WikiSort.ru - Не сортированное

Вентиляторы

Большинство современных компьютеров требуют активного охлаждения, для которого обычно используются вентиляторы. Вентиляторы как правило ставятся на блок питания, процессор и на большинство современных дискретных видеокарт. Шум от вентиляторов может усиливаться по мере нагрева охлаждаемых элементов или менять частоту в процессе резонанса между частотами издаваемого звука нескольких вентиляторов.

Шум вентилятора состоит из нескольких составляющих:

• Шум подшипников
• Аэродинамический шум

Жёсткие диски

Шум жёстких дисков является наиболее трудно устраняемой составляющей шума. В настоящее время самый верный метод — перевод операционной системы на SSD и использование жёстких дисков для всего остального. Помимо уменьшения шума системы в целом — это ускоряет работу операционной системы из-за малого времени доступа к многочисленным мелким файлам. А также снижает нагрузку на жёсткие диски, так как нагрузка на архивные разделы хранения данных в десятки раз меньше, чем на системные. В случае нахождения операционной системы в одном из разделов поделённого жёсткого диска (типичная ситуация прошлых лет) имеется значительно больший риск потери данных, находящихся вне операционной системы на том же физическом носителе вследствие повышенной нагрузки на него.

Оптические приводы

Так как в большинстве случаев использования компьютера оптический привод не является постоянно работающим устройством, особых мер для снижения шумности привода не принимается. Но на студиях звукозаписи применяют физические выключатели питания приводов и используют программы, подобные Nero Drivespeed, для замедления скорости вращения шпинделя CD/DVD-привода.

Вентиляторы

Крепление вентиляторов на вибропоглощающих шайбах или вибропоглощающих прокладках позволяет снизить передачу вибрации на корпус.

Уменьшение напряжения на вентиляторах — эффективный и дешёвый метод снижения их шума. На разъёмах определённых конструкций это делается простой установкой в свободные контакты резисторов. Современные материнские платы также допускают регулирование скорости вращения через BIOS или программные утилиты. Следует заметить, что увлекаться замедлением вентиляторов стоит при наличии опыта, и при этом нужно тщательно контролировать температуру многих внутренних узлов: жёсткого диска, микросхем чипсета и полевых транзисторов, расположенных около процессора, особенно, когда они не имеют радиаторов. Регулировать скорость вращения можно путём использования специального импульсного контроллера. Если для управления не использовать сигнал с тахометра или датчик температуры, то из-за трения вследствие накопившейся в нём пыли или из-за износа подшипников, частота вращения будет падать, возможно, до полной его остановки.

Уменьшение скорости вращения вентиляторов позволяет снизить шум от вентилятора, когда от него не требуется максимальная производительность. Управление может осуществляться вручную, например, с помощью регулятора частоты вращения или автоматически, с использованием дополнительных устройств или возможностей материнской платы компьютера. В последнем случае могут использоваться как встроенные функции BIOS’а, так и дополнительные программы при наличии соответствующего API.

Основным недостатком большинства систем управления вентиляторами, встроенных в BIOS, является отсутствие возможности полного отключения вентиляторов, когда температура не превышает заданного уровня. Поэтому в компьютерах, которые используют в студиях звукозаписи, устанавливают отдельные контроллеры. Например, контроллер «SCYTHE kaze server» управляет вентиляторами на основании значений температуры на отдельных датчиках для каждого вентилятора и позволяет полностью отключать вентиляторы.^[1][2]

Существует несколько типов подшипников, используемых в компьютерных вентиляторах:

• подшипник скольжения — характеризуется средним уровнем шума, но имеет низкий срок службы до 30 000 часов. Самый дешёвый тип подшипника.
• подшипник качения — характеризуется средним уровнем шума, имеет большой срок службы 50 000—100 000 часов.
• гидродинамический подшипник — характеризуется низким уровнем шума и долгим сроком службы до 150 000 часов. Один из самых экзотических типов, встречается в вентиляторах фирм Noctua, Sony и в некоторых моделях фирм Scythe и Glacial Tech. При его преимуществах отличается самой высокой ценой.
• магнитный подшипник — характеризуется отсутствием подшипникового узла как такового, по заявлению производителя Sunon — «трение есть только о воздух».^[3]

Блок питания

На шум блока питания влияют несколько факторов: вентилятор и его контроллер, управляющий скоростью, КПД всего устройства, площадь теплообменников, сопротивление проходящему потоку воздуха.

Методы снижения шума:

• Использование тихих вентиляторов
• Установка безвентиляторного блока питания. Такие блоки обладают меньшей мощностью и большим КПД.^[4]
• Обеспечение свободного доступа холодного воздуха к блоку питания. Такое обеспечивается в корпусах с нижним расположением блока питания и сегментированных корпусах, в отличие от типичных конструкций, где воздух нагревается внутри корпуса, приобретая иногда температуру 50 и выше градусов Цельсия — и только затем выдувается через блок питания. Подобный режим перегрева блока питания (в совокупности с большим количеством годами не убираемой пыли в нём) приводит к раннему выходу его из строя, к выходу из строя части комплектующих вместе с ним (и потере данных на носителях информации), а иногда и к пожарам.

Процессор

Уровень шума значительно снижается при использовании охлаждающих модулей с тихими вентиляторами или вообще без них. Алюминиевые и особенно более дорогостоящие медные лучше справляются с рассеиванием тепла, Кроме типа материала не меньшее значение имеет площадь радиатора. Это означает, как правило, что более крупные охлаждающие модули имеют более высокую эффективность.

Применение теплопроводящих трубок, объединяющих СО процессора и чипсета и отводящих тепло от них, ещё более улучшает этот параметр (в последнее время подобная система стала широко использоваться в большом количестве потребительских настольных систем). В студиях звукозаписи используют безвентиляторные радиаторы с элементами Пельтье.^[5]

Для уменьшения тепловыделения процессоров применяют следующие методы:

• Снижение напряжения питания на процессоре. Многие современные ЦПУ способны стабильно работать в таких условиях на своей обычной и даже на повышенной частоте, при этом выделяя меньше тепла.
• Снижение тактовой частоты процессора. Этот метод не столь эффективен и снижает быстродействие.

Варьирование частоты и напряжения питания также может быть использовано и в графических картах и у чипсетов.

Жёсткие диски

Уровень шума, который производит механика накопителя при его работе, указывается в децибелах. Тихими накопителями считаются устройства с уровнем шума около 26 дБ и ниже. Шум состоит из шума вращения шпинделя (в том числе аэродинамического) и шума позиционирования.

Радикальное решение для полного устранения шума от жёстких дисков — использование SSD-накопителей. Такие накопители обладают большей скоростью доступа, меньшим энергопотреблением, не содержат движущихся частей и теоретически обладают бо́льшей надёжностью. При этом они совершенно бесшумны. В данный момент покупка твердотельного накопителя объёмом 120—128 гигабайт только под современную операционную систему (Windows 7, 8, 8.1, современные сборки на базе Linux) экономически оправдана; документы же хранить на SSD нецелесообразно, за исключением проектов, редактируемых программным обеспечением, требующим высокой скоростной нагрузки на носитель информации. К тому же, они обладают определённым ограничением на количество обращений к каждому чипу памяти, после чего данные перестают читаться и записываться (в отличие от жёсткого диска, который редко отказывает целиком). Тем не менее, существуют карты с повышенным числом обращений к данным, и отказы легко заметить на ранних стадиях.

Как правило, хорошие результаты даёт замена жёстких дисков на диски форм-фактора 2,5", которые применяются в ноутбуках. Диски размером в 2,5 дюйма создают меньше вибрации и шума и потребляют меньше электроэнергии, но имеют меньшую ёмкость и скорость, и большую удельную стоимость данных. Существуют также тихие диски стандартного форм-фактора 3,5".

Для снижения шума от жёстких дисков применяют следующие методы:

• Программный, с помощью настройки, встроенной в большинство современных дисков, системы AAM. Переключение жёсткого диска в тихий режим приводит к снижению производительности в среднем на 5-25 %, но делает шум при работе практически неслышным.
• Использование шумопоглощающих устройств^[6], закрепления дисков на резиновых или силиконовых шайбах или даже полная замена крепления на гибкую подвеску.

Официально возможность программного управления акустическим шумом жёсткого диска — AAM появилась в стандарте ATA/ATAPI-6, хотя некоторые производители делали экспериментальные реализации и в более младших версиях этого стандарта. Согласно стандарту, управление осуществляется путём изменения значения в диапазоне от 128 до 254, что позволяет регулировать шум, производительность, температуру, потребление электроэнергии и срок эксплуатации жёсткого диска. Практически в любом современном жёстком диске можно включить/выключить тихий режим с помощью утилит MHDD или Victoria. В операционной системе Linux это можно сделать с помощью утилиты hdparm.

Также применяется настройка жёстких дисков на снижение скорости вращения (вплоть до полной остановки вращения шпинделя) в случае бездействия. Хотя это может уменьшить их срок действия и мешать работе операционной системы, всё же такой приём может быть полезным для дисков, содержащих лишь данные пользователя (не содержащие ОС).

Системный блок

Внутренняя часть корпуса может быть выстлана звукопоглощающим материалом, например пенопластом или волокнистыми материалами. Это даёт следующие преимущества:

• смягчение вибрации;
• уменьшение амплитуды вибрации за счёт увеличения массы корпуса;
• поглощения шума, создаваемого воздушными потоками.

Некоторые корпусы высокого класса имеют такую шумоизоляцию изначально. Выпускаются также специальные звукопоглощающие маты, которыми можно обклеить любой корпус. Такая доработка может уменьшать дрожание корпуса и поглощать верхние звуковые частоты. Также отмечаются случаи уменьшения шума в некоторых корпусах с большим количеством отверстий.

Системный блок нельзя ставить в шкаф или располагать вплотную к мебели.

Жидкостное охлаждение

Жидкостное охлаждение бывает оптимизированным либо для максимально тихой работы, либо для максимального охлаждения, но не одновременно. Из-за наличия вентилятора и насоса такие системы могут быть намного более шумными, чем традиционное охлаждение, но недавние технологические успехи позволили им быть одновременно и эффективными, и тихими. Тем не менее, такой вид охлаждения требует бо́льших знаний и бо́льших затрат, и несмотря на последние технологические достижения не решает проблему шумоподавления. Кроме того, использование подобных устройств сопряжено с повышенной опасностью: неизбежные через несколько лет протечки могут привести к отказу системы от перегрева, а повышенная влажность внутри корпуса может привести к конденсату, и, в результате, или отказу оборудования или даже к короткому замыканию/пожароопасности. Из тихих популярны системы Zalman Reserator, однако самостоятельно собранная пользователем конструкция может быть ничем не хуже, и лишь ненамного громче. Из-за своей сложности, сомнительной эффективности и высокой цены такие системы охлаждения не распространены среди обычных пользователей и больше являются увлечением для энтузиастов.

Масляное охлаждение

Производятся суперкомпьютеры с масляным охлаждением (в том числе компанией Intel), когда греющиеся компоненты помещаются в масляную среду целиком (машинное масло является диэлектриком), однако о массовом применения данной технологии в промышленных масштабах пока говорить не приходится, применение же данных методов охлаждения в домашних условиях сопряжено с технологическими, эстетическими и практическими трудностями.

Материнские платы

На современные материнские платы устанавливают, как правило, электронные контроллеры вентиляторов. Избыточное тепло выделяется на них микросхемами «северного моста». Для его охлаждения устанавливается небольшой, но шумный вентилятор, например, как в чипсете nForce4. Некоторые производители вместо этого используют большие пассивные рассеиватели тепла, что избавляет от шума, но требует хорошего охлаждения пространства внутри корпуса.

Пыль

Пыль плохо проводит тепло и тормозит воздушный поток, препятствуя охлаждению. При очистке следует помнить о возможности пробоя электростатическим зарядом, поэтому не следует использовать для этого пылесос. Помимо этого — пылесос не способен создать разрежение, достаточное для удаления пыли с объекта, имеющего сложный и высокий рельеф, на примере тех же комплектующих компьютера, и потому чистка направленным воздушным потоком вне жилых помещений — вариант более эффективный. Очистку производят резиновой грушей или щёткой. А также воздушным компрессором и сжатым воздухом. Стоит проводить эту операцию приблизительно раз в 4-6 месяцев.

Перемещение компьютера в соседнее звукоизолированное помещение (комнату)

Современные цифровые интерфейсы для устройств ввода-вывода (HDMI-, DVI-, USB-кабели) позволяют отдалить системный блок, как наиболее шумящий компонент, на расстояние до 5-15 метров (в отдельных случаях до 30), без потери качества изображения, воспроизводимого звука или снижения чувствительности клавиатуры или мыши. Это позволяет переместить сам компьютер в соседнее, нерабочее или нежилое помещение, пропустив все необходимые кабели в специально просверленное сквозное отверстие в стене, с опциональной звукоизоляцией стен этого отдельного помещения. Шум, производимый компьютером в соседнем помещении, обычно уже не оказывает никакого влияния на звукозаписывающую аппаратуру или слуховой аппарат человека, находящихся в основном (рабочем или жилом) помещении, так как железобетонные или кирпичные конструкции межкомнатных перекрытий являются хорошим звукоизолятором, намного более эффективным, чем, к примеру, поролоновые вставки на стенки системного корпуса.

Данный подход в большинстве случаев позволяет и вовсе обойтись без специализированных компьютерных комплектующих с пониженной генерацией шума, обычно не достаточно эффективных в части шумоподавления, к тому же обладающих пониженной производительностью.

Сопутствующей проблемой в этом подходе, тем не менее, остаётся вопрос генерации шума встроенными блоками питания в мониторах и периферийных устройствах, остающихся в основных помещениях (если устройство не имеет внешнего блока питания, который также можно перенести в соседнее помещение), а также остаточный шум, производимый внутренними компонентами самих периферийных устройств (магнитными катушками, дросселями, некачественными конденсаторами и т. п.), в том числе фоновый шум, создаваемый звуковоспроизводящей аппаратурой: акустические колонки, находящиеся под напряжением от усилителя, создают шум даже при отсутствии воспроизведения аудиоматериала (что не является существенной проблемой в общем случае, так как качественные звуковые усилители способны автоматически прекращать подачу напряжения на колонки в случае отсутствия воспроизведения звука в течение определённого времени).

Мониторы

Помимо того, что шум могут создавать блоки питания мониторов, сами LCD мониторы имеют тенденцию производить остаточный шум (гул) при условиях максимальной яркости. Как частное решение данной проблемы обычно помогает понижение яркости до минимально комфортной величины, однако стоит отметить потерю цветопередачи в данном случае. Проблема гула мониторов проявляет себя в условиях идеально звукоизолированной комнаты, в условиях же типовой городской квартиры или офиса шум, производимый на улице многократно перекрывает данный эффект и делает его практически незаметным.

Принтер

Принтер, как и любое нечасто используемое периферийное устройство можно переместить в отдельное, специально оборудованное помещение (как и сам системный блок).