汽车座椅按摩声品质问题与优化方法

汽车座椅按摩声品质问题与优化方法

韩建杰

宁波翼宇汽车零部件有限公司    浙江宁波   315475

摘要：随着汽车技术的飞速发展，人们对汽车舒适性的要求也逐渐提高。作为现代汽车的重要配置，座椅按摩功能的好坏直接决定了用户的使用体验。本文基于10款不同车型配备的座椅按摩功能，对座椅按摩的整体声音品质进行了主观评价，找出了消费者对座椅按摩音质的疑虑，分析了当前汽车座椅按摩声品质存在的问题，并利用声学原理和当前的先进技术设计出了实用的优化方法，为整个汽车行业的不断进步做出了贡献。

关键词：汽车座椅；按摩；声品质；优化方法

前言

随着汽车科技的迅猛进步，曾经仅为高端车型所独有的配置，如今已逐渐普及至中低端车型中，其中，座椅按摩功能尤为明显，成为了许多消费者所关注的焦点。然而，尽管这一功能的市场占有率正稳步提升，但实际情况是，市面上配备座椅按摩功能的车型仍然较为稀少[1]。这种市场现状导致许多汽车制造商和座椅供应商在座椅按摩技术的掌控方面，尤其是声品质控制上显得力不从心。由于缺乏相应的技术储备，座椅按摩功能在后期开发和装车过程中往往会出现各种声品质问题。若是在这些问题出现后再进行修正和优化，不仅会延长开发周期，还会增加不必要的开发成本。因此，为了避免这些潜在的问题和损失，应在座椅开发的初期就积极参与，对座椅按摩的声品质进行严格把关，确保座椅按摩功能在整个开发过程中都能达到预期的声品质标准，为消费者提供更优质的产品体验。

一、汽车座椅按摩结构及声音原理

汽车座椅的按摩系统结构主要由各种电动机、开关等关键部件组成。安装在座椅内部的气动装置是根据气压理论设计成多个气动装置，即气压腔。这些气压腔由汽车发动机的气泵提供，气泵不断注入和压缩空气，产生持续的气压，并将其传递给座椅式气动执行器[2]。当压力腔内外受到推动或收缩时就会引发振动现象。这种振动可以有效按摩驾驶员身体的多个部位，尤其适合容易出现疲劳或紧张症状的背部、腿部、头部和臀部等部位。座椅后部装有电子振动装置，该装置由微型电脑操作，根据预定的软件程序调节振动，从而精确控制和调节按摩力度和位置。

汽车座椅按摩声音的工作原理是将气动装置和电子技术相结合应用的一个复杂过程。具体来说，当触发按摩功能时，座椅内部的空气动力装置会启动并运行，使内部气泵快速工作并产生流动气体。这些流动的气体经过各种管道和阀门后，不仅会释放出独特的声音，还会伴随着机械部件产生的细微噪音。同样，电子振动器也开始产生振动，形成轻微的振动声，进一步增强了按摩时的声音感觉。为了确保驾驶者在享受按摩的同时将噪音干扰降到最低，并提高驾驶舒适性，这些声音都经过特别调整，采用了低噪音设计。这种独特而细致的音响设计不仅突出了汽车按摩椅按摩功能的人性化特点，也展示了当今汽车制造领域在细节处理方面的高超技艺。

二、汽车座椅按摩声品质主观评价

首先，对于这10款配备了座椅按摩功能的车辆，在整车状态下都进行了座椅按摩各个工作环节的主观评价。为确保评价准确性，专门挑选整车半消声室作为评估环境，该环境背景噪声被严格地限制在不高于25dB(A)的范围内，以尽可能地减轻外界噪声对评估结果的干扰[3]。在开始评估之前，必须确保每辆进行评价的交通工具都处于最佳运行状况，没有电源供应的问题，并且车辆处于IG-ON工作状态，也就是点火开关启动但发动机并未工作。此种配置设计可以有效地模拟用户在实际车辆中的运行状态，使得评估结果更为接近真实状况。

在评价过程中，我们特地请到了10位NVH专业的主观评判团队成员，他们各自坐在被测试交通工具的按摩座椅上，模拟了使用者的驾驶场景来进行座椅按摩的声音品质评价。评测小组根据座椅按摩的声音进行打分，采用十分制评分标准，以确保评测的客观性和公正性。经过一系列的评估和打分，我们对这10款汽车的座椅按摩音质进行了主观评分。为了便于后续的纪录和对比，我们为这10辆汽车分别命名为car1-car10，而评估人员则分别标记为A-J，最终的主观评价结果整理如下表1所示。通过该表，我们可以详细了解不同测评人员对每种汽车座椅的按摩音品质评分，为后续的数据分析和改进工作提供宝贵的依据。

表1主观评分结果

根据所提供的评分结果，我们可以对这10款车的座椅按摩声品质和主观评价进行深入分析。在这10款车中，有两款车的座椅按摩声品质表现非常出色，分别是Car2和Car10，获得了评测人员的一致好评。无论是音感、音量控制还是声音的舒适度都令人印象深刻，为乘客带来了愉悦的乘坐体验。值得注意的是，在这10款车中，有40%的车在评价分数上被评为7分。这些车辆在座椅按摩声品质方面表现出了相当高的水平。虽然还有一定的提升空间，但总体而言乘客可以获得比较满意的体验。然而，在被评为6分的车辆中，评测人员指出了关于座椅按摩声音主要的不满意和投诉点。其一，需要指出的是，这些车辆的座椅按摩系统在工作时会产生较大的嗡嗡声，给乘客带来额外的噪音干扰。其二，不适当的声音频率也成为一个问题，一些乘客表示这个频率的声音让他们感到不舒服。其三，声音持续性过长也是一个问题，因为长时间的按摩声音会导致乘客过度疲劳。其四，声音的不自然变化也是乘客普遍反映的问题，这种不协调的变化无疑会对乘客的乘车体验造成一定程度的影响。

三、当前汽车座椅按摩声品质存在的问题

（一）声音偏大

车主在使用座椅按摩功能时，有些人会觉得按摩声音偏大，有时甚至会影响驾驶员的正常驾驶。这种噪声是由座椅按摩装置内部，如电机和齿轮这些部分在操作过程中产生的摩擦所引发的[4]。这样的摩擦力产生的声响，在没有经过有效的削减和抑制下会显得特别明显，进一步影响了车内的宁静体验和舒适度。对于那些渴望获得极致乘车体验的乘客来说，这种噪音已成为一个大问题。他们期待着旅途的宁静与舒适，但过大的按摩噪音不仅打扰了他们片刻的休息，也对他们的情绪产生了深远的影响。因此，对于汽车生产企业来说，在打造座椅按摩效果时，如何确保按摩过程中的舒适性和成效，同时又能够降低噪音产生，显然是一个需要进一步研究与完善的问题。

（二）声音频率不适

声音频率指的是声音的音调高度，这一特性对个体的听觉体验具有极大的重要性。在当代汽车设计理念中，座椅的按摩功能是改善乘坐体验的核心部分，其产生的音效直接影响乘客的舒适度[5]。当座椅提供的按摩功能发出高频声音时，尖锐的音符仿佛在锯木头，直接触及人的听觉，让人感到烦躁不安，难以放松。这种噪音不仅不能给乘客带来放松，反而会让他们感到不舒服，从而干扰他们的心情和情绪。而当声音频率较低时，就好像一台老唱片机在播放一首历史悠久的曲目。虽然有历史背景，但听久了也会觉得乏味，失去生命的活力。对于热衷于追求舒适的乘客来说，这种音色无疑是大打折扣的。因此，在声频调节方面，座椅按摩功能显得极为重要。要想真正让乘客体验到按摩带来的放松和舒适，提升整体乘坐体验，就必须选择既不刺耳又不压抑的声频。

（三）声音持续性过长

在当下不断壮大的车辆消费市场中，拥有座椅按摩功能的汽车已经崭露头角，成为大量高品质车型的显著吸引点。然而，在尝试这一特定功能时，不少车主发现按摩声品质的声音持续性过长，这一现象不可避免地对驾驶员和乘客构成了不小的不便。尽管座椅的按摩功能给乘客提供了愉悦的坐姿，但持续出现的噪声问题也变得尤为关键。这样的噪声主要是因为座椅按摩系统里的电机、齿轮等部分。在车辆的设计和制造流程中，若不对这些部件的运行中产生的摩擦声、震动声等噪声进行有效的优化，其产生的噪音时长会被延长。当长时间置身在这样的噪声环境中，驾驶员很容易分散他们的注意力，这不仅会使驾驶员感到筋疲力尽，还可能损害驾驶者的判断和响应速度，从而对驾驶安全带来隐患。乘客会感觉到持续的噪音对他们的乘车体验有很大的负面影响，尤其是在长途旅行时，这种不适感可能会更加明显。

（四）声音变化不自然

在座椅按摩过程中，声音应细腻自然。随着按摩的进行，声音呈现出涓涓细流般的涟漪，给驾乘人员带来和谐愉悦的体验。然而，在某些车型上，我们会发现座椅按摩的声品质变化并不好听，有时会出现不和谐的噪音，就好像在平静的旋律中突然加入了刺耳的噪音。声音的不自然变化往往是由于座椅按摩设备的控制系统在声品质方面存在缺陷。控制系统不能平滑地调节按摩的声音，使得声音在发生变化时就显得很僵硬，这不仅削弱了驾驶者和乘客在驾驶和乘坐方面的舒适性，还会打破原本营造的宁静、舒适的驾驶和乘坐体验。汽车制造商为了提高驾驶员和乘客体验的舒适性，有必要对座椅按摩功能的控制系统在声音控制领域进行深度探讨和优化。只有当声音的变化与按摩力度的变化相协调时，座椅按摩才能实现真正的舒适性和协调性，从而为驾驶员和乘客提供更愉悦的旅途体验。

四、汽车座椅按摩声品质的优化方法

（一）座椅按摩结构优化

1.改进结构布局

通过深入地研究人体工学，精心地为汽车座椅设计按摩点的分布，确保这些按摩点被精确地放置并覆盖座椅的关键部分，以在确保按摩效果的基础上，减少按摩点过于集中或分布不均匀带来的问题。我们需要特别关注按摩点布局不当产生的结构性摩擦与冲击噪声，努力在确保用户体验的同时，实现声品质的最优管理与控制。同时，在座椅按摩装置的连接方面也需进行改良，采用各种减振用材料和防震结构，以便降低结构振动所引发的噪声输出。此外，在确保座椅按摩具有基本结构和耐用性的同时，还可以选择轻量化材料并优化其结构，以减轻座椅的整体重量。这不仅有助于减少汽车重量带来的振动和噪音问题，还能提高车内的燃油效率。

2.优化传动系统

传动系统主要负责向按摩装置传输动力，其运行性能直接决定了按摩的效果和噪音水平。首先，应选择精度高、噪音低的齿轮。这类齿轮经过精心设计和制造可以有效降低齿轮间啮合产生的噪音。同时，通过调整齿轮的齿形和数量可以减少传动过程中的振动和冲击。此外，我们还可以选择噪音更低、效率更高的点击装置。在该电机的运行过程中，产生的噪音非常小，大大优化了用户体验。此外，在设计按摩装置时不仅需要重视传动比的合理性，还要通过深入的计算与优化来确保其获得充分的动力，并避免传动比的过大或过小造成的声响和震动。这个设计不仅增强了按摩的体验，同时也使得系统更为安静和稳健。

（二）控制系统优化

1.改进控制系统的算法

控制系统中的算法与按摩效果和声品质有紧密的联系。为了优化按摩声品质，改进相关算法的重要性尤为突出。在按摩过程中，必须仔细研究当前算法可能产生噪音的根本原因，这可能是由于电机运行问题、齿轮啮合不精确或控制参数不当造成的。所以，在对算法进行优化时，应针对这些特定的问题进行有针对性的改进。其次，优化的算法应该把提升按摩的精度与稳定性设为首要目标。通过精确调控电动机构的旋转速度和扭矩，能确保按摩设备在其工作过程中表现得更加流畅和可靠，进而降低不必要的摩擦和振动，减少噪音的生成。此外，该算法还可以考虑增加自我调节特性。根据驾驶员的身体状况、坐姿以及不同的按摩需求，系统会自动调节按摩的幅度和频率，确保按摩效果更符合驾驶员的具体要求，同时还能减少噪音干扰造成的不适感。

2.采用智能控制与反馈系统

智能控制和反馈系统的引入可以进一步优化和提升汽车座椅的按摩声品质。首先，通过传感器，智能控制系统可以实时检测按摩设备的多个参数的运行状态，如电机转速、扭矩和温度等。一旦系统检测到异常或可能的故障就能自主调整控制设置或发出警告，避免噪音的产生或传播。其次，该反馈系统可将驾驶员的实时反馈实时传送到控制单元。驾驶员可以通过触摸屏或语音指令等多种渠道来评估按摩效果，并提出有针对性的改进方案。根据收集到的反馈信息，控制系统会不断进行学习和调整，以持续提升按摩效果和听觉体验。此外，这种智能控制反馈机制还可以与其他车辆系统建立联动。例如，当与音响设备相结合时，按摩功能可以在启动时自动调节音乐的音量或音质，从而营造出更加愉悦的驾驶和乘坐氛围。

（三）声音处理技术应用

1.减振降噪技术

改善汽车座椅按摩音质的策略之一是采用减振降噪技术。通过有效降低座椅按摩时的振动和噪音，可以显著提高乘客的舒适度。在座椅按摩和车体之间使用隔振材料，能够有力地隔离振动并减少振动的传递。这类隔振素材一般都拥有出色的阻尼功能，能够吸纳并分散震动能量，从而有效地减缓噪声的传播。另外，主动降噪技术是一种先进的噪音控制技术，它会发射与背景声音相位不同、幅度一致的声波，使得这两种声音在空间分布上能够互相抵消，从而实现显著的降噪效果。利用这种技术可以显著减轻座椅按摩产生的低频噪声，从而增强乘客的舒适体验。

2.声音美化技术

声音美化技术是对座椅按摩产生的声音进行艺术加工和处理，以更好地满足人们的审美需求。通过对座椅按摩声音进行音效设计，可以增强其美感和悦耳的音色，提高声品质。例如，通过使用不同的音调、音色和节奏来模仿各种按摩效果，可以提供更丰富的听觉体验。然后，还可以根据个人喜好和需求定制座椅按摩音效。用户可以有选择性地选择自己喜欢的音乐或自然音质，为按摩添加背景音乐，让整个体验更加轻松愉悦。此外，座椅按摩还可集成语音提醒功能，为用户提供更直观、更便捷地操作。例如，当用户开始、结束或调整按摩强度时，系统可使用语音功能为他们提供相关的信息反馈。

五、结语

总之，汽车座椅按摩声品质问题对乘客的乘坐体验产生了一定影响，因此对其进行优化具有重要意义。通过座椅按摩结构优化、控制系统优化、声音处理技术应用等方法，可以有效提升汽车座椅按摩声品质，为乘客带来更为舒适、宁静的乘坐环境。在未来的汽车座椅按摩功能设计中，应更加注重声品质的研究与优化，以满足消费者对高品质乘坐体验的需求。

参考文献：

[1]李雪刚，黄啸林，梁浩杰，李真炎，欧阳小生，岳浩瀚.汽车座椅舒适性客观评价方法探讨[J].汽车实用技术，2024，49(04):174-178.

[2]刘楚生，韩伟，余稳胜，谈毅.具有焊缝跟踪功能的汽车座椅骨架焊接系统设计[J].焊接技术，2024，53(02):99-103.

[3]汤威.汽车座椅设计中的舒适性与支撑性平衡研究[J].时代汽车，2024，(03):101-103.

[4]马兆强，王传奇.汽车座椅一体式前靠背泡沫撕裂问题分析与优化[J].模具工业，2024，50(01):43-47.

[5]武金娜，李骊璇，胡俊艳，王崇，姚谦，张云霞.汽车座椅散发性能研究[J].中国汽车，2023，(12):51-54.