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汽车有三大噪声源：动力系统噪声、风噪和路噪。对内燃机汽车来说，动力系统噪声主要包括发动机噪声、进气口噪声、排气尾管噪声和传动系统噪声；对电动汽车来说，动力系统噪声主要包括驱动电机啸叫和传动系统噪声，当然啸叫的声压级通常不大，只是阶次凸显和频率高。三大噪声源中哪一个占主要成分要取决于汽车使用的场景。这里把场景分为三类来说明噪声源的贡献。
第一类场景是加速。在加速过程中，发动机节气门全开或大部分打开，动力系统噪声非常大。不管低速行驶加速，还是高速行驶加速，动力系统噪声非常凸显，通常会压过路噪和风噪，成为车内最大噪声源。
第二类场景是高速巡航。高速（如速度大于120km/h）巡航时，发动机处于小节气门状态，动力系统噪声不大；风作用在车身上产生的噪声非常大，尽管路噪也大，但是风噪的量级大于路噪，因此风噪是车内噪声的最大来源。
第三类场景是低速和中速巡航。中低速（30～100km/h）巡航时，发动机处于小节气门状态，动力系统噪声不大；车速不高，风噪不大；因此路噪是车内噪声的最大来源。
本书讲述的是路噪，因此，汽车使用的场景设为低速和中速巡航，也是驾车最常用的场景。图2.1是一辆车匀速行驶时的车内噪声和三大噪声源对车内噪声的贡献量。在300Hz以下，路噪远大于风噪和动力系统噪声；在300～600Hz之间，路噪与风噪的量级相当，但远大于动力系统噪声；在600Hz以上，风噪略大于路噪，但是它们远大于动力系统噪声。
车内噪声可以直接测量，而路噪、风噪和动力系统噪声对车内噪声的贡献不能测量，但是通过路径识别技术可以分离三大噪声源。分离三大噪声源对车内贡献的方法有传递路径分析、多重相干分析等，本章将讲述这些方法。
图2.1 车内路噪、动力系统噪声和风噪的分离图谱
路噪是汽车行驶在道路上所产生的噪声，是轮胎与路面相互作用的结果。影响路噪的原因有很多，包括路面、轮胎、悬架和车身。同样一辆车在不同的路面上所表现的路噪大小和频谱特征相差非常大；在同一道路上，不同汽车的路噪特征也可能相差甚远。
图2.2是一辆车在粗糙沥青路上行驶的车内声压级图。在频率域上，一个典型的路噪图谱可以分成四段：低频段、低中频段、中频段和高频段。路噪问题也可以从这四个频段来描述：低频路噪问题、低中频路噪问题、中频路噪问题和高频路噪问题。
图2.2显示在42Hz处有一个峰值，幅值达到47dB（A）。这个峰值比它旁边的值大很多，凸显成一个单频纯音。主观上，人耳听到的是一种不舒服、甚至压耳的声音。当这种敲鼓声过大时，人耳有震耳欲聋的感觉。
图2.2 汽车匀速行驶的车内声压级（路噪图谱）
图2.2中的曲线在96Hz处有一个峰值。人感受到的是轰鸣声，这种声音与敲鼓声有些类似，但是不同的是轰鸣声让人脑有“嗡嗡”的感觉，而压耳的感觉稍微轻一些。
图2.2显示在222Hz处有一个峰值。这个凸显的峰值比它旁边频率对应的幅值大许多，呈现出凸显的单频纯音特征。这个峰值通常是由轮胎空腔引起的空腔轰鸣声。空腔轰鸣声频率取决于轮胎的尺寸，对乘用车来说，一般在150～250Hz之间。空腔声也是一种轰鸣声，人感受到的是“隆隆”或“嗡嗡”的声音。在这个频段内，除了空腔声之外，还有其他杂音，它们是结构声与空气声混合的声音，听上去是“嗡嗡嗡”和嘈杂声交织在一起的声音。
在高频段，一般没有明显的峰值，声压级绝对值比低频段小很多，而且随着频率的增加而衰减。高频声音接近人耳敏感的频率，因此即便低声压级的声音也会让人觉得不舒服，主观感受是“声音杂”。
低频段和中低频段路噪是结构声路噪。敲鼓声和轰鸣声的源来自轮胎与路面的作用，通过悬架以结构振动的形式传递到车身，车身板被激励之后发声，形成了结构声路噪。
中频段路噪包含了结构声和空气声，其中轮胎空腔声属于结构声。
高频段路噪以空气声为主，伴随着少量结构声。路面与轮胎相互作用产生的泵气噪声、冲击噪声、空管噪声、摩擦噪声、空气动力噪声等形成了轮胎周边的近场声音，然后穿透车身进入车内形成车内空气声。
结构声路噪取决于轮胎、悬架和车身。轮胎对振动的衰减、悬架模态和衬套隔振、车身振动与辐射等影响到结构声大小和频率特征。空气声路噪取决于近场空气声和车身的隔声与吸声性能。
一辆汽车在不同路面上行驶时，路面纹路不一样，轮胎与路面的相互作用不一样，导致车内噪声也不一样。下面以光滑沥青路面、粗糙沥青路面和水泥路面这三种典型路面来说明路面对车内噪声的影响。
光滑沥青路面的颗粒细腻、纹理深度小、硬度低、孔隙率高。轮胎承受的冲击小，路面吸声好，因此近场路噪和车内路噪低。
粗糙沥青路面的颗粒粗糙、纹理深度大、硬度低、孔隙率高。轮胎承受的冲击比较大，摩擦大，路面吸声好，因此近场路噪和车内路噪比较大。
水泥路面的颗粒小、纹理深度小、硬度高、孔隙率低。轮胎承受的冲击大，路面吸声差，因此近场路噪和车内路噪大。
图2.3为某辆车以65km/h速度在光滑沥青路面、粗糙沥青路面和水泥路面上行驶的近场噪声，主要成分集中在700～1200Hz频段内。光滑沥青路面噪声最低，粗糙沥青路面和水泥路面噪声相当，粗糙沥青路面的大纹理深度和水泥路面的高硬度是产生高噪声的原因。在低频段，水泥路面噪声大于粗糙沥青路面；在中频段，水泥路面噪声低于粗糙沥青路面，在高频段，两者相当。这个结论是针对这辆车和这几条路面，但是另外一辆车在这三条路面上行驶或这辆车在其他路面上行驶时，水泥路面和粗糙沥青路面带来的噪声大小可能不同，甚至结论相反。
图2.3 汽车在光滑沥青路面、粗糙沥青路面和水泥路面上行驶的近场噪声
图2.4是与图2.3相对应的车内噪声，其最主要成分集中在低频和中频段，噪声大小依次是水泥路面、粗糙沥青路面和光滑沥青路面。
图2.4 汽车在光滑沥青路面、粗糙沥青路面和水泥路面上行驶的车内噪声
在低频段，水泥路面带来的车内噪声最大。虽然水泥路面的纹理深度小，但是路面硬度大，而且这条路面上还有横向刻痕，因此，低频冲击很大，它激励起悬架的低频模态，导致车内噪声最大。在中频段，虽然粗糙沥青路面硬度低，但是大的纹理深度使得中频段的激励源最大，导致车内噪声最大。在高频段，随着频率增加，声压级迅速降低，这是由于车身的隔声与吸声将近场路噪大大衰减。
将近场噪声与车内噪声幅值对比，可以看到低中频段噪声以结构声为主，高频段噪声以空气声为主。
在同一路面上，汽车以不同的速度行驶，轮胎与路面作用所产生的激励是不一样的。图2.5表示某辆车分别以50km/h、65km/h、80km/h的速度在粗糙沥青路面行驶的车内噪声。在低频段，速度对噪声的影响很小，这表明汽车速度变化导致的轮胎和悬架对车身的激励差别不大，但是汽车在水泥路面（特别是有刻痕的水泥路面）或其他粗糙沥青路面上行驶，速度对低频激励有影响。在中频段，随着速度的提高，粗糙路面的大纹理对轮胎的冲击变大，导致车内噪声变大。速度提高导致冲击激励源中的个别频率或窄频段与轮胎和/或悬架模态频率耦合，会使得噪声显著提高。在高频段，随着速度增加，粗糙路面带来的近场噪声显著增加，因此车内噪声明显增加。
图2.5 汽车分别以50km/h、65km/h、80km/h的速度在粗糙沥青路面行驶的车内噪声
路径识别技术不仅可以将路噪、风噪和动力系统噪声对车内的贡献源分离，还可以进一步将结构声路噪和空气声路噪分离，如图2.6所示。在这个例子中，400Hz以下，结构声路噪占主导；400～600Hz之间，结构声和空气声路噪相当；而600Hz以上，空气声路噪占主导。在低频段和中频段，通过轮胎振动而传递的结构声是车内路噪的主要成分，而在高频段，轮胎与路面作用的近场噪声是车内噪声的主要来源。
图2.6 车内路噪、结构声路噪和空气声路噪
车内路噪不仅能分解成图2.6所示的结构声和空气声贡献，而且还可以细分到每条路径的贡献，即每条轮胎近场噪声和每个悬架振动的贡献，这将是本章讲述的主要内容。空气声源以及贡献比较容易获取，而结构振动、传递力和结构声路径却难以得到，因此本章讲述重点是结构声路径识别。