Безшумний комп'ютер – чому це неможливо?, Комп'ютери, огляди

Введення

Кілька років тому компанії Intel і Microsoft сформулювали низку вимог до технічних характеристик комп'ютерів: одним з критеріїв став термін «безшумний». Відповідь інженерів-акустиків був швидким і жорстким: «безшумність» неможлива за визначенням, принаймні, у найближчій перспективі розвитку інженерії. Поступово термін практично зник з офіційного лексикону Intel і Microsoft, і на сьогоднішній день чітко сформульованих вимог до рівня шуму комп'ютерів не існує.

Проте, потреба визначити, що таке «безшумні» компоненти та комп'ютери, В термінах, прийнятних для сьогоднішніх інженерів і викликають довіру користувачів, постійно зростає. З кожним днем ​​стають все більш популярними медійні ПК (HTPC), але разом з цим зростає і усвідомлення покупців, що стандартний комп'ютер аж ніяк не є безшумним. Навпаки, багато власників HTPC готові перемістити їх в іншу кімнату, комору – куди завгодно, лише б заховати подалі через нав'язливого шуму. Звичайно, на ринку є і досить тихі комп'ютери, але маркетологи настільки добре навчилися використовувати терміни «безшумний» і «тихий» в своїх цілях, що на практиці неможливо сказати, наскільки тихо в дійсності працює той чи інший комп'ютер, Поки ви не принесете його додому і не включите в розетку. Це не добре ні для покупців, ні для комп'ютерної індустрії в цілому, оскільки саме медіа-ПК зараз розглядаються в якості головного джерела продажів.

Але чому ж термін «безшумний» виявився настільки складним для інженерів? Адже визначити його досить просто: безшумність – це відсутність звуку. Але, виявляється, існує дві сторони звуку: те, яким за параметрами він генерується, і те, яким його сприймають люди. Це твердження можна пояснити на такому простому прикладі: «Якщо дерево впаде в лісі і ніхто цього не почує, чи означає це, що падіння було безшумним? »

Фізичний звук і психоакустики

Інженери-акустики, піддали критиці термін «безшумний», розглядали чисто фізичне явище – генерацію звуку. За винятком глибокого вакууму, де немає часток (атомів або молекул) для передачі звукових коливань, навколишнє середовище не є абсолютно мовчазної. У будь-якому місці земної кулі нас оточують звуки. Навіть нерухомі частини комп'ютера, такі як трансформатори та інша електроніка, є джерелами звуку.

З іншого боку, звук відображає сприйняття людиною акустичної енергії. З точки зору психоакустики, безшумність досяжна, коли людина не чує звуку. Згідно з офіційним документом по комп'ютерній акустиці, виданим одним з провідних брендів, «людське вухо не є надійним інструментом для вимірювання рівня гучності звуку, оскільки його чутливість залежить від частоти звукових коливань ». Таким чином, для авторів цього документа критерієм є гучність звуку, точніше – звуковий тиск. Але з точки зору створення продукції для людини все йде з точністю до навпаки: саме здатність людини сприймати звук слід розглядати в якості основного критерію при розробці «безшумної» техніки для споживачів.

Інженери-акустики, що працюють в комп'ютерній індустрії, в основному оперують термінами звуковий тиск і потужність звуку. У них є єдиний набір показників, за яким досить важко оцінити сприйняття звуку людиною. Як ви вважаєте, звук потужністю в 2.8 бел – це тихо або голосно? А 25 децибел? Відразу відповісти на ці питання зможуть хіба що фахівці. А все тому, що для звичайної людини більш звичні якісні характеристики звуку – гучний, тихий і т.п. У той час, як досвідчений інженер-акустик перш за все звертає увагу на форму звукових хвиль, їх просторову і тимчасову структуру і т.п., рядового споживача більше цікавить гучність і якість звуку.

Сприйняття комп'ютерного шуму людиною

Головне питання, яке цікавить пересічного покупця: «Чи буду я чути шум комп'ютера і чи буде він дратівливим?» На цей здавалося б просте питання у вчених до цих пір немає відповіді.

Щоб ми не сприймали звук, він повинен володіти такими якостями:

До постійного звуку людина звикає, навіть якщо це звук щодо гучний. Люди, як і тварини, мають високу чутливість до раптових змін в навколишньому середовищі. Рухомі перед очима сцени постійно привертають нашу увагу. Те ж стосується і змін у звуковому фоні, навіть якщо ці звукові зміни будуть тихіше фонового шуму навколишнього середовища.

З цієї точки зору, розробникам слід приділити увагу створенню скоріше «нечутні», ніж «безшумних», комп'ютерів. На відміну від «безшумних», створення нечутні комп'ютерів – завдання складне, але можлива, особливо якщо взяти до уваги два ключових підходу:

  1. Використання безвентиляторним систем – дорогих пасивних систем охолодження компонентів. Особливо це важливо в просунутих моделях комп'ютерів, компоненти яких виділяють багато тепла і працюють на межі своїх експлуатаційних характеристик.
  2. Вентиляторні охолодження з ретельною оптимізацією виділення тепла компонентами. При цьому радіатори і вентилятори повинні бути високої якості. Крім того, повинна бути передбачена можливість використання декількох вентиляторів одночасно.

Безвентиляторні системи

Ключові компоненти комп'ютера виділяють велику кількість тепла, тому щоб з-за високої температури комп'ютер не вийшов з ладу, життєво важливо використати охолоджуючі елементи. До розряду комп'ютерів з серйозною претензією на «безшумність» відносяться більшість безвентиляторним систем з пасивним охолодженням гарячих компонентів, насамперед CPU, відеокарти, пам'яті, жорстких дисків і блоку живлення. Це означає, що в них відсутні традиційні вентилятори, які зазвичай і є головним джерелом комп'ютерних шумів. Однак, це не означає, що подібні комп'ютери працюють абсолютно нечутно.

Не варто забувати і жорсткі диски – електромеханічне пристрою, що обертається з великою швидкістю. У багатьох комп'ютерах їх більше одного. Діапазон «звучання» жорстких дисків дуже широкий, крім того, вони викликають вібрацію корпусу, а вібрація в свою чергу, є джерелом додаткових звукових ефектів – Гармонік і Інтермодуляції.

Ще одним джерелом шуму є електроніка комп'ютера: У тому числі, конденсатори та індуктори. Вони виробляють нестаціонарні шуми середньої і високої частоти – тональні шуми, які можуть бути дуже дратівливими навіть при невеликій гучності. У звичайних комп'ютерах такі тональні шуми часто нечутно, оскільки їх перекривають шуми вентиляторів і жорстких дисків. Але в безвентиляторним системах тональні шуми чути набагато чіткіше. Вони схожі на високочастотні шуми електронно-променевих моніторів, чутні більшістю людей. Проблеми з цими шумами можуть вирішити тільки ретельний підбір комплектуючих і добре продуманий дизайн електронних схем.

Таким чином, навіть в при використанні для зниження шуму безвентиляторним систем, всі зусилля може звести до нуля один з недостатньо продуманих факторів. І провиною всьому – людське сприйняття.

Тихі вентиляторні системи

Інший підхід до створення комп'ютерів з низьким рівнем шуму – використання ретельно відібраних, високоякісних, мало шумлячий вентиляторів. Зазвичай цей варіант є і менш дорогим. Крім того, хоча вентиляторні системи охолодження можуть виробляти трохи більше шуму, ніж безвентиляторні, «чутність» шуму такого комп'ютера звичайним користувачем може бути невеликою. Справа в тому, що рівний шум повітряних потоків може виробляти маскує ефект на тональні шуми інших частин комп'ютера. Ми вже говорили, що ці шуми можуть бути дуже дратівливими для чутливих до них користувачів.

Таким чином, ретельно продумані охолоджуючі вентилятори цілком можуть знайти застосування навіть в самих потужних комп'ютерах. Звичайно, вони будуть чути, але зате не будуть викликати роздратування у більшості користувачів. Типовий приклад – Apple iMac, один із самих тихих комп'ютерів в індустрії, але має в конструкції декілька вентиляторів.

Варіанти з рідинним охолодженням аналогічні повітряному, за тим лише виключенням, що на відміну від вентиляторів, звук помпи не можна назвати рівномірним, і він запросто може бути тихіше, але дратувати сильніше, ніж у системи з повітряним охолодженням.

Недосяжне якість

Отже, безшумні комп'ютери неможливі з точки зору науки, Але «нечутні» або «малослишімие» комп'ютери цілком досяжні. Просто для цього необхідна більш ретельне опрацювання дизайну системи, з виключенням наступних небажаних ефектів:

Ідентифікація всіх цих шумів можлива тільки із застосуванням спеціальної аудіоапаратури. Крім того, спеціальне обладнання потрібно і для оцінки потужності звуку.

І що найприкріше, одного разу зібравши дуже тиху, нечутні систему, через якийсь час вона перестане вас влаштовувати. Приблизно через 2-3 місяці підшипники вентиляторів розносяться, з'явиться мікро-люфт, і рівень шуму підшипників почне повільно, але рости. Пил буде набиватися на лопаті вентиляторів і викликати зайвий шум і перегрів. Та й електроніка, приміром, LCD монітор, через 1-2 роки стане чутно "Пищати" на яскравих або темних тонах. Але що важливіше – ваше вухо звикне до шуму, зміниться ваш слух і ви почнете чути свій комп'ютер.

Необхідно створення системи показників, орієнтованої на людей

У світлі перелічених факторів, який використовується сьогодні для вимірювання акустичних характеристик комп'ютерів стандарт ISO 7779 не є достатнім. Він сфокусований лише на вимірюванні потужності звуку і рівня звукового тиску, при цьому настільки важливе для людського сприйняття «якість звуку» просто ігнорується. Добре хоч, що в дійсності тільки кілька компаній використовують цей стандарт для просування своєї продукції.

Однак, що найцікавіше – вже більше 10 років користувачі ПК замислюються про рівень шуму комп'ютерів. І багато хто уміє змінювати рівень шуму. Починаючи від програмного регулювання швидкості вентилятора на ноутбуку, і закінчуючи складними моддінг-проектами. Будь-який поважаючий себе ентузіаст комп'ютерної техніки не втомиться доводити вам, що його комп'ютер – абсолютно безшумний і вже точно тихіше вашого. Тепер ви можете дати йому посилання на цю статтю, щоб він переконався, що якщо звуку не чути, це ще не означає, що його немає.

Тетяна Валентинова

27/11.2009

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*