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馬路上的男高音 - 解剖 Gogoro 2 系列高頻音

2017/9/11

從 Gogoro 1 系列及後來問世的 Gogoro S ,到今年剛上市的 Gogoro 2 系列,Gogoro 車輛的聲音一直是許多車主討論的焦點。Gogoro 的馬達以及車身建構成一個類似吉他音箱的共振腔體,創造出獨特的聲響,在馬路上往往是「先聞其聲、後見其車」。因此,我們特別訪問動力系統部門的工程師,跟大家分享馬路上男高音的故事。

 

人耳對於特定音頻較為敏感

正如重機族熱愛轟轟巨響,當然也有不少智慧雙輪的騎士,喜愛這種專屬馬達的特殊聲響。網路上,相關的討論很多,有的車主就愛 Gogoro 高音帶來的暢快感,卻也有人覺得有些刺耳。

為了精準地了解消費者的感受,研發部門進行了一項試驗:準備 2 台 Gogoro 2 系列車輛,一台馬達高頻音較為明顯,另一台是則高頻音較為不顯著。在分別請幾位車主進行評價後,得到的結論非常不同。有的車主兩者都可以接受,並不會覺得哪一輛車特別奇怪或刺耳;有的車主則特別喜歡高頻音明顯的,認為這是力道與速度感的展現;當然,也有一位車主兩台車的聲音都不喜歡。

我們進一步探究,將客戶覺得有高頻音的樣本進行頻譜,對照所謂高頻音音量較低的車輛頻譜,並釐清高頻音的頻率範圍,進一步找出來源與振動體。我們發現,有負載時,各個咬合接觸面,包含軸承、齒輪、鍊條等的接觸壓力與摩擦力大幅提升,故摩擦聲響會更加明顯,而大部分反饋的主要聲源,來自於人耳較為敏感的 2,000 ~ 5,000 赫茲區域的數個齧合聲響。換句話說,並不是因為這個聲音本身不良或是聲壓真的比較大,而是人耳聽覺對於這個區間的聲音比較敏銳(詳見圖一說明),相關研究可參閱〈ISO226對於人耳聽聲敏感度的說明〉

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圖一:人耳聽到的聲響感受,即 Loudness LEVEL (PHON)

 

專屬電動馬達的特殊頻率聲音

相較於重機引擎有著彷彿撼動馬路的聲響,Gogoro 的馬達安靜許多,但仍有獨特的高頻音響。它就像每個人的聲音一樣,隨著性別、臉型、身材、咬字、年齡乃至於個性的不同,展現出自己的特色。

Gogoro 動力系統部門主管 Mort Lin 表示:「馬達本身在無負載的狀態下運轉是非常安靜的,但安裝在整車,建構成一個類似吉他音箱的共振腔體時,就會放大形成獨特的聲響。此外,馬達的驅動本來就有高頻音(像是捷運、高鐵、甚至油電車起步、加速、或回充的那個聲音),只要是「使用電動馬達的載具」都有各具特色的高頻音,以下是我們從網路上找到的案例:

短片一:大型電動機車 ZERO 加速的高頻音

 

短片二:火車(電聯車) 起步加速高頻音

 

短片三:高鐵(新幹線) 起步高頻音

 

短片四:Tesla 電動車加速高頻音 

 

聲音的處理,與車體本身構造相關

有些大型重機或者汽車品牌,因為成本以及構造的餘裕,可以設計出阻隔或包圍馬達的部件,降低噪音的分貝數,但無論如何,電動車輛的噪音分貝數,還是遠較一般燃油車輛為低。而馬達和駕駛者處在同樣開放空間的 Gogoro,其特殊的高頻音反而成為馬路上識別度極高的特色之一。

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負責相關動力研發的另一位同事 – Choton Lee 非常有信心地表示:「經過嚴謹的測試, Gogoro 在各時速的噪音都低於油車,以一般油車而言,一根排氣管所發出轟隆隆的噪音就會掩蓋所有其他的聲響;更重要的是,目前的馬達設計,即使在不同的車輛會出現聲音大小的差異,但經歷過長時間的耐久運轉測試,證明產品的可靠度以及安全無虞。這是 Gogoro 車主可以放心的。」

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圖二: Gogoro 2 系列動力總成噪度改善史,噪音一路下降,並會在量產後持續進行相關優化研究

 

經過磨合期,就會越騎越順耳

另一個 Gogoro 車主關心的問題:「透過車輛行駛一定里程的磨合,是否可改善此一現象?」我們也取得了確切的答案,即:「經過嚴謹的驗證,1,000 公里以後的磨合,確實可以有效降噪,但回到主觀感受各異的現實,每個人對於聲音的評價不同,降噪後的聲音仍會有不同的接受度,」 Choton 進一步解釋:「但我們不可能以此為滿足,因此會持續優化設計、改善組裝手法、提高每一個零件的製造精度,來減低噪度以及振動量。」

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圖三:磨合後,主要噪音頻率噪度有顯著下降,特別在黃色虛線區域 (2000~5000Hz) 的聲壓明顯降低,尤其是 2400 Hz 左右的區域的高頻音。

 

這個聲音,有人喜歡,有人不喜歡,但都不影響安全 

外國有句諺語:「一個人的美食,是另一個人的毒藥。」這句話不僅可以用來形容味覺,就聽覺來說亦是如此。有人熱愛古典音樂,有人卻聽不出興味;有人就喜歡龐克搖滾,有人則覺得簡直是噪音。所以, Gogoro 2 系列的特殊頻率聲音對你而言,是毒藥,還是美食?是刺耳的噪音,還是悅耳的聲浪?不管如何,它都不會有任何安全疑慮,而讓你繼續馳騁於每一個白晝、或夜晚。

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