跑车声音这么吵,是为了炫富吗
跑车声音这么吵,是为了炫富吗
跑车以其独特的轰鸣声和炫酷的外观在街头巷尾吸引着众人的目光。但你是否想过,为什么跑车的声音会如此之大?是故意为之还是技术限制?本文将从物理学、工程学和汽车文化等多个角度,为你揭示跑车噪音背后的秘密。
你经常在马路上遇到突如其来的轰鸣——未见其车先闻其声,如同低空掠过的轰炸机。声浪碾过柏油路的瞬间,同行朋友的小声嘀咕被一键消音,就连降噪耳机都主动投降切成了通透模式。
所有人齐刷刷捂住耳朵张望时,一台明黄色的兰博基尼在注目礼中呼啸而过。此时手机测噪软件显示:62分贝,相当于站在正在运转的洗衣机旁。
百万跑车炸街过后,留下在风中凌乱骂骂咧咧的路人:跑车是故意这么响的吗?
不管是发动机以最低转速稳定运行,还是车辆以60km/h行驶时,跑车产生的噪音普遍比中型家用车高出10-20分贝。作为中型家用车的雅阁新能源在怠速时噪音约32分贝,而保时捷911怠速噪音直接飙到48分贝。当车速提到60km/h时,差距更加明显[1][2]。在城区夜间正常行驶时,大部分跑车的分贝已经超出我国环境噪声的标准值[3]。
跑车以60km/h行驶时,被检测到的噪音大部分超过60dB / 图虫创意
跑车的存在感更强的背后藏着一条物理定律:分贝每增加10dB,人耳感受到的响度会翻倍[4]。也就是说,当跑车呼啸而过时,引擎轰鸣声比日常家用车足足响2到4倍。
人们常被迫与噪音共处,特别是在城市的车流中,“听得我血压都高了”并不是一句玩笑话。北京大学公共卫生学院研究表明,生活在交通噪音大的街道的人群更容易患上高血压,且风险随着噪音“剂量”而增加[5]。
跑车真的安静不了吗?
真的不能。跑车的声浪绝非偶然,而是工程师在动力与噪音之间精心计算的产物。
对于跑车来说,为了实现更快的速度,其设计更注重高性能、高爆发力以及高耐力,因此绝大部分跑车搭载了大排量发动机。汽油在气缸内爆燃产生的“暴力输出”,正是跑车轰鸣声浪的本质。
普通家用车通常采用的是4缸发动机,也是目前汽车上使用最广泛的发动机类型。而跑车最多可以达到18缸。缸数越多,排气脉冲叠加越密集,声浪越浑厚。布加迪W16多缸联动,如同交响乐团齐鸣,叠加后的声波强度直接翻4倍。加上W16在车顶安装了双引擎进气口,发动机声音再次被放大[6]。这种声学现象堪比用高压水枪冲击铁皮桶,隔着三条街也能锁定你的耳膜。
跑车速度快、噪音大,主要归因于其强大的发动机 / 图虫创意
高转速下,发动机的活塞、气门等部件的运动速度加快,产生的机械振动和冲击更强烈,从而导致噪声增大。而跑车的峰值转速一般可以达到普通民用车正常行驶转速的两倍以上,噪声更大也是情理之中。
当普通民用车在3000转/分钟的舒适区时,保时捷911 GT3的引擎可以以9000转/分钟狂飙[7]——这意味着911 GT3全油门时的声压级别,相当于把电钻怼在你耳边。
不仅会拉高噪声强度,发动机转速的提高还会导致声波频率增加[8]。高频声波更容易穿透耳膜,好比用指甲快速划过黑板,频率越高,越让人头皮发麻。
家用车的消音系统如同录音室工程师,通过隔板、吸音棉和利用声波反射互相干扰抵消等手段将噪音尽可能压低[9]。跑车的排气系统则更像故意拆掉降噪装置的摇滚乐手,放任声浪释放成为基础操作,琢磨着将噪音当作特色的更不在少数。
制造商为了尽量提高发动机功率,减少排气阻力,会故意选用消声效果弱的消音器。甚至有时会刻意保留“回火放炮”声,通过延迟点火让未燃尽油气在排气管内二次爆炸,充分享受声浪的轰鸣。
改装跑车“炸街”属于违法行为,但原厂跑车暂不受限制 / 图虫创意
根据汽车工业研究,人们通常会认为嘈杂、颠簸和驾驶体验更累的车舒适性更差[10]。对于跑车而言,噪音和震动叠加产生的生理疲劳感实则受到刻意关注。相较于日常驾驶对静谧性的需求,跑车消费者更注重驾驶行为本身的感知维度,追求人车交互过程中的体验。
这些看似矛盾的物理反馈——无论是加速时的推背感、换挡的机械顿挫,还是排气声浪的爆破震颤——经过精密设计后,共同构建出高强度感官刺激的驾驶环境,直接影响驾驶员心理[11]。生理反馈与心理激荡交织,共同满足了其对激情的需求。
20世纪是汽车时代。在早期,声浪更多是发动机和排气系统未经优化的自然表现,而非设计重点。以手握众多跑车品牌的美国为例,上世纪中期,战后的美国解除了配给限制,制造商将汽车做得愈发豪华,马力直逼300PS[12]。内燃机的声音与工业文明挂钩,被给予高度评价,大排量引擎声浪也因此被视为汽车文化的重要符号[13],成为类似香槟开瓶声的奢侈品识别特征。
《速度与激情》系列电影推波助澜,使跑车血脉贲张的意象变得更加流行 / 图虫创意
在技术条件注定跑车无法消除声浪的前提下,工程师索性顺势而为对其发扬光大。
为了增强品牌的辨识度,制造商设计出独特且标志性的声浪并广为营销。在跑车爱好者的眼里,兰博基尼V12的金属咆哮、保时捷水平对置引擎的高频蜂鸣、美式肌肉车的低频闷雷,各自对应着品牌性格。
有品牌通过电子声浪模拟系统还原引擎声效,与电影配乐大师合作,为不同主题模式专门设计音效[14]。不仅如此,更有品牌配备了车尾外置扬声器,将声浪延伸至车外[15]。
有声浪,整条街路人的注视都是车主的兴奋剂。只要声浪一响,所有人都知道——有钱人来了。
跑车开静音模式?
开玩笑,那跟你骑共享单车有什么区别?
参考文献
[1]汽车之家.(2023).中型车.雅阁新能源.车型详解.噪音
[2]汽车之家.(2021).跑车.保时捷911.车型详解.噪音
[3]环境保护部 & 国家质量监督检验检疫总局.(2008).国家标准城市区域环境噪声标准.
[4]J. C. Stevens & L. E. Marks. Stevens.(1999).Power law in vision: exponents,intercepts, and thresholds. Fechner Day, 99:82–87.
[5]Huang, J., Yang, T., Gulliver, J., et al. (2023). Road traffic noise and incidence of primary hypertension: A prospective analysis in UK Biobank. JACC: Advances, 2(2), 100262.
[6]Bugatti.HYPER SPORTS CARS.W16 MISTRAL
[7]Porsche.Menu.Products.911 GT3
[8]邵钢 &俞悟周.(2009). 道路交通噪声等效频率的研究.(eds.)中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集(pp.211-212). 同济大学声学研究所.
[9]吴哲 &王小龙.(2022).汽车排气系统的优化改进.内燃机与配件 (18), 35-37.
[10]冷川 &李军.(2017). 汽车NVH性能研究综述.汽车工业研究 (11), 51-55.
[11]李鹏飞 ,赵长石 & 曹更永. (2008). 基于交通心理学的交通安全策略.现代交通技术(05), 69-72.
[12]Basem Wasef.(2018).Speed Read Supercar: The History, Technology and Design Behind the World’s Most Exciting Cars (Volume 6), 69-70.
[13]Clendinning, E. A.(2018). Driving future sounds: imagination, identity and safety in electric vehicle noise design. Sound Studies, 4(1), 61–76.
[14]BMW中国.车型.BMW i
[15]小米汽车.小米SU 7.小米SU 7 Ultra