在學(xué)習(xí)NVH振動(dòng)異響故障診斷時(shí)，我們時(shí)常會(huì)聽到這樣一個(gè)概念——

“高頻聲響，低頻發(fā)生”

很多技師對(duì)此感到疑惑，時(shí)常出現(xiàn)概念上的混淆，也不知這一概念對(duì)實(shí)際診斷到底有什么幫助。那么今日，我們就通過NVH波形，一起來探討現(xiàn)象背后原因及其應(yīng)用。

汽車NVH免拆診斷

01

現(xiàn)象認(rèn)知

“高頻聲響，低頻發(fā)生”

字面意思并不難理解，即低頻的敲擊會(huì)產(chǎn)生高頻的聲音。

原瑞鎧老師曾在《汽車維護(hù)與修理》2025年6月的免拆診斷專欄中，發(fā)表過這樣一個(gè)案例：

一輛帕薩特車?yán)錂C(jī)啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)發(fā)出“嘰嘰”的異響。測到這個(gè)“嘰嘰”聲的頻率為6kHz，而經(jīng)過計(jì)算，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致“嘰嘰”聲的罪魁禍?zhǔn)?，卻是“冷卻液泵”——轉(zhuǎn)動(dòng)頻率僅約為17.84 Hz。

圖1 6kHz的異?！皣\嘰”聲

明明波形上指示的是6kHz的高頻異響，為何發(fā)聲源的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率卻這么低？

這是很多技師診斷時(shí)容易踩的坑，一不小心可能就陷入了“苦找高頻發(fā)聲源”的誤區(qū)。

那究竟為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？

02

原因探究

其實(shí)，出現(xiàn)“高頻聲響，低頻發(fā)生”的原因很簡單，我們用一個(gè)更易于理解的情境來說明：

用打鼓的方式來理解

我們知道，敲擊鼓面，鼓會(huì)發(fā)出“咚咚”聲響。

假設(shè)一秒敲擊一次，即敲擊頻率是1Hz。此時(shí)，我們每秒聽到的鼓聲卻是400Hz（以小型手鼓聲為例）。

這是因?yàn)?，敲擊的?dòng)作，會(huì)讓皮質(zhì)鼓面發(fā)生彈性形變。鼓面被敲擊的區(qū)域會(huì)先向下凹陷，隨后在自身彈性和張力的作用下快速恢復(fù)原狀，并因慣性繼續(xù)向上凸起，如此反復(fù)形成機(jī)械振動(dòng)（受迫振動(dòng)）。這個(gè)受迫振動(dòng)的過程，速度極快（如：可達(dá)到一秒400次），隨后幅度逐漸變小至停止。

如圖2，鼓面振動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)鼓腔內(nèi)空氣一起振動(dòng)，形成駐波放大敲擊聲，最終形成了“鼓聲”。

因此，雖然我們最終聽到的是更高頻的鼓聲（現(xiàn)象），但實(shí)際導(dǎo)致聲音出現(xiàn)的，卻是低頻的敲擊動(dòng)作（激勵(lì)）。

波形的理解

那么，從波形的角度，又如何進(jìn)一步理解這個(gè)過程呢？

此前直播中，南通同鑫寶馬專修店的張晨老師，給大家準(zhǔn)備的課后練習(xí)題——一段用60分的節(jié)拍器錄下的聲音。如以下兩張圖：發(fā)聲頻率為1Hz（每秒響一次），產(chǎn)生了約1.4KHz的聲音。

圖3 發(fā)聲頻率1Hz

圖4 聲音頻率1.4kHz

如以下音頻。使用PicoDiagnostics中自帶的【低通過濾】，過濾出1.1kHz以下的聲音。此時(shí)你是不是聽不到“滴滴”聲了？沒錯(cuò)，這也就說明了這個(gè)聲響頻率確實(shí)在1.1KHz以上。

我們將采集到的波形導(dǎo)出為音頻，并使用Sonic Visualiser軟件打開這段音頻。挑選某1次的敲擊，放大。如圖5，可看到：1次敲擊后，伴有多次高頻振動(dòng)。

圖5 使用Sonic Visualiser軟件打開音頻

再放大，選取一個(gè)高頻振動(dòng)周期，如圖6，測量其周期時(shí)間約為:0.00072s, 其頻率為1/0.00072s=1388.89 Hz。

與圖4中NVH軟件顯示的聲音頻率1400Hz相符！

圖5 放大單獨(dú)高頻振動(dòng)周期

03

診斷啟示

至此，相信你也已經(jīng)很明確了。

低頻的敲擊是響聲出現(xiàn)的源頭，但我們聽到的聲響，其實(shí)來自于被敲擊物體自身的高頻振動(dòng)。

如：高速振動(dòng)的鼓面、鐵片等

所以，“高頻聲響，低頻發(fā)生”的問題，找到異響自身的頻率是不夠的。想要斬草除根，必須找到激勵(lì)源頭對(duì)應(yīng)的頻率。

異響頻率好找，使用頻譜圖即可快速鎖定。

那低頻激勵(lì)源呢？用時(shí)域圖。例如在以下時(shí)域圖中，可以發(fā)現(xiàn)異響發(fā)生的頻率為18Hz。接下來你就可以利用“異響1秒出現(xiàn)18次”的信息，與發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部鏈輪結(jié)構(gòu)，計(jì)算得到那個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率與之一致的部件了。（圖源：《汽車維護(hù)與修理》2025.06 上半月刊-免拆診斷專欄-原瑞鎧老師案例）

圖6 異響1秒18次

作者介紹

陳國飛

汽車售后事業(yè)部負(fù)責(zé)人，虹科高級(jí)工程師，17年汽車售后診斷技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。精通示波器診斷和噪音振動(dòng)檢測技術(shù)，善于解決汽車診斷的疑難雜癥。