F1 車手用什麼方式避免引擎雜訊帶來的聽力傷害?


沒有錯,就是耳塞頭盔。

(啊不然好像也沒有什麼別的……)

還記得剛好一年前的巴西收官戰嗎?主席在自己生涯最後一站F1比賽結束後的返迴圈脫掉了自己的頭盔,帥氣地向全場觀眾揮手致意。(當時現場看到這一幕都有淚奔的衝動呢嗚嗚嗚)

(圖片來源:Mark Webber』s firsts and lasts)
然後後來記者採訪主席問他感覺如何,主席是這麼吐槽的:

「The cars are bloody noisy with no helmet on,」 he admitted, 「I know that much, but it was really noisy, all the vibrations - you can hear lots of things that you don"t want to be hearing with the helmet on, that"s for sure!」
(Source: F1 News - Brazilian Grand Prix: Webber: It』s noisy without a helmet)

以上這段簡單扼要地翻譯成中文就是:「媽蛋吵死了啦啊啊啊啊啊啊!!!!!!」
(╯ ̄Д ̄)╯╘═╛

------------惡意賣萌和認真答題的分割線------------

F1比賽中賽車手需要承受的噪音主要有兩種:

  • 賽車自身運作產生的噪音:其實基本上就是指引擎高速運轉產生的噪音。(因為其他機械運作發出的聲響和引擎聲一比基本可以忽略不計)當然啦,這個噪音不單車手要承受,全場的觀眾也要應對。
  • 賽車高速行駛時的氣流聲音。這個大家平時上高速公路偶爾打開窗的時候可能也聽過,就是那種風 「hop-hop-hop」 呼嘯而過的聲音。當然啦,這個因素相比起引擎聲影響並不那麼大。

OK,主要的噪音來源就是這兩種,怎麼應對?
塞耳塞,戴頭盔。

上面這張圖是來自當年 Williams BMW 車隊的一篇科技文獻,鏈接我放在最後[1]。這篇文章是2003年的時候發表的,所以現在的科技進步或許讓有些數據有更新。(但一定是我太懶了吧,相關的數據我只找到了03年的。)不過不管怎樣,即使數據有更新,原理還是大同小異的。

首先是頭盔。頭盔是車手抵抗比賽時外部噪音最重要的一個部件,不然你看主席才一圈返迴圈不戴頭盔就受不了了,這要是正常的比賽圈後果不敢想。引擎在高速運轉時內部發出的聲響就已經可以達到大約 140dB,在賽車行進狀態下傳到車手耳邊的聲音也有約 114dB。而人類耳朵可以忍受的最高分貝是 120dB,超過這個分貝數的聲音就會使人耳朵感到疼痛(Pain Threshold)。即使是在 114dB 的環境下,人類每天也只能忍耐不超過15分鐘[2]。

頭盔究竟具體怎樣利用特殊材質或特別構造還是其他科技去隔開噪音,我們沒有辦法清楚地了解,因為F1頭盔之嚴謹複雜(至少17層不同材質所組成,包含碳纖維、環氧樹脂、聚乙烯等等),各大頭盔廠商都會小心保護自己的技術細節。(原文這麼說:「The individual components are a jealously guarded secret.」[3] )但儘管我們並不了解具體的隔音機制,作為第一層,也是最重要的一層隔離,頭盔首先就能夠把就在車手背後發出的引擎噪音降低到可接受範圍。並且由於頭盔前方面罩玻璃的密閉性良好,不會有過多的高速風跑進頭盔,因此風噪音的問題也得到解決。

然後來到第二層,耳塞。普通觀眾去看F1比賽的時候也會戴耳塞,但F1車手戴的耳塞還要更高級一些:他們的耳塞是根據每個人的耳朵不同而定製的。定製的橡膠耳塞能夠更完整地覆蓋車手的耳朵而儘可能少留空隙,這樣就再次地隔離了一些聲音。經過這兩層的隔離,進到車手耳朵裡面的聲音大概會是 98dB,其實也不低,大概像是一場搖滾音樂會前排的聲音音量,但起碼是正常人可以忍受上一段時間的音量了。

(關於分貝,評論里 @Kevin Lee 的補充很重要所以在這裡貼出來:分貝數所指代的音量大小是對數關係,而並非簡單的加減線性關係。就像 140dB 並不是 70dB 兩倍的音量,而是大得多。具體可參見 Wiki:分貝)

同樣在03年,車王就曾經表達過希望賽事進行過程中的噪音可以再小一些的提議(鏈接:Schumacher Wants Less Noise to Go Faster)。這篇報道裡面車王的發言人說:

「It is not that he is suffering more from it but he feels it could be improved. Michael is currently bombarded with 114 decibels of sound. That is nearly as loud as a pneumatic drill," he told the Daily Mirror newspaper. "The absolute limit is 120 decibels. With the helmet it will only feel like he"s in a loud disco - around 98 decibels.」

意思就是說:「車王也沒覺得受不了啦~不過要是可以的話再小聲一點那就最好不過了~」(哈哈哈)
最終結果怎樣好像暫時沒有找到相關報道,不過文中提到的分貝數據倒是和 Williams 提供的一模一樣。Anyway,起碼確定數據是沒錯的。

嗯,大概是這樣吧。要是有大神有更具體的乾貨來講解隔音機制的話就好了~

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資料來源:
[1]:Williams F1 - All Ears
[2]:Lowering the Volume for Motorcyclists
[3]:Driver equipment


車手的耳機是特製的,開賽前注意看車手做準備的時候,會先舔一下耳塞,弄點口水,然後放入耳朵,確保完全貼合。


有耳塞和頭盔……(專業解釋請等高級技術人員)


今年還有噪音?


戴耳塞是最好的方式


降噪耳塞式耳機加頭盔。另外,現場看過的就會知道,大部分聲浪來自車尾,車頭部位雜訊小很多。依然記得方程式起步時我在隊尾護牆外的感覺。那是能震碎玻璃的聲噪


請百度主動降噪技術 通過麥克風收集環境噪音 然後通過耳機或者揚聲器播放環境音的反相聲波 以此來抵消噪音能量


這個應該問題不大,能用耳麥交流。說明噪音在頭盔裡面壓根沒什麼影響。


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