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2025.03.06

汽車是五感體驗的載體
——“E TOYOTA”也需擁有令人愉悅的“聲浪”

目錄

? 與車輛特性契合的聲浪
? 電動車型獨特的“聲浪”設(shè)計
? 自由帶來的難題

此前,本系列的連載為大家詳細介紹了發(fā)動機聲浪制作的奧秘。而這些都是汽車搭載了活塞式發(fā)動機等,依托于傳統(tǒng)燃油汽車而言的知識。

“電驅(qū)行駛的豐田=E TOYOTA”。那么,以這句話為廣告語的氫燃料電池(FCEV)、純電動車(BEV)等電動化車型,是否就不存在聲浪呢?其實不然。這些車型在行駛中仍然可以聽到“嗡嗡”或“嗖嗖”的聲音。

曾經(jīng),豐田章男社長(時任)在入職儀式上特意準備了一輛Supra,讓新員工聆聽發(fā)動機的轟鳴。

豐田社長(時任)

我希望今天的入職儀式能成為大家一生難忘的特別回憶。

在這個電動化時代,我卻想讓大家聽聽這種燃油車的聲音……它雖然不是賽車,但轟鳴中蘊含著另一種品味與優(yōu)雅。

我認為汽車需要通過五感去體驗。無論汽車產(chǎn)業(yè)是否已經(jīng)步入CASE(互聯(lián)化,智能化,共享化,電動化)時代,我們都要讓所有人享受到移動的自由,感受到汽車的樂趣,讓我們共同努力制造可傳遞駕駛樂趣的產(chǎn)品吧!

是的,汽車是五感體驗的載體。

當我們深踩油門時,如果聽不到轉(zhuǎn)速攀升的聲浪,即便汽車正在加速,也很難實感到速度飆升的快感吧。

其實,電動化車型亦如此,豐田始終希望客戶能通過五感來感知車輛。本期連載我們將深入探訪無發(fā)動機車型的“聲浪”制作。

與車輛特性契合的聲浪

在之前的采訪中我們了解到,進行聲浪設(shè)計的關(guān)鍵在于,要匹配車型的動力系統(tǒng)。

如果您是一位發(fā)動機聲浪發(fā)燒友,可能會有過這種經(jīng)歷:在動畫中看到一輛應(yīng)該會發(fā)出巨大轟鳴聲的超跑,卻突然聽到了摩托車的音效,這時您一定會感到錯愕吧。由此可見,契合動力特性的聲浪設(shè)計十分重要。

那么,擁有非發(fā)動機動力的車型又該怎樣設(shè)計聲浪呢?就此疑問我們采訪了隸屬于雷克薩斯車輛性能研發(fā)部第1車輛性能研發(fā)室的佐野真一主任。他曾在2010年至2019年期間,負責MIRAI(FCEV)和雷克薩斯UX300e(BEV)的模擬聲浪設(shè)計。

佐野主任

在負責MIRAI和UX300e的時候,我最初考慮給它們設(shè)計的“聲浪”風格是“風神雷神”。

MIRAI通過吸入空氣并利用氫和氧發(fā)電,所以是風神;UX300e是電動車型,所以是雷神。我曾想過讓UX300e在踩下油門時發(fā)出“咚!噼里啪啦”的一串雷聲,但經(jīng)過一番討論后,這個想法最終沒能實現(xiàn),真的很遺憾……

不過,MIRAI風神的部分還是保留了下來,能發(fā)出類似“嗖”的聲音。

MIRAI的聲音

佐野主任所說的“雷聲”的想法很有趣,雖然遺憾的是沒能實現(xiàn),但我們還是詢問了一下原本他們設(shè)想的雷聲是什么樣的。

佐野主任

我們試制的雷聲由類似雷聲的隨機噪聲構(gòu)成,有趣的是,無論疊加多少個雷聲都不會顯得不自然,所以當時我覺得這個方案可行。

在傳統(tǒng)燃油車中,聲浪設(shè)計基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速的階次聲,但在電動車型中,當你猛踩油門時,瞬間響應(yīng)的聲音如果還是那種階次聲,就無法表現(xiàn)出即時響應(yīng)的感覺。

我們嘗試過制造一些高亢尖銳的聲音,但還是完全感受不到響應(yīng)性。

因此,創(chuàng)造雷聲的想法沒法實現(xiàn)了,但我們保留了隨機噪聲的部分,并在此基礎(chǔ)上加入了一些階次聲來進行模擬聲浪的設(shè)計。

被放棄的雷聲創(chuàng)意。

試制的雷聲

電動車型獨特的“聲浪”設(shè)計

“實現(xiàn)人車對話”是豐田汽車聲浪設(shè)計的基本理念,這一理念自然也貫穿到了電動車(EV)中。即使在沒有安置發(fā)動機的純電動車(BEV)中,發(fā)動機聲浪設(shè)計的理念依然被繼承了下來。

在設(shè)計UX300e的“聲浪”時,我們還研究了電動方程式的聲浪。不過,其原聲聽起來像牙醫(yī)的鉆頭聲,顯然不能直接使用。齒輪噪聲和氣流聲等高頻噪聲會讓人感到不適,所以我們果斷地將其去除,只保留了電機特有的聲音(電機階次聲)。

即便如此,仍然有一些高頻刺耳的聲音殘留,于是我們采用了低通濾波的方法,簡單來說就是過濾掉高頻聲音,只保留低頻聲音。

不過,到底要去除多少高頻音才合適呢?我們讓UX300e的消費市場——日本、中國和歐洲的消費者通過實車進行評估,結(jié)果發(fā)現(xiàn)3kHz(類似蟬鳴的高音)會讓所有受試者感到不適,而2kHz(類似水滴落下時的高音)則有95%的人認為沒問題。因此,我們決定使用不超過2kHz的聲音。

為了實現(xiàn)人車對話,設(shè)計出能夠感知車速的聲浪也是一項重要的工作。

佐野主任

我們設(shè)計了三種音源:80km/h以下是“平滑的線性聲浪”;120km/h左右是“具有延伸感和開闊感的聲浪”;超過120km/h后,由于動力不足,加速會變慢,因此此時是“‘已經(jīng)無法再加速了’的聲浪”。

然后,我們將這3個音源根據(jù)沒有變速齒輪的電機的特點,平滑地連接了起來。

隨后誕生的雷克薩斯首款BEV專屬車型RZ,也延續(xù)了“將音源分為三個領(lǐng)域并疊加”的理念。雷克薩斯車輛性能研發(fā)部第一車輛性能研發(fā)室的中山裕介主任如此解釋道。

中山主任

我們以電機發(fā)出的階次音為基礎(chǔ),疊加音源,既讓人聯(lián)想到功能性的聲音,又展現(xiàn)了雷克薩斯獨有的音效。

疊加的音源中,我們使用了稱為“Prime(質(zhì)數(shù))”的特殊音源來提升獨特性。這個“Prime”指的是“質(zhì)數(shù)倍次數(shù)”,可以理解為一種非單純倍音的聲音。

自由帶來的難題

佐野主任表示,因為BEV有著極高自由度的表現(xiàn)力,研發(fā)聲音反而更有挑戰(zhàn)?!按蠹覍EV聲音的想象差異太大,導致方向性難以統(tǒng)一。尤其是在涉及多人參與的車型中,很容易陷入混亂,因此需要提前準備好基礎(chǔ)音效?!?/p>

另一方面,BEV也有其獨特的優(yōu)勢。特別是在聲音設(shè)計的前期階段,噪聲清理(即所謂的“空白畫布”制作)相對容易。

佐野主任

電動車非常安靜,因此風扇聲、水流聲等在內(nèi)燃機車上聽不到的聲音會變得明顯,這確實是個麻煩,但我們逐一耐心解決。例如,如果因空氣流動產(chǎn)生氣流聲,我們會采取措施防止空氣進入。

此外,由于控制開關(guān)較多,許多地方會發(fā)出“滋滋”或“吱吱”的電磁噪音,這是BEV特有的現(xiàn)象(笑)。

不過,只要了解開關(guān)的機制,就能找到解決方案。而且,這些噪聲大多是高頻音現(xiàn)象,與內(nèi)燃機車不同,BEV的低頻音源幾乎只有電機,這是它的優(yōu)點。

BEV為了安裝電機,會在懸架塔之間加入橫梁連接。這樣可以防止懸架傾斜,從而抑制路噪。據(jù)說這種設(shè)計在前驅(qū)車型中尤為有效。

此外,BEV底部裝有重型電池,這也是一大優(yōu)勢。

最終,還會在實車上確認噪聲來源并逐一應(yīng)對。盡管聽起來“可行”,但噪聲清理確實是一項需要耐心細致完成的工作。

那么,請聆聽在我們精心打造的“白色畫布”上,“UX300e”和“RZ”用聲音為您描繪雷克薩斯BEV的獨特世界。或許,您能在其中感受到雷神的氣息。

雷克薩斯UX300e的聲音

雷克薩斯RZ450e的聲音
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