家用空调NVH测试的关键性能指标及测试流程规范

家用空调的NVH性能（噪声、振动与声振粗糙度）是影响用户使用体验的核心指标之一，其表现直接关联产品口碑与市场竞争力。不同于工业设备，家用空调需在居家环境中长时间运行，低噪声、低振动及无异常声的要求更严苛。本文将围绕家用空调NVH测试的关键性能指标展开说明，并梳理标准化测试流程规范，为产品研发与品质管控提供参考。

关键性能指标之噪声声压级

噪声声压级是家用空调NVH测试中最基础且直观的指标，反映空气动力性噪声的强弱，单位为分贝（dB(A)）。根据GB/T 7725《房间空气调节器》标准，室内机的声压级测试需在距离出风口中心1米、与水平面成45°夹角的位置布置麦克风，室外机则在距离机体正面1米处测量。

测试时需覆盖典型工况：制冷模式（设定温度27℃，风速高档）、制热模式（设定温度20℃，风速高档）及送风模式（风速高档）。例如，1.5匹变频室内机的额定制冷声压级通常需≤42 dB(A)，室外机≤55 dB(A)；定频机型因压缩机启停特性，声压级波动范围需控制在3 dB(A)以内。

需注意的是，声压级测试需排除环境噪声干扰——测试室的背景噪声需比被测空调噪声低10 dB(A)以上，若无法满足则需进行背景噪声修正，修正量根据GB/T 3767《声学 声压级的测定 混响场中精密法》执行。

此外，声压级的测试需注意“指向性”——室内机的噪声在不同方位（如左侧、右侧）的差异需≤2 dB(A)，确保用户在房间内任何位置都能获得一致的低噪声体验。

关键性能指标之声品质评价

声品质是比声压级更贴合用户主观感受的指标，需通过“客观参数+主观评价”结合判定。客观参数包括尖锐度（反映高频噪声的刺耳程度，单位为acum）、响度（声音的强弱感知，单位为sone）、粗糙度（声音的波动频率，单位为asper）。

例如，空调室内机的风声若含有高频尖峰（如风机叶片与气流摩擦产生的1000-2000Hz噪声），即使声压级达标，尖锐度超过1.2 acum也会让用户感到“刺耳”；而室外机压缩机的低频振动辐射噪声，若粗糙度超过0.5 asper，会引发“嗡嗡声”的烦躁感。

主观评价需组建10-15人的评价小组，按照GB/T 18697《声学 汽车车内噪声测量方法》中的评分规则，对“舒适性”“烦躁度”“异常声感知”进行1-5分评级，最终取平均分作为声品质结论——平均分≥4分才算符合用户体验要求。

声品质的测试需结合时域与频域分析，例如通过“噪声波形图”识别脉冲声（如风机叶片的“拍击声”），通过“频谱瀑布图”跟踪噪声频率随时间的变化（如变频压缩机的“扫频声”），确保全面覆盖用户可能感知的不良体验。

关键性能指标之振动加速度

振动加速度反映空调结构的振动强度，单位为m/s²，主要测试部位包括室内机面板、室外机底座及压缩机支架。室内机振动过大会导致面板共振产生“异响”，室外机振动则可能传递至墙体引发邻居投诉。

测试时需使用压电式加速度传感器，按照GB/T 13660《声学 振动与冲击 加速度计的机械安装》要求固定——室内机传感器粘贴在面板中心位置，室外机粘贴在底座四个角及压缩机顶部。例如，室内机面板的振动加速度需≤0.1 m/s²（有效值），室外机底座≤0.5 m/s²。

需关注振动的频率特性：若振动频率与室内机面板的固有频率（通常在80-150Hz）重合，即使加速度值达标也会引发共振；因此测试需同步分析振动频谱，避免“频率耦合”问题。

对于变频机型，振动加速度的测试需覆盖压缩机的全频率范围（10-100Hz），因为变频压缩机的转速变化会导致振动频率改变，需确保在所有转速下振动都符合要求——例如，当压缩机转速从30Hz提升至100Hz时，振动频率从30Hz增加到100Hz，需确保每个频率点的加速度都≤0.1 m/s²。

关键性能指标之结构传声控制

结构传声是家用空调NVH的“隐性问题”，指噪声通过固体结构（如制冷剂管道、安装支架）传递至室内。例如，室外机压缩机的振动通过连接管传递到室内机蒸发器，引发“哒哒声”；或安装支架与墙体接触不紧密，导致振动放大。

测试方法为：在室内机蒸发器入口管处粘贴加速度传感器，测量管道振动加速度（需≤0.05 m/s²）；同时在室内侧墙体（距离安装支架0.5米处）布置麦克风，测量结构传声的声压级（需≤30 dB(A)）。

结构传声的控制需结合材料与设计优化——例如，连接管需使用阻尼管或增加橡胶隔振套（阻尼系数≥0.2），安装支架需采用橡胶垫缓冲（硬度 Shore A 40-50），避免“硬连接”导致的振动传递；此外，室内机的蒸发器需固定在阻尼支架上，减少管道振动向面板的传递。

测试中需注意“安装误差”的影响——例如，若连接管的弯曲半径过小（≤100mm），会导致管道内应力增加，振动传递增强；因此需检查连接管的安装工艺，确保弯曲半径符合设计要求（≥150mm），避免人为因素引入的结构传声问题。

关键性能指标之异音异响识别

异音异响是家用空调NVH测试中的“一票否决项”，指超出正常运行噪声的异常声音，如风机叶片碰擦声、压缩机敲击声、塑料件热胀冷缩声等。这类声音虽声压级可能不高，但会严重影响用户体验。

测试需采用“全工况覆盖+定点监测”方式：在空调运行的前1小时内（涵盖启动、稳定运行、停机阶段），使用声级计与录音设备同步记录；同时通过听诊器（或振动加速度传感器）定位异常声来源——例如，风机叶片与蜗壳的碰擦声可通过风机电机处的振动频谱（出现100-200Hz的尖峰）识别；塑料件热胀冷缩声则需在温度变化阶段（如开机10分钟内）重点监测。

常见的异音来源还包括：塑料件之间的摩擦声（如面板与边框的配合间隙过小，温度变化时产生“吱吱声”）、制冷剂流动的“咕噜声”（若蒸发器分液不均，导致制冷剂冲击管壁）、电机轴承的“沙沙声”（若轴承润滑不足，高速旋转时产生摩擦），这些都需通过材料硬度调整、流道优化或润滑工艺改进解决。

异音异响的判定需符合企业标准，例如：“持续时间超过2秒的周期性异响”“非连续但响度超过背景噪声10 dB(A)的突发声”“在安静环境（背景噪声≤30 dB(A)）下可清晰感知的异常声”均视为不合格，需回溯设计或制造环节修正——例如，若风机叶片碰擦是因叶片变形导致，需调整模具精度；若塑料件摩擦是因间隙过小，需修改零件尺寸公差。

测试流程规范之环境与设备校准

NVH测试的准确性首先依赖环境控制。测试室需满足GB/T 14296《空气调节器 噪声声功率级的测定 工程法》要求：室内测试室为半消声室或混响室（混响时间需≤0.5秒），室外测试室为开阔场地（周围5米内无反射物、10米内无噪声源）。

测试设备需提前校准：声级计需使用标准声源（如94 dB(A)的活塞发声器）校准，误差≤1 dB(A)；加速度传感器需通过振动校准台校准（校准频率50Hz，加速度10 m/s²），灵敏度误差≤2%；数据采集系统需在测试前进行通道一致性检查（输入相同信号，各通道输出差异≤0.5%），确保各通道信号无失真。

环境噪声与振动需提前测量：测试前30分钟关闭测试室内所有非被测设备，测量背景噪声——若背景噪声超过被测空调噪声的10 dB(A)以下，则需调整测试时间（如夜间测试）或增加隔音措施（如安装隔音门、吸声棉）；背景振动（如地面振动）需≤0.01 m/s²，避免干扰振动测试结果——若地面振动超标，需在测试台底部增加隔振垫（如橡胶垫厚度≥50mm）。

对于半消声室，需定期测量吸声系数（要求≥0.95），确保房间的声学特性稳定；若使用混响室，则需测量混响时间的频率特性（125-4000Hz范围内的混响时间差异≤0.1秒），避免因房间声学特性变化导致测试误差——例如，若混响室的吸声材料老化，会导致高频噪声测试值偏高，影响结果准确性。

测试流程规范之样品安装与预处理

样品安装需模拟实际使用场景，确保测试结果的真实性。室内机需按照说明书要求固定在测试架上（高度1.8米，与墙面距离0.2米，模拟用户壁挂安装），出风口无遮挡（避免因遮挡导致噪声反射或气流扰动）；室外机需放置在水平地面（或模拟支架，高度0.3米，模拟用户落地安装）上，周围1米内无障碍物。

预处理步骤包括：1）空调开机运行30分钟，使系统达到稳定状态（制冷剂循环正常、温度均衡）——若未预处理，刚开机时的制冷剂流动噪声（“冒泡声”）可能被误判为异音；2）检查风机叶片、压缩机等运动部件是否松动（如风机叶片的固定螺丝扭矩需达到5 N·m），连接管是否固定到位（如连接管的管夹间距≤500mm）；3）对于变频机型，需设置为“自动模式”，覆盖全频率范围运行（30-120Hz），确保测试覆盖用户可能使用的所有转速。

安装过程中需避免人为干扰——例如，测试人员不得触摸样品（避免引入额外振动），麦克风与传感器的线缆需固定（用胶带粘在测试架上），防止风吹动产生“风声”干扰；此外，麦克风的朝向需正对被测部位（如室内机出风口），夹角偏差≤5°，避免因指向性导致的噪声测量误差。

对于壁挂式室内机，测试架的刚度需足够，避免测试架振动影响样品振动测量——测试架的固有频率需≥200Hz（远高于空调的振动频率10-100Hz），防止共振干扰；测试架的材料需选用钢材（厚度≥3mm），避免因材质过软导致的振动放大。

测试流程规范之工况与数据采集

测试工况需覆盖用户常用场景，包括：1）制冷工况：环境温度35℃（夏季高温），相对湿度60%，设定温度27℃（用户常用设定），风速从低档到高档依次测试（覆盖用户不同风速需求）；2）制热工况：环境温度7℃（冬季低温），相对湿度50%，设定温度20℃，风速高档；3）送风工况：环境温度25℃（春秋季），风速高档（用户常用来通风）；4）待机工况：空调通电但未运行，测试待机噪声（需≤20 dB(A)，避免用户感知“通电声”）。

数据采集需遵循“定点、定时、定参数”原则：每个工况稳定运行10分钟后开始采集（确保系统状态稳定），采集时间不少于1分钟（避免因瞬时波动导致结果偏差）；声压级测量需取1分钟内的平均值（A计权，快响应）——A计权模拟人耳对中高频声音的敏感特性，快响应捕捉瞬时噪声变化（如压缩机启停时的“冲击声”）；振动加速度需取有效值（RMS），频谱分析需覆盖10-2000Hz范围（涵盖空调主要振动频率）。

数据采集时，需同步记录环境参数（温度、湿度、气压）——例如，环境温度变化超过2℃会导致制冷剂压力变化，进而影响噪声与振动（如制冷剂流动噪声增大），需在测试报告中注明环境参数，便于后续分析；对于变频机型，需额外记录压缩机的运行频率（通过空调的故障代码或专用软件读取），确保噪声与振动数据与频率对应，便于定位问题（如某一频率下的噪声超标）。

对于“睡眠模式”（用户夜间使用），需额外测试：环境温度28℃，设定温度26℃，风速低档，测试噪声声压级（需≤35 dB(A)）与振动加速度（需≤0.05 m/s²），确保夜间使用的超静音体验——睡眠模式下的噪声需比正常模式低5-8 dB(A)，避免影响用户睡眠。

测试流程规范之指标判定与异常追溯

指标判定需依据国家/行业标准及企业技术要求，采用“定量+定性”结合方式。例如，声压级需符合GB/T 7725要求（1.5匹变频室内机≤42 dB(A)），声品质需符合企业主观评价标准（平均分≥4分），振动加速度需符合企业设计规范（室内机面板≤0.1 m/s²），异音异响需符合“无异常”判定（无用户可感知的不良声音）。

若测试结果异常，需进行追溯分析：1）噪声声压级超标——检查风机转速是否过高（如风机电机的供电电压是否超过额定值）、蜗壳设计是否合理（如出风口面积是否过小导致气流速度过快）、蒸发器的翅片间距是否均匀（如翅片间距过小导致气流扰动噪声增大）；2）振动加速度超标——检查压缩机支架是否松动（如支架的固定螺丝扭矩不足）、连接管是否存在应力（如连接管的弯曲角度过大）、面板的固有频率是否与振动频率耦合（如面板的厚度过薄导致固有频率降低）；3）异音异响——通过频谱分析定位声源（如100Hz的尖峰对应风机碰擦），通过振动测试验证（如风机电机处的振动加速度超标），再通过拆解样品确认问题根源（如风机叶片变形）。

追溯过程需形成书面报告，包括：1）异常现象描述（如“室内机运行时出现150Hz的周期性异音”）；2）测试数据支持（如噪声频谱图、振动加速度曲线）；3）问题根源分析（如“风机叶片与蜗壳的配合间隙过小，运行时碰擦”）；4）改进措施（如“将风机叶片的直径减小1mm，增大与蜗壳的间隙”）；5）验证结果（如“改进后异音消失，噪声声压级下降2 dB(A)”），确保问题闭环解决。

对于批量生产的产品，需进行“抽样测试”（按GB/T 2828.1要求，抽样比例≥0.1%），确保量产一致性——例如，若某批次产品的振动加速度超标率超过1%，需停机检查生产线（如压缩机支架的焊接工艺是否存在缺陷），避免不良品流入市场。