人不适。对于这种情况要极力避免。
声品质主要取决于噪声的构成成分。如果噪声的主要成分是发动机的主阶次，如四缸发动机的二阶，那么这种声音听起来很和谐。但是如果其中掺杂了其他阶次成分，如进气系统引起的半阶次噪声，那么这种声音听起来很嘈杂，这说明声品质不好。保证好的声品质就是要控制主阶次以外噪声的存在。
声品质有很多评价指标，如响度、尖锐度和语音清晰度等。如图4.3.9所示为车内噪声声品质的测试案例及目标值定义，左图为声压级。
图4.3.9 响度目标定义
6.风噪
风噪是指汽车在高速公路上行驶时，由于车身与空气摩擦而产生的噪声。风噪属于一种空气动力噪声，具有宽频特性。当车辆高速行驶时，车辆与空气产生剧烈的摩擦，在车辆表面形成一个边界层，特别是在一些结构突变的位置，如刮水器、天线、后视镜等处。边界层处出现气流分离，形成涡流和湍流。紊乱的气流相互作用，产生压力变动，这些激励作用到车身上，引起车身振动，并产生辐射噪声。另外，空气压力变动产生的气动噪声还会通过车身的孔隙直接传递到车内。空气对车身的作用力，包括车内外空气压力差，即背压，使得车身局部产生过大的变形，如门框等处，更进一步加剧了噪声向车内传递。
图4.3.10 风噪测试例
图4.3.10是车速150km/h时在A柱附近测试得到的噪声，从图中可以看出，500～1000Hz范围内的幅值较高。随着频率的上升，声压级水平不断下降。
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