Почему в компьютере шумит кулер — как это исправить. Как снизить шум вентилятора и выяснить причины неполадки Как устранить шум кулера на ноутбуке

Приветствую Вас, уважаемые читатели!

Думаю, что проблема того, что вентилятор в компьютере или ноутбуке гудит, встречалась многим из вас.

Шум — вполне нормальный эффект при работе компьютера или ноутбука.

Вызывается он быстрым вращением вентилятора в системе охлаждения, но обычно такой шум не вызывает подозрений о наличии проблемы.

Если же шум вентилятора очень громкий, а возможно даже слышны отчетливые стуки или трения в процессе работы, то эта статья для вас.

Шум кулера: гудит вентилятор в ноубуке — что делать?

Система охлаждения ноутбука состоит из нескольких элементов.

Вентилятор, радиатор и вентиляционные отверстия на корпусе ноутбука — вот элементы системы охлаждения.

Шум может быть вызван только одной частью кулера — его вентилятором, так как только он совершает механические движения.

Причины, которые могут вызвать шум, могут быть разными, но находятся они все в одном месте — в вентиляторе кулера ноутбука.

Например, вы могли не чистить ваш ноутбук, что привело к большому скоплению пыли внутри ноутбука, в том числе и внутри системы охлаждения. И часто, по это причине, в ноутбуке вентилятор работает постоянно , так как не справляется с охлаждением деталей.

Эта пыль создает помехи для вращения вентилятора, что увеличивает его температуру и может привести к сильному перегреву и дальнейшему повреждению вентилятора.

Для очистки ноутбука от пыли необходимо, прежде всего, его разобрать…

Если вы не знакомы с процессом сборки-разборки ноутбука, то советую найти знающих людей, которые вам в этом помогут, либо отдать в сервис центр.

Если же вы знаете о том, как разобрать ноутбук, то вы наверняка знаете, что в большинстве моделей, система охлаждения находится в самом «конце» процесса разборки.

Добравшись до кулера, необходимо его разобрать, очистить внутреннюю стенку радиатора от пыли, продуть лопасти и почистить их кисточкой.

Пример кулера до очистки

После очистки.

После чистки кулера от пыли, желательно смазать подшипник вентилятора!

Для этого необходимо отклеить защитную наклейку, под ней будет небольшое отверстие, ведущее к оси моторчика, а также к подшипниковой части.

Отверстие закрывает резиновая пробка. Для того чтобы масло попало в нужное место, пробку следует либо снять, либо проткнуть шприцом, в котором находится смазка.

Смазку лучше использовать силиконовую, либо моторное масло, т.к. вращение происходит быстро, а такие смазки не будут сильно вытесняться во время работы и обеспечат хорошее скольжение.

Место, где была приклеена на клей, нужно хорошо очистить и вместо этого прилепить скотч. Это делается для того, чтобы избежать вытекания смазки наружу.

После смазки и чистки, стоит дать немного ноутбуку постоять, около 20-30 минут, а затем включать и проверять.

Если же после таких процедур, шум продолжается, то следует заменить кулер.

Для этого необходимо узнать его модель — часто ее пишут на той наклейке, что была наклеена на кулер.

Стоимость кулеров варьируется, например, я покупал кулер для ноутбука Asus K55D за сумму около 800 рублей, с учетом доставки.

Если шумит вентилятор в системном блоке компьютера

На самом деле источник проблемы тот же, что и в ноутбуке.

Отличается только две вещи.

Первая — масшатбы работы — кулеры в системном блоке немного больше, а также отличаются по конструкции радиатора, но принцип работы тот же.

Кулер блока питания

Вторая — количество кулеров — в системном блоке несколько кулеров и перед работой по устранению шума, стоит определить, какой из них шумит.

Кулер видеокарты Кулер процессора

Для этого необходимо снять боковую крышку системного блока, а затем пальцем, или ватной палочкой аккуратно останавливать кулеры по очереди, где шум пропал — тот и не исправен.

После определения проблемного вентилятора, отсоединяем его от места крепления, чистим его и радиатор, смазываем вентилятор, ставим на место.

После 20-30 минут запускаем системный блок.

Шум остался? Замена кулера неизбежна, но на компьютер его найти проще, чем на ноутбук.

На этом все!

Шум вентиляторов неприятная проблема, так как неисправный кулер может привести к силньому повреждению деталей при перегреве.

Чем раньше вы заметите наличие проблем, тем меньше будут последствия перегревов, так как любая неисправность внутри системы охлаждения ведет к сильным повышениям температуры в охлаждаемой детали.

Всего вам наилучшего, друзья!

Задача вентиляции – обеспечение комфортного воздухообмена. К сожалению, возникающий при этом шум иногда таков, что люди предпочитают не пользоваться вентиляцией вообще, не включают её, и вместо улучшения ситуации становится хуже, воздухообмен остаётся в лучшем случае прежним, но на вентиляцию потрачены деньги.

Часто шум вентиляции является основным, обычно имеется взаимодействие: есть какой-то фоновый шум, в городе или рядом с водопадом он может быть сильным, шум вентиляции накладывается на него. Если вентиляция шумит намного слабее фона, то проблемы нет, если сильнее фона, то это может вызвать дискомфорт, вплоть до невозможности долго работать в таких условиях.

Припоминаю, как в сельской больнице персонал не включал относительно тихую вентиляцию из-за шума, объективно очень маленького. Больница стояла на окраине села, и в безветренную погоду фоновый шум практически отсутствовал. Конечно, для них любая вентиляция будет шумной.

С другой стороны на одном объекте, выходящем на третье московское кольцо, фоновый шум стабильно был 40-45 ДбА при закрытых окнах, в таких условиях тихой вентиляции и не заметишь.

Измерение шума

Шум мерят в единицах звукового давления, дБ (децибелл), обычно с коррекцией на слух человека, который лучше воспринимает средние частоты. Корректированный шум мерят в дБА.

У меня дома обычно фоновый шум 30-40 дБА, если я включаю фоновую музыку, то 60-70 дБА, если слушаю музыку специально, то она должна заполнять объём, быть громкой, 90-100 дБА, – и это надо согласовать с соседями!

Где-то читал, что длительное пребывание в абсолютно тихих камерах вредно для человека и вызывает расстройства. В это легко поверить, если шум меньше 20 дБА, то это немного беспокоит. К счастью, так бывает очень редко. Летом на лужайке даже в штиль жужжат насекомые, поют птицы.

Шум неизбежно сопровождает работу вентиляции. Но побороться за тишину можно. Для этого нужно знать источники шума и пути его распространения.

Источники и составные части шума вентиляции

Источником шума вентилятора является его рабочее колесо и двигатель.

Рабочее колесо

Исправное рабочее колесо издаёт шум из-за принципа своей работы – оно создаёт перепады давления воздуха, часть этих волн давления попадает в воспринимаемый слухом диапазон, создаёт шум.

В спектре шума, исходящем от вентилятора, можно выделить оборотную частоту, которая получается, если частоту вращения двигателя (об./с) умножить на количество лопаток. В типичных вентиляторах это 300-1200 Гц, т.е. как раз те частоты, к которым человек очень чувствителен от природы.

К чести хороших производителей надо сказать, что выделить оборотную частоту иногда трудно, производители борются с её «выпиранием», у хороших вентиляторов спектр шума равномерный.

Шум рабочего колеса распространяется в воздуховод, хорошо затухает на поворотах, но то, что не затихло сразу, распространяется далеко.

Если обратится к практике, то иногда встречается такое явление, как звуковой канал.

Последний раз ситуация была такая – от вентилятора был один поворот 90 градусов, выполненный оцинковкой, затем длинный участок гибкого гофрированного воздуховода с двумя плавными изгибами, метров 8-10.

Несмотря на относительно длинный участок шум на выходе из сети был не намного слабее, чем у вентилятора, было похоже на то, что пульсации оборотной частоты распространяются в канале, как в волноводе, возможно взаимодействуя при этом с воздуховодом на каких-то частотах.

Шум двигателя вентилятора

В случае вентиляции шум двигателя обычно не критичен, иногда жалуются на неприятные высокочастотные шумы (свист) электромагнитного происхождения при работе электронных устройств регулировки частоты вращения двигателя.

Шум двигателя имеет механический характер, вызывается работой подшипников и вентилятора обдува. Повышенный шум указывает на неисправность двигателя. Вообще шумовая и вибрационная диагностика – интересное занятие.

Аэродинамический шум вентиляции

В воздуховодах движется воздух, он обтекает препятствия (шибера, клапаны), завихряется в отводах и тройниках. На высокой скорости при этом возникает новый аэродинамический шум, дополнительный к передаваемому в воздуховод шуму вентилятора.

Его легко избежать понижением скорости движения воздуха. При скорости менее 2-х м/с у воздуха просто недостаточно энергии, чтобы сгенерировать шум. Но, допустим, если в сети неудачно установлен некачественный шибер, то он может начать шуметь. При наличии доступа найти и устранить такие шумы легко.

Рекомендуемые для бытовой вентиляции скорости 6-8 м/с сильно шумные. Любая сетевая арматура, да и воздухораспределители на таких скоростях заметно шумят, и на некоторых участках сети заглушают шум вентилятора.

Структурный шум при работе вентиляции

Работающий вентилятор создаёт вибрацию строительных конструкций, когда эта вибрация происходит в звуковом диапазоне, то генерируется шум. Применительно к вентиляции структурный шум всегда указывает на ошибки, исправный и правильно смонтированный вентилятор не передаёт вибрацию на конструкции.

Вообще шум и вибрация – во многом близнецы-братья, недаром практикующие специалисты в этом направлении называются инженерами-виброакустиками.

Пути распространения шума вентилятора

От источника-вентилятора шум распространяется во входной и выходной воздуховоды, и в окружение, т.е. вокруг вентилятора.

Информация от производителя

Шум настолько важен в вентиляции, что в каталогах раздел шума часто оказывается самым большим. Указывается все три пути распространения, для них указывается частотная характеристика и общая величина.

Частотная характеристика нужна для подбора шумоглушителя, а если за дело берётся специалист, то для разработки системы мероприятий подавления шума.

Иногда указывается только шум на выходе (в нагнетающий канал), для бытовых вентиляторов иногда указывают только одну цифру, общий корректированный шум.

В каталогах принято указывать шумовую мощность источника, которая быстро падает при удалении от источника, так что цифр 80-90 дБ не нужно бояться.

Для неспециалиста подробная характеристика не очень нужна, но если она имеется, то можно проанализировать для сравнения и выбора. Чем меньше общий уровень шума, тем лучше, если у двух вентиляторов один уровень шума, то желателен более равномерный спектр шума, отсутствие пиков на каких-либо частотах.

Хотя, как всегда при углублении в тему, начинают появляться детали. Например, если у вентилятора плоский и низкий шумовой спектр с одним пиком на одной частоте, скажем 1000 Гц, то при разработке системы шумоподавления надо будет глушить одну это частоту. У вентилятора с более плоским, но и высоким спектром для получения заметного результата придётся глушить весь спектр.

Доверие к данным производителя

В случае отечественных производителей расслабляться особо не стоит.

Для общепромышленных вентиляторов берутся типовые характеристики, а при низкой культуре производства они сильно отличаются от фактических. Даже для относительно новых вентиляторов могут взять шумовую характеристику прототипа, сделанного в совсем других условиях в Германии.

За европейцами тщательно наблюдают конкуренты, так что фактические характеристики похожи на каталожные.

Как побороть шум вентиляции

Борьба с шумом вентилятора

Кроме понятного выбора менее шумного по характеристике вентилятора и его качественного монтажа необходимо помнить, что шум минимален в относительно узком диапазоне высокого КПД.

Точное попадание в зону высокого КПД вентилятора требует тщательного проектирования, монтажа и наладки. Длительное удержание эффективной работы вентилятора требует качественной эксплуатации и периодического инструментального контроля.

Вторым главным фактором я считаю расстояние до вентилятора. Когда появилось импортное оборудование, специальные малошумные канальные вентиляторы, обрадованные проектировщики старой закваски стали ставить их рядом с помещениями.

Каким бы малошумным не был вентилятор, при установке за фальшпотолком обслуживаемого помещения, например, диспетчерской, он создаст неприемлемый шум и вибрацию.

Шум вентилятора может быть полезен в санузле или курилке. Может быть терпим в коридоре, где нет постоянных рабочих мест. Но не в обслуживаемом помещении конторского типа.

Уменьшение производительности

При понижении частоты вращения рабочего колеса вентилятора его шум быстро уменьшается. Все остальные показатели тоже. Если установить большой вентилятор, рассчитанный на работу при пониженной частоте вращения, то может получиться малошумное решение, но не дешёвое.

Кроме того, спектр шума сдвигается в сторону низких частот, которые труднее глушить.

Опыт работы, например, с пятипозиционными регуляторами, показывает, что вентиляторы мало шумят но ещё немного дуют в положении регулятора «3», которое и рекомендуется для проектирования. В этом случае в режиме «5»можно быстро проветрить помещение, а потом переключиться на относительно малошумный режим.

Борьба с распространением шума по сети

Шум вентилятора в сеть (на выход)

У вытяжных вентиляторов сеть находится со стороны всасывания, так что для простоты давайте считать, что у нас вентилятор приточный, сеть со стороны нагнетания.

Шумоглушители

Установка первого шумоглушителя желательна сразу за вентилятором, иначе прямоугольные воздуховоды возле вентилятора могут начать резонировать и станут дополнительным источником шума.

Два шумоглушителя подряд работают лучше, чем один, но не в два раза. От параметров глушения по частотам отнимают 3 дБ, если ставят три глушителя, то отнимают 6 дБ. Это логично, если шум прошёл через один глушитель, то вероятно пройдёт и через второй и третий.

При возможности выбора предпочтительны более длинные глушители.
Глушитель является дополнительным сопротивлением, так что если сделать всю сеть в виде длинного глушителя, то придётся увеличить давление вентилятора, соответственно возрастёт шум.

Кроме того шумоглушители, как и любое сетевое оборудование генерируют собственный шум.

Шум в сеть (на вход)

Воздуховод, выходящий в атмосферу, тоже нуждается в шумоглушении. Шум от него распространяется снаружи здания, и возвращается в помещения через окна.

Борьба с шумом вентилятора (к окружению)

Хорошо, конечно, когда вентилятор установлен далеко от обслуживаемого помещения, в отдельной венткамере, находящейся в технической части здания без постоянных рабочих мест, на виброизолированном отдельном основании. Если это так, то шум вентилятора «к окружению» вас скорее всего не потревожит.

Подразумевается правильно выбранный, правильно смонтированный и налаженный вентилятор.

Но, предположим, это не так. Если вентилятор установлен на балконе, то при правильной установке уменьшить шум можно только установкой дополнительного укрытия.

Виброакустики расчитывают параметры подобных укрытий, самому можно делать исходя из того, что корпус укрытия должен быть относительно массивным, внутри нужна шумоизоляция на основе специальных плит или обычных минераловатных.

Типичной ошибкой является изготовление резонирующего на какой-то частоте укрытия.

Шумомеры

Профессиональные шумомеры – сложные и дорогие устройства, но их составные части – микрофон и возможность анализа сигнала имеются в любом смартфоне.

Смешно сказать, но я иногда пользуюсь телефоном для оперативной оценки общего уровня шума. Калибровка с профессиональными приборами показывает хорошее совпадение показаний в диапазоне возможностей микрофона для голоса.

Программа Smart Tools. Конечно, хорошо бы видеть дБА, но общее представление можно получить и так.

Второй экран этой программы показывает преобладающий уровень шума.

С частотным анализом сложнее. Надёжный диапазон телефонов не очень велик, хотя общее представление получить можно.

RTA Pro. Такой экран похож на то, что мы видим на профессиональных приборах, обозначены опорные частоты. В настройках есть разрешение до 1/6 октавы. Теоретически это позволяет проводить шумовую диагностику!

Проверка с помощью пианино даёт удовлетворительный результат, частота ноты выделяется хорошо.

Spectrum Analyzer

Красиво, но как извлечь пользу – не понятно. Не обозначены опорные частоты. В настройках я поставил от 1 Гц до 20 000 Гц.

Пользуясь смартфонами нельзя забывать, что в самых простых специализированных приборах параметры микрофона и обработчика сигнала согласованы, в телефонах это не так.

Кроме того, не стоит доверять сотовым телефонам в области ниже 30 и выше 90 дБ.

Шумодиагностика

Если вопрос о шумоглушении появился, то проблема явно есть. На производстве в таких случаях проводят замеры и сравнивают с нормативами, если есть превышение, то проблему признают.

Когда делают для себя, то приходится разбираться, даже если формально нормативы шумности не превышены.

Кстати, если мы говорим о нормативах, то автоматически это означает, что замеры выполнены по стандартной методике ГОСТ соответствующими приборами, – это явно не наш случай. Подумаем, что мы можем сделать сами.

Прежде всего, нужно определить фоновый уровень шума, нужно несколько замеров фонового шума во время, характерное для жалоб. Замеры можно сделать в середине помещения, все внутренние источники шума – компьютеры, холодильники, сушилки нужно отключить.

Затем замеры повторяют при работающей вентиляции. Сопоставление результатов показывает, является ли источником шума вентиляция. Если замеры надёжно показывают, что включение увеличило шум, то надо работать с вентиляцией. Бывает, что увеличился не общий шум, а какие-то частоты.

Если виновник – вентиляция, прежде всего нужен специалист по вентиляции. Необходимо проверить грубые нарушения, которые легко устранить. Возможно, вентилятор и сети некачественно смонтированы, может не выполнена наладка и подача превышает проектную, создавая шум.

Если всё нормально, то что остаётся? Возможно шум вентилятора превышает каталожный, но это смартфоном не докажешь.

Возможно глушитель самодельный и ничего не глушит. Это уже можно попытаться изменить, нужно частично демонтировать сеть и замерить шум с глушителем и перед глушителем, сравнить с характеристикой.

Установка качественного длинного глушителя вместо железного ящика с минватой может помочь. Для контроля таких изменений мерить шум надо на выходе в обслуживаемое помещение, сняв решётку.

Шумоподавление – занятие трудоёмкое, требующее внимания ко многим деталям и понимания многих процессов – и при этом не всегда результативное, т.к. мало кто станет менять дорогостоящее оборудование и перекладывать сети ради нескольких децибел.

Но как в любом инженерном деле – достигнутый результат даёт мало с чем сравнимое удовлетворении от победы знаний и умений над обстоятельствами.

Туалете или кухне предназначена для создания оптимальных условий воздухообмена. Правильно установленный и периодически включающийся (вручную или автоматически) вентилятор позволяет поддерживать допустимый уровень влажности, хотя и создаёт определённый шум. Иногда гудение вентиляционной системы приводит к появлению ощущения дискомфорта и требует принятия мер по решению проблемы. Причин, по которым шумит вентилятор, достаточно много – и большинство из них можно устранить своими силами.

Шум и гудение – признаки проблемы

Обращать внимание на шум рекомендуется ещё до покупки устройства. Значение показателя обычно указывается в руководстве по эксплуатации прибора. Если уровень шума выше допустимых показателей, стоит отдать предпочтение менее шумным моделям, даже, если за улучшенные эксплуатационные характеристики придётся переплатить.

Уровень шума прибора в списке характеристик на сайте

Уровень шума следует проверить и после монтажа вентилятора. Если значение шумовой нагрузки оказалось заметно больше указанного в паспортных данных, проблема может заключаться в неправильной установке. Избежать проблемы можно, доверив установку вентилятора опытному мастеру. Ещё одной причиной шума может быть заводской брак – такой прибор следует вернуть по гарантии.

Проблема считается серьёзной и в тех случаях, когда гудит вентилятор, шум от которого раньше был практически незаметным. Решают её, снимая прибор и проверяя его состояние. При сильном износе движущихся частей вентилятор стоит заменить.

Проверка состояния крыльчатки

Сравнивать уровень создаваемого вентиляцией шума следует с действующими нормативами. Так, в дневное время в жилых помещениях громкость не должна быть выше 40 дБ, в ночное – 30 дБ. Хотя, в отличие от шума другой техники (например, кулера компьютерного процессора), вентилятор в ванной, кухне или туалете работает непостоянно, а, значит, максимальный уровень может достигать 70–80 дБ – но не выше.

Причины шума

Для снижения уровня шума от принудительной вентиляции следует выбирать модели популярных брендов, отличающиеся тихой работой и длительной эксплуатацией. К ним относят марки Silent, Viessmann, Vortice и Maico. Но даже это оборудование может работать не настолько тихо, как ожидалось.

Основные причины повышения уровня шума при работе вентиляторов следующие:

• повышение уровня вибрации рабочего колеса;
• неисправность двигателя;
• усиление трения подшипников;
• слишком высокая скорость прохождения воздуха через лопасти крыльчатки;
• нарушение вертикальности или плохое закрепление прибора;
• плохая сборка (одна из основных проблем при использовании дешёвых моделей);
• отсутствие профилактического обслуживания прибора.

Профилактические работы

Избежать проблем с установкой и сделать всё правильно поможет обращение к квалифицированному специалисту, способному учесть все нюансы монтажа. Так, например, на потолок допускается устанавливать только модели с шарикоподшипниками, а слишком большая длина патрубка вентилятора приводит к повышению сопротивления воздуха и сильному шуму.

Причинами повышенной громкости работы вентилятора могут стать распространяющиеся по воздуховоду звуковые волны. Работая в обычном режиме, устройство начинает сильно гудеть – в первую очередь, это касается канальных моделей. Проблема заключается уже не только в вентиляторе, а в целой системе, поэтому и меры следует принимать комплексные, включающие звукоизоляцию вентиляционных каналов.

Способы звукоизоляции канального вентилятора

К причинам выбора канальных вентиляторов относят необходимость в принудительной вентиляции на относительно большой площади. Их характерной особенностью является установка не в одну из стен помещения, а внутрь вентиляционного канала. Обслуживают такие приборы сразу несколько помещения, а иногда и всю квартиру или дом. выше, что приводит и к повышению уровня шума.

Канальный вентилятор

Одним из способов решения проблемы шумной работы вентиляционной системы является качественная звукоизоляция воздуховодов. Для этого требуется:

1. Подготовить необходимые инструменты (силиконовый клей, мягкую резину, валик с длинной ручкой).
2. Нарезать подходящие по длине полосы резины.
3. Проклеить ими внутреннюю часть каналов, плотно прижимая к стенкам.

Прорезиненная поверхность позволит увеличить поглощение звука и устранить большую часть шума от канального вентилятора. Однако такой способ не подходит для многоквартирных домов, решать проблему жителям которых придётся с помощью звукоизоляции ближайшей к воздуховоду стенки и уменьшения сечения. Изменение размеров канала ускоряет движение воздуха, что приводит к самопроизвольному гашению звуковой волны в ламинарном воздушном потоке. Стена изолируется тонким слоем минваты или другими пористыми материалами.

Снижение шума настенных моделей в туалете или в ванной

Громко работающий вентилятор в бытовом помещении не вызывает такого чувства дискомфорта, как канальные устройства, установленные в центре дома или квартиры. Однако решать проблему всё равно стоит, если шум от вентиляционной системы заметно увеличился в процессе эксплуатации. Для того чтобы исправить ситуацию используют такие способы:

• перевод вентилятора на работу с меньшим количеством оборотов, что автоматически снижает шум от прохождения воздуха через его лопасти;
• проверку правильности установки устройства;
• установку или замену шумоглушителей;
• проверить соответствие прибора эксплуатационным условиям (и, при необходимости, заменить).

Замена вентилятора

Неплохим вариантом для создания оптимального воздухообмена в помещениях и сохранения комфортного уровня шума можно назвать специальные бесшумные модели. Громкость их работы не превышает 25–26 дБ. Это не только не мешает пользователям вентиляционной системы, но и соответствуя санитарным нормам.

Принцип снижения шума в таких устройствах заключается в использовании специальных виброизоляторов, снижающих вибрацию вращающихся элементов вентилятора. Подшипники прибора не требуют обслуживания и обеспечивают бесшумную непрерывную работу на протяжении 20–30 тыс. часов. При постоянно включенной системе принудительной вентиляции эксплуатационный срок оборудования достигает 3–4 лет, при периодическом использовании – больше 10 лет.

Установка бесшумной модели

Выбор подходящего прибора и специальные методы звукоизоляции позволят снизить громкость работы принудительной вентиляционной системы. И, хотя полностью избавиться от шума не получится, его уровень будет соответствовать нормам. Для повышения эффективности работ по устранению шумовой нагрузки от работающего вентилятора их рекомендуется доверить специалистам.

Эффективность вентилятора определяется такими показателями как воздушный поток и давление, первый параметр важен как при выборе вентилятора в корпус, так и на радиатор, второе же имеет большее значение при выборе вентилятора на радиатор, так как чем больше плотность оребрения радиатора, то тем мощнее необходимо давление для его продувки.
На данные показатели эффективности влияют обороты, то есть чем они больше, тем и эффективность вентилятора выше, но так же имеет значение:

• Толщина(глубина) вентилятора.

Сейчас в рознице доступны вентиляторы толщиной в 1,2 см, 2,5 см, 3,8 см и 5,5 см(встречаются и иные). Чем больше толщина вентилятора, тем и его эффективность выше.

• Форма лопастей.

Лопасти имеющие более широкое строение, как правило, создают более мощное давление.
Всё эти факторы дают лишь оценку эффективности вентилятора, для более верного вывода о его возможностях необходимо ознакомиться с обзорами и сравнениями(в конце FAQ). И не стоит забывать, что чем выше эффективность вентилятора, тем и выше шум от него.

Q: Как меняются характеристики вентилятора при уменьшении \ увеличении оборотов?

Расход изменяется линейно, формула расчета выглядит следующим образом:

• расход_новый = расход_исходный * (обороты_новые / обороты_исходные)

Зависимость давления от оборотов - квадратичная;

• давление_новое = давление_исходное * [(обороты_новые / обороты_исходные)в квадрате]

Ну, с шумом как всегда все через… Логарифмическая шкала никуда не девается:

• шум_новый = шум_исходный + (50 * log (обороты_новые / обороты_исходные))

Надо подчеркнуть, что последняя формула имеет немалую погрешность, т.е. в реальности вентилятор вполне может повести себя по-другому.

Q: От чего зависит уровень шума вентилятора?

На 80% - от оборотов. По этой причине вентилятор не может быть одновременно тихим и высокопроизводительным, как бы того некоторым ни хотелось:). Разница между разными конфигурациями крыльчатки укладывается в оставшиеся 20% - именно в этих рамках и лежит разделение вентиляторов на более шумные и менее шумные. Граница бесшумности в открытом воздухе для большинства моделей - около 700 RPM. Помимо аэродинамического встречаются шумы механической (свист \ хруст подшипников) и электрической (треск \ стрекот мотора) природы - эти без хирургического вмешательства не лечатся, таких вентиляторов надо просто избегать.

Q: 25dBA - это много?

Уровень фонового шума в городской квартире, выходящей окнами в какой-нибудь тихий дворик - 18-20dBA. Любой звук с интенсивностью ниже этого порога измерить не получится: шумомер будет по-прежнему показывать 18dBA. Человеческое ухо, конечно, инструмент более чувствительный (шумомер, к примеру, не различает посторонние призвуки вроде треска мотора), но для большинства ситуаций, думаю, это правило можно вывести в абсолют: граница бесшумности вентилятора для вашего помещения соответствует уровню фонового шума. Из этого вытекают две вещи:
1. Вентилятор с уровнем шума, скажем, 16 dBA ничем не лучше вентилятора с 18dBA - если в комнате 20, оба будут вам одинаково неслышны. А если ваша квартира находится в центре и выходит окнами на оживленную улицу, фоновый шум и 25dBA «съест» - соответственно, нет никакого смысла охотится за экстремально тихими моделями. Впрочем, в обратную сторону это тоже работает: если решите поселиться в тайге, не лишним будет подумать о пассивном охлаждении.
2. Если вспомнить, что эти 18-20dBA у большинства вентиляторов соответствуют примерно 700 RPM - можете догадаться, куда слать людей, заявляющих характеристики вроде 2400RPM \ 16dBA.

Q: Насколько вообще можно верить заявляемым характеристикам?

Смотря кто их заявляет. Не секрет, что из добрых двух десятков фирм, под чьими брендами мы покупаем вентиляторы, собственное производство имеют единицы. Остальные занимаются, так сказать, перераспределением благ: заказывают у производителя крупные партии, добавляют красивую упаковку и перепродают партиями поменьше. И подороже, разумеется. В таких случаях для одного и того же вентилятора можно найти сразу две спецификации: одна на сайте реселлера и одна - у реального производителя. Причем, в большинстве случаев, цифры там существенно различаются:). Кому верить - думаю, это понятно без пояснений: для производителя искажать показатели себе дороже, т.к. типичный оптовый заказчик имеет возможность как проверить их, так и вкатить некислый иск, если что-то пойдет не так. В отличие от нас, простых смертных, имеющих дело с реселлерами. Таким образом, ответ на вопрос будет звучать следующим образом: если цифры приведены производителем, им имеет смысл верить (хотя сравнивать в лоб спецификации от разных производителей я бы поостерегся: за отсутствием единого для всех стандарта могут иметь место различия в тестовых процедурах). Если же заявителем выступает реселлер, в качестве действия по умолчанию рекомендуется игнор. Как понять кто есть кто? Этому посвящен следующий вопрос. Кстати, бывают случаи, что партия сделана по спецзаказу реселлера и от производительской спецификации отличается рабочими оборотами - в этом случае все равно берем производительские данные и пересчитываем по приведенным выше формулам.

Q: Существуют ли другие способы сделать вентилятор более тихим, кроме снижения оборотов?

Да. Для начала стоит избавиться от штампованных корпусных решеток: любой предмет, помещенный в поток близко от вентилятора (не важно, с какой стороны), создает в этом потоке завихрения, а это - лишний шум. Причем шуметь будет даже если сам вентилятор не издает ни звука - просто от прохождения потока сквозь решетку. Отсюда следует интересный вывод: пока в корпусе не вырезаны решетки, пытаться подобрать более тихие и производительные вентиляторы бессмысленно. Любое увеличение расхода воздуха сквозь корпус автоматом увеличит и турбулентность у решеток, а значит общий эффект от замены будет скорее обратным желаемому.
Так как аэродинамический шум от защитной решетки выше и имеет более высокий тон, если вентилятор через эту решетку всасывает воздух. То если вентилятор выталкивает воздух через решетку, то и шум имеет более низкую частоту и меньшую громкость. Посему если кто-то не может по различным соображениям прибегнуть к хирургическим радикальным мерам в отношении решетки, то как вариант можно переместить вентилятор на другую сторону решетки.
Относительно шума от блока питания ситуация хуже: радиаторы и прочие выступающие детали с пути потока не уберешь, поэтому, увы, единственный способ получить бесшумный БП - радикально урезать продувку, завернув вентилятор до 500-600 RPM. Сам вентилятор менять бесполезно: с тем небольшим количеством CFM, которое мы можем прокачать сквозь блок бесшумно, прекрасно справится и штатный - на таких оборотах аэродинамические качества крыльчатки не имеют никакого значения. Таким образом, реальным показанием к замене могут быть только трескучесть или шум от подшипников. Ну и всякие прочие косяки неаэродинамической природы, вроде неспособности заводиться на требуемом напряжении или неспособности юзера спаять регулятор оборотов:).
Еще небольшой довесок в копилку борьбы с турбулентными шумами: у вентиляторов с моторами на четырех стойках можно выломать две из этих четырех - будет на копейку потише.
Второй способ - мягкое крепление вентилятора. Крыльчатка отбалансирована не идеально и при работе вибрирует. Если вентилятор жестко прикручен к корпусу, последний работает резонатором, переводя эту вибрацию в звук. «Прибавка к пенсии» может быть очень солидной, зачастую достаточной, чтобы заставить хозяина забросить на полку казавшийся прежде бесшумным (во время теста в руке) ветродуй. Чтобы не зависеть от балансировки, вентилятор надо «развязать» с корпусом, используя вместо жестких винтов что-нибудь мягкое. Проще всего использовать готовые силиконовые штырьки, к тому же с некоторыми вентиляторами они уже идут в комплекте. Тем же, кому готовые решения недоступны, остается только заниматься рукоделием.
Смазка подшипников НЕ поможет уменьшить шум, а в случае с «шариками» (зачастую их тоже пытаются смазать жидким маслом) даже усилит его.

Q: Какие типы подшипников существуют?

Подшипники можно разделить на две «группы»: скольжения и качения. К скольжения относятся втулки(sleeve), с винтовой нарезкой(rifle, z-axis), гидродинамические(FDB), магнитным центрированием(например, SSO). К качения(шарикоподшипники) относятся подшипники с использованием тел качения(шариков) из металла(ball) и керамики(ceramic).
(анг.).

Q: Какие подшипники предпочтительнее?

С точки зрения тишины: втулка, гидродинамический.
С точки зрения долговечности: шарикоподшипник, гидродинамический.
Соответственно, оптимальный вариант - гидродинамический.
Но не стоит забывать, что разные подшипники даже одного типа могут существенно различаться по качеству. Типичный ресурс в цифрах, если обобщить данные разных производителей, выглядит примерно так (часы непрерывной работы при температуре воздуха 25C, L10):

• Втулки: 20 000 - 30 000 (если не гонять вентилятор в горизонтальном положении - иначе надо делить на два).
• Гидродинамики: 40 000 - 60 000, хотя отдельные продвинутые конструкции дотягивают до 80 - 100 000.
• Шарикоподшипники: 35 000 - 150 000, в зависимости от конструкции и класса точности.

Если производитель \ реселлер заявляет цифры, сильно отличающиеся от приведенных (особенно в плюс) - не верьте. Кстати, самый простой способ узнать, насколько качественные подшипники (будь то шарики или гидродинамик) стоят в интересующем ветродуе - посмотреть на цену. Вентилятор с реальным ресурсом, скажем, 80 000 часов меньше 300р стоить не может никак, поэтому людей, заявляющих 100 000 для 150-рублевой поделки можете смело слать лесом. Впрочем, от других людей, продающих за 400р поделки с никаким ресурсом, эта методика вас, к сожалению, не застрахует.

Q: Что можно сделать, если вентилятор не хочет запускаться на напряжении, обеспечивающем желаемые обороты?

Спаять стартер на основе конденсатора, например вот так От себя добавлю, что вместо цепочки диодов можно подставить любой другой регулятор оборотов (или даже канал реобаса), а резистор не нужен - конденсатор прекрасно разряжается через мотор вентилятора.

Q: На что обратить внимание при выборе вентилятора для замены в БП?

Помимо уровня оборотов достаточных для охлаждения необходимо акцентировать внимание на стартовом напряжении и типе подшипника.
Для регулировки от самой логики управления оборотами БП нужен вентилятор с низким стартовым напряжением, так как регулировка осуществляется путём повышения/снижения питающего напряжения. При горизонтальном расположении срок службы подшипника расходуется быстрее, поэтому следует выбирать вентилятор с большим сроком службы.

Q: Как расшифровать код модели?

Обычно в буквенно-цифровом коде на наклейке указываются следующие параметры вентилятора:

• производитель (первая буква \ несколько букв, не обязательно совпадает с названием фирмы).
• типоразмер
• рабочее напряжение
• скоростной класс мотора
• тип подшипника

Обозначения стандартизированы и расшифровать их большого труда не составляет (меняться может разве что порядок букв\цифр). Цифровые параметры чаще всего цифрами же напрямую и обозначают: к примеру, 121225 в коде Everflow значит 12в, 120х25мм. С буквенными тоже все достаточно просто. Подшипники кодируются следующим образом:

• S (sleeve) - втулка ака простейший подшипник скольжения.
• В (ball) или [b]2В (two ball) - два шарикоподшипника.
• C (combined) - шарикоподшипник + втулка.

Примеры: R121225 S L, GT1225 2B DL, D12BH-12, EC8025H12 C A-CL…
Обозначения для гидродинамиков не стандартизированы, каждый производитель выбирает ту букву, которая ему нравится.
Скоростные классы (у большинства разделение идет по оборотам, у отдельных оригиналов - YateLoon, к примеру - по рабочему току):

• L (low) - до 2000 RPM
• M (medium) - 2000-2500 RPM
• H (high) - 2500 - 4500 RPM

Разделение приблизительное. В плане более оборотистых вентиляторов стандарт молчит, поэтому обозначают, опять же, кто во что горазд. Распространенные варианты: U(UH) - ultra high или E(EH) - extremely high.
Примеры: R121225S L , D12B H -12, FFB0812 EH E, RD M 1225B…
Все вышеперечисленное - заданный стандартом минимум, при этом каждый производитель волен указывать любую дополнительную информацию, которую сочтет нужным - лишь бы хватило места на наклейке. Форма рамки, наличие тахометра или защиты от перегрузки, тип разъема… Правда, чтобы расшифровать такой «хвост» придется прогуляться на сайт производителя - у каждого своя система обозначений.
Также имеет хождение дюймовый стандарт, причем используют его почему-то производители, чья «родная» система исчисления метрическая - NMB и Papst. Все то же самое, только типоразмер указывается в дюймах (4710 вместо 1225), а скоростной класс кодируется цифрами (больше - быстрее). Подробную расшифровку можно посмотреть .
И, наконец, есть производители, которые плевать хотели на стандарты. К примеру, у Delta два шарикоподшипника именуются буквой F, а Sunon обозначает скоростные классы цифрами, при том, что остальная часть кода имеет классический вид. В таких случаях расшифровать код можно только по мануалу с сайта, благо даже самые раскитайские вентиляторостроители оный у себя всегда выкладывают.

Q: Как вычислить истинного производителя вентилятора?

Для этого есть несколько способов:
1. По ОЕМ-коду или номеру UL-сертификата.
Необходимо погуглить по ОЕМ-коду или заглянуть UL-database .
2. Для вентиляторов с гидродинамическим подшипником - по названию гидродинамика.
Гидродинамики - сравнительно недавняя придумка и никаких официальных стандартов их разработки пока нет. Поэтому каждая новая конструкция (пусть даже она отличается от соседской только количеством уплотнительных шайбочек) патентуется производителем под своим собственным названием, каковое реселлер по своему усмотрению изменять не волен. Соответственно, если в графе «тип подшипника» стоит какое-то мудреное слово - забиваем его в поиск и смотрим, куда он нас приведет.
Список известных названий гидродинамиков с привязкой к производителям:
Adda Hypro, FDB
ARX - CeraDyna A \ C
AVC Hydraulic
Coolerwinner aka IceHammer aka PCCooler - Hydraumatic
Delta - Superflo
Evercool Ever Lubricate
Everflow Hydro, EBR
Jamicon - HTLS
Nidec - NBR
NMB-MAT - Hydrowave
Papst - Sintec
Protechnic Electric - Rifle, FDB
Sunon Vapo, MagLev
Silentmatic - UFO
Titan Z-Axis
T&T ALS\ABS
YLTC - Hysint
3. Бывает, что вентилятор не имеет вообще никаких опознавательных знаков. В этом случае производителя можно попытаться определить только по характерным особенностям дизайна рамки \ крыльчатки, причем этот путь довольно скользкий: удачные разработки китайцы тянут друг у друга, ничуть не стесняясь. Чтобы вы знали хотя бы, в какой стороне искать, вот вам уже разведанный список реселлеров со своими ОЕМ"ами (на стопроцентную точность не претендую, т.е. возможно кого-то не указал, а кого-то указал ошибочно):
Aerocool

• Powercooler

Antec

• Dynatron \ Dynaenon

Akasa

• Coolerwinner(?)
• Everflow(?)
• Y.S. Tech

Arctic Cooling Coolermaster

• Bi-Sonic
• Delta
• Protechnic Electric
• Power Logic
• Silentmatic(?)

Enermax

• Globe
• Kolink (?)

Floston Gembird

• Yate Loon
• Sunon

Glacialtech

• Everflow(?)
• Gale Motor
• Power Logic
• SuperRed

Global WIN

• Foxconn (?)

Hiper

• Powercooler

Nexus

• Bi-Sonic
• Dynatron \ Dynaeon
• Yate Loon

Noctua

• Kolink

Thermaltake

• Everflow(?)
• Hong Sheng
• Yate Loon
• Y.S. Tech

Sharkoon

• Globe

Scythe

• NMB-MAT

Sven Zalman

• Powercooler
• Xinrulian

Q: Ни одной из перечисленных здесь моделей на данный момент нет в продаже, что мне делать?

1. Подождать, пока появятся. То, что какой-то хороший вентилятор по случайности не попал в список не исключено, но маловероятно.
2. Действовать на свой страх и риск. Изучить доступные прайсы, попробовать найти обзоры того, что там есть. Выбрать несколько подходящих по характеристикам моделей, поискать в ветке отзывы владельцев. Наконец, задать вопрос, если другими путями ничего найти не удалось. Если закупка состоится - зайти и поделиться впечатлениями:).

Q: Купил вентилятор из списка - на максимальных оборотах шумит, на минимальных не дует. Кому бить морду?

Господу Богу:). Как уже упоминалось, не бывает вентиляторов одновременно тихих и производительных - законы физики на кривой козе не объедешь, поэтому приходится выбирать что-нибудь одно. А раз наша задача - получить тихий компьютер, то выбор, собственно, делается автоматом: производительностью придется пожертвовать. Железо перегревается? Вот тут-то мы и подошли к истинной сути шумоизоляции. Подбор вентиляторов - только предварительная стадия, ничего сама по себе не решающая. Реальная задача - так доработать систему охлаждения, чтобы этого «не дует» хватило для обеспечения здорового температурного режима. Это может быть довольно затратно (к примеру, Ninja куда дороже боксового кулера), но другого пути, увы, не существует. Можете перепробовать хоть все модели вентиляторов, доступные на рынке - без комплексного подхода ваш компьютер всегда будет отчетливо слышно. Что из этого следует: если вам не нравится какой-то из ваших вентиляторов, с формулировкой как в сабже, не торопитесь его менять - никто не гарантирует, что другие вам понравятся больше. Вы просто не с того конца подходите к проблеме.

Q: Купил вентилятор, который в обзоре значился как нетрескучий - трещит!

В большинстве случаев это случается при использовании регуляторов обортов, собранных на основе низкочастотного широтно-импульсного преобразователя. Обычно такие можно встретить в цифровых реобасах и схемах термоконтроля материнок и видеокарт. Проверить, повинен ли в неожиданной трескучести регулятор очень просто: подключите вентилятор к любому источнику постоянного напряжению (например, 5в с молекса) и послушайте.

Q: Купил втулочный вентилятор - шуршит втулкой, не развивает максимальных оборотов, такое ощущение, что там вообще нет смазки. Брак?

Первое предположение верно, второе - нет. Всем известно, что уплотнения втулки не отличаются большой эффективностью, по коей причине для втулочных вентиляторов не рекомендуется работа в горизонтальном положении. А вот того, что хранить такие вентиляторы в горизонтальном положении тоже нельзя (по той же самой причине - вытекает смазка) многие не знают. И среди этих многих, к сожалению - кладовщики компьютерных фирм: практически на всех складах, где я успел побывать, вентиляторы складировались в неправильном положении. Так что, как я уже говорил, вы совершенно правы: смазки в вашем вентиляторе нет. Но не потому, что не заправили на заводе, а потому что вытекла где-то в дороге. Часто такой вентилятор можно вычислить уже в процессе покупки: по потекам масла из под наклейки. Впрочем, если их нет, обольщаться все равно не стоит: вентилятор вполне мог лежать на другой стороне и смазка вытекла со стороны крыльчатки. Что делать? То же, что и всегда в таких случаях: разобрать вентилятор, смазать, собрать обратно, пользоваться долго и счастливо. Оverclockers.ru:

• 04.04.2008 - 11 пар «ветряных мельниц» для двух суперкулеров и одного системного блока
• 25.04.2009 - Десять вентиляторов класса Hi-End для процессорного кулера
• 22.07.2009 - Вентиляторный рай - сводное тестирование 120-мм вентиляторов
• 23.05.2011 - Вентиляторы, часть I: методика и тест дюжины 120-миллиметровых моделей
• 13.12.2013 - Продолжая тему: тестирование пяти моделей вентиляторов Gelid, Enermax, Noctua и NoiseBlocker
• 10.01.2014 - Тест пяти бюджетных 120 мм моделей вентиляторов Arctic Cooling, ZEROtherm, GlacialTech и GlacialStars
• 14.01.2014 - Тестирование пяти моделей 120 мм вентиляторов известных брендов: Enermax, Noctua и NoiseBlocker
• 17.01.2014 - Тестирование четырех моделей сверхтонких вентиляторов: Scythe, SilverStone и Thermalright
• 21.01.2014 - Тестирование четырех моделей 120 мм вентиляторов: Cooler Master, Corsair, GlacialTech и Ice Hammer
• 29.01.2014 - Тестирование четырех недорогих моделей 120 мм вентиляторов: DeepCool, Cooler Master, Floston и Titan
• 22.02.2014 - Тестирование пяти недорогих моделей 120 мм вентиляторов: Cooler Master, DeepCool, Lepa и Titan
• 28.02.2014 - Тестирование четырех ярких моделей 120 мм вентиляторов: Arctic Cooling, Aero Cool, Cooler Master и Lepa
• 28.03.2014 - Тест и обзор пяти моделей 120 мм вентиляторов: Cooler Master, DeepCool, Nanoxia, Scythe и Thermaltake
• 17.04.2014 - Тест и обзор четырех недорогих моделей 120 мм вентиляторов: Enermax, GlacialTech, Scythe и Titan
• 07.05.2014 - Тест и обзор четырех эффективных моделей 120 мм вентиляторов: AeroCool, Corsair, Lepa и NoiseBlocker
• 21.05.2014 - Обзор и тест четырех моделей 120 мм вентиляторов премиум-класса: Cooler Master, Corsair и NoiseBlocker
• 16.07.2014 - Обзор и тест четырех эффективных моделей 120 мм вентиляторов: Corsair, Gelid, NoiseBlocker и Scythe
• 01.08.2014 - Обзор и тест трех моделей 120 мм вентиляторов: be quiet! Pure Wings 2, Thermaltake Luna 12 и Pure 12

Ф-Центр:

• 22.06.2009 - «Да придёт охладитель»: 25 моделей 120/140-мм вентиляторов
• 30.11.2010 - 120-мм вентиляторы, часть I: модели со скоростью не выше 1350 об/мин
• 10.01.2011 - 120-мм вентиляторы, часть II: 32 модели со скоростью выше 1350 об/мин
• 23.11.2012 - 27 моделей 120-мм вентиляторов со скоростью вращения cвыше 1350 об/мин
• 31.11.2012 - 15 моделей 120-мм вентиляторов со скоростью вращения до 1350 об/мин

AMD:

• 13.09.2010 - Великое побоище - обзор и тест 27(!) 120мм вентиляторов от Aerocool, Antec, Arctic, Coolink, Enermax, Gelid, Glacialstars, GlacialTech, NoiseBlocker, Noctua, Scythe, Thermalright
• 10.09.2012 - Да будет бой! - Обзор и тест 23 вентиляторов 120мм

Tech-labs:

• 30.07.2010 -

В течение последних двух лет мы наблюдаем технологический прорыв в области производства радиаторов процессорных кулеров: широкое распространение получили экструзионные радиаторы с коэффициентом консоли 18 и выше, стали обыденными технологии вакуумной пайки, bonded/fabricated fins и folded fins , считавшиеся ранее почти что экзотическими. Однако базовый принцип, на котором зиждется функционирование кулеров, остается прежним – воздушное охлаждение на основе вынужденной конвекции. И как раз в части этой пресловутой вынужденной конвекции уже давно ничего кардинально нового не появляется: производители идут по проторенному пути увеличения геометрических размеров вентиляторов, количества лопастей и скорости вращения крыльчатки. В результате, кулер, оборудованный мощным вентилятором типоразмера 60х60х25 мм со скоростью вращения крыльчатки более 6000 RPM, становится наиглавнейшим источником шума в компьютере, начисто заглушая остальные весьма "громкоголосые" устройства, будь то вентиляторы в блоках питания, корпусные вентиляторы, жесткие диски и т.п. Несомненно, такое положение дел настойчиво требует от нас проведения не только тщательных температурных тестов, но и объективного анализа шумовых характеристик кулеров.

В недавнем продукции Thermaltake мы уже кратко коснулись этой темы и привели результаты наших измерений, не вдаваясь, однако, в методические детали. Теперь же мы подробно рассмотрим все основные моменты, относящиеся к акустическим свойствам кулеров, и дадим ответ на три сакраментальных вопроса:

• Чем измерять?
• Как измерять?
• Как получить достоверный результат?

Что ж, приступим!

Исходные предпосылки

А начнем мы, пожалуй, с выяснения причин возникновения шума (нежелательного звука ) при функционировании вентиляторов, установленных в компьютерных системах (в составе процессорных кулеров или же отдельно в компьютерном корпусе). Существует всего два основных механизма возникновения шума вентиляторов, и соответственно этот шум принято разделять на две категории:

• аэродинамический шум
• механический шум

Аэродинамический шум . Если основная причина возникновения аэродинамического шума, скажем так, тривиальна (вращение крыльчатки вентилятора), то физика этого явления достаточно сложна. Поэтому я не буду особенно вдаваться в детали, а лишь отмечу, что источником шума в этом случае являются вихри в турбулентном пограничном слое , возникающем на поверхности лопастей крыльчатки. Интенсивность шума здесь зависит от угла атаки и скорости вращения крыльчатки (чем больше угол атаки и выше скорость вращения, тем больше оказывается интенсивность аэродинамического шума). Спектр аэродинамического шума вентиляторов является непрерывным (широкополосный шум) и, как правило, имеет максимальную интенсивность на частоте:

F max = K*(V b /d*cosα) ,

где K – коэффициент, определяемый конфигурацией вентилятора; V b – линейная скорость лопасти (м/с); d – максимальная толщина лопасти; α – угол атаки.

Дополнительным источником аэродинамического шума являются препятствия на входе и, особенно, на выходе вентилятора. В частности, таким "препятствием" является радиатор кулера. Основная причина шума в этом случае – те же самые вихри в турбулентном пограничном слое, только теперь пограничный слой образуется уже на поверхности ребер радиатора. Интенсивность шума зависит здесь от скорости воздушного потока и конфигурации препятствий.

Механический шум . Как следует из названия, источником такого шума являются подшипники вентиляторов. Среди пользователей бытует мнение, что механический шум возникает только вследствие износа или конструктивных дефектов подшипников и должен практически отсутствовать у исправных вентиляторов. В реальной жизни все обстоит иначе: идеальных подшипников, конечно же, не бывает! :)

Если взять в рассмотрение стандартный подшипник скольжения, то и на поверхности вала, и на внутренней поверхности втулки обязательно присутствуют микроскопические трещины, раковины и т.п. Очевидно, что при этом в паре вал-втулка возникает трение, и без шума тут уже не обойтись. Определенный шумовой вклад вносят и стопорные шайбы, которые вращаются (точнее говоря, проворачиваются) вместе с валом.

Что же касается конструктивных дефектов подшипника, то они могут серьезно усугубить ситуацию и значительно увеличить интенсивность шума. Наиболее существенным из них в случае подшипника скольжения является дисбаланс ротора (крыльчатки), который обычно приводит к так называемой эллипсности втулки (на поперечном срезе внутренняя поверхность втулки имеет форму эллипса вместо окружности). Такой дефект является причиной появления четко выраженных тонов в низко- и среднечастотной области спектра шума подшипника. Интенсивность шума при этом увеличивается, и в субъективном ощущении он становится весьма раздражающим. Также очень неблагоприятно влияют на акустические свойства вентилятора на подшипнике скольжения некачественная смазка (или ее недостаточность) и большой зазор между валом и втулкой.

Если обратиться теперь к подшипникам качения, то сама их конструкция предрасполагает к шуму. Ведь это целый комплекс трущихся деталей: внутреннее и внешнее кольцо (обоймы), тела качения (шарики), сепаратор. Более того, подшипники качения, в отличие от подшипников скольжения, очень восприимчивы к внешним механическим воздействиям (удары, падения и т.п.). И, как следствие, имеют богатый "букет" дефектов, что обычно приводит к более высокой интенсивности шума. Поэтому нет ничего удивительного в том, что вентиляторы на подшипниках качения даже в нормальном (исправном) состоянии обычно на 2-3 дБА шумнее своих "близнецов" на подшипниках скольжения.

Сейчас же мы займемся рассмотрением нашего первого сакраментального вопроса и определим, какое средство измерений можно использовать в нашей исследовательской практике.

Его Величество Шумомер

Международные стандарты, определяющие средства и методы измерения шума, появились относительно недавно – в конце 60-х. Но они стали результатом кропотливого долголетнего труда многих и многих исследователей, сложивших свои головы (в переносном смысле, конечно) во славу торжества науки. А ведь потрудиться было над чем!

Главной проблемой на пути получения корректных количественных оценок стал, так сказать, человеческий фактор, ведь шум (да и звук вообще) – явление скорее психофизиологическое, чем чисто физическое. Поэтому для количественной оценки шума нужно было принять во внимание не только физические свойства самого явления, но и его восприятие человеком и влияние на организм. Действительно, человеческое ухо, в терминах электроники, является нелинейным преобразователем звуковых колебаний и играет роль сложного полосового фильтра (даже целого комплекса фильтров): громкость низкочастотных, среднечастотных и высокочастотных тональных звуков с одинаковым уровнем звукового давления в субъективном восприятии будет различна (тон средней частоты кажется громче тонов низкой и высокой частот). Совершенно естественно, что ответ на вопрос, как учесть психофизику шума в его количественных оценках, можно было получить только опытным путем.

В начале 30-х годов группой американских ученых были проведены важнейшие практические исследования зависимости субъективной громкости звука от его частоты. Результатом этих исследований стало семейство кривых, показывающих различие уровней интенсивности звука для чистых тонов, кажущихся одинаково громкими. В дальнейшем эти кривые получили название контуров громкости (второе название – кривые Флетчера-Мэнсона).

Рис. 1. Контуры одинаковой громкости

На основе контуров одинаковой громкости (точнее, контуров, отвечающих уровням 40, 70 и 100 дБ) было предложено ввести в исследовательскую практику три методики частотной корректировки уровней звукового давления для учета особенностей восприятия звука человеком и получения простой одно-числовой характеристики вместо полного частотного анализа шума (в октавных или третьоктавных полосах частот) или же дополнительно к нему. Сейчас эти три методики именуются частотными характеристиками коррекции (взвешивания) A, B и C .

Рис. 2. Частотные характеристики корректирующих схем A, B и C

Надо заметить, что стандартом де-факто стала характеристика А, и результаты измерений уровней звука, скорректированных именно по этой характеристике, фигурируют в подавляющем большинстве нормативных и технических документов. Что касается характеристик B и С, то первая канула в лету, вторая же все еще находит применение в некоторых отраслях (в частности, при исследовании шума реактивных двигателей и военной техники).

Итак, первое требование к нашему шумомеру определено: наличие в нем хотя бы корректирующей схемы А. Ну, с этим проблем не будет, поскольку такая "примочка" есть практически во всех шумомерах (реализовать ее в "железе" не составляет особого труда). Далее, достаточно ли нам будет ограничиться только уровнем звука L A , скорректированным по характеристике A, и отказаться от проведения частотного анализа шума? В общем-то, достаточно, если мы хотим лишь ориентировочно подтвердить (или опровергнуть) соответствие конкретного кулера установленным гигиеническим нормам (почему мы имеем право в большинстве случаев "подменять" шум всей системы в целом шумом одного только кулера, я расскажу чуть позже). Но наша цель состоит не только в этом. Более важной задачей для нас является объективное сравнение шумовых характеристик различных кулеров, и в этом случае без проведения частотного анализа шума (в октавных или же третьоктавных полосах частот) о таком сравнении даже и заикнуться-то нельзя. Поэтому частотный анализ просто обязан быть неотъемлемой частью нашего эксперимента.

Что же, проясняется еще одно, второе требование к шумомеру: для наших целей обязательно наличие в нем технических средств частотного анализа шума. И вот тут уже могут возникнуть крупные проблемы (в основном, финансового плана):

1. Наиболее гибко провести частотный анализ шума можно только посредством специализированных анализаторов спектра, которые, как правило, чудовищно дороги (стоимость только программных средств обработки результатов эксперимента может насчитывать не одну тысячу "вечнозеленых").
2. На практике обычно ограничиваются анализом шума в октавных полосах частот, и большинство современных прецизионных шумомеров имеют встроенные октавные полосовые фильтры, позволяющие проводить такой анализ. Шумомеры со встроенными октавными фильтрами, конечно, дешевле анализаторов спектра. Но и их цена лежит в пределах 5-10 тысяч, которые, как известно, на дороге не валяются.
3. В некоторых случаях может потребоваться анализ шума в третьоктавных полосах частот. Фильтры, позволяющие проводить такой анализ, есть далеко не во всех шумомерах и зачастую являются опцией, поставляемой по отдельному заказу. Самое интересное, что эта "опция" обычно обходится заказчику в весьма кругленькую сумму и в очень "запущенных" случаях может составлять не менее 70-100% от стоимости самого шумомера!

Ну и, наконец, есть еще одно, уже третье по счету требование к нашему измерительному оборудованию: оно должно быть точным и иметь хорошую стабильность параметров. Здесь также возможно возникновение проблем, поскольку не все (даже относительно дорогие) шумомеры укомплектованы качественными высокочувствительными микрофонами и имеют действительно низкий уровень собственного шума, вносимого измерительным трактом.

Да, проблем масса. Но их все равно нужно было как-то решить. Скажу без лишней скромности: нам удалось это сделать, причем без особых потерь как в качестве, так и в количестве;-)

Мы не стали гнаться за передовой измерительной техникой, а остановили свой выбор на "старичке" Bruel&Kjaer Type 2203, который является надежным аналоговым прибором, успешно "отпахавшим" почти двадцатилетний стаж работы без единого замечания.

Почему именно шумомер Bruel&Kjaer Type 2203? Потому, что данный прибор:

• попал к нам в руки на наиболее приемлемых условиях;-)
• соответствует 1 классу точности по ГОСТ 17187-71 и занесен в Государственный реестр средств измерений
• позволяет проводить оперативную калибровку внутренним источником эталонного напряжения
• по качеству измерительного тракта не намного уступает самым современным шумомерам от Bruel&Kjaer и Larson Davis

Есть еще один очень важный момент, сыгравший определяющую роль в выборе этого прибора: наш шумомер был частью, так сказать, VIP-комплекта. И попал к нам именно в его составе, включающем, кроме самого шумомера, дополнительные наборы октавных и третьоктавных фильтров – Type 1613 и Type 1616, соответственно.

В итоге, с привлечением прецизионного шумомера Bruel&Kjaer Type 2203 все три вышеуказанных требования, предъявляемые к нашему измерительному оборудованию, были практически полностью удовлетворены.

Конечно, одно только средство измерения (пусть даже самое современное и высокоточное) будет бесполезной игрушкой без хорошо выверенной методики проведения измерений, иными словами, без продуманного и качественно поставленного эксперимента. И, как вы правильно понимаете, речь заходит о том, что пора уже рассмотреть нашу методику измерения шума и ответить на второй сакраментальный вопрос:)

Постановка эксперимента

Процедура корректных измерений шума существенно осложняется тем, что для их проведения требуется строго определенная акустическая обстановка (условия измерений), будь это метод определения уровня звуковой мощности источников шума в свободном звуковом поле или же, наоборот, в диффузном звуковом поле . Единственный метод, который не зависит от внешних условий при проведении измерений – это определение уровня звуковой мощности на основе интенсивности звука . Но для его реализации требуется специализированный шумомер, оборудованный двухмикрофонным интенсиметрическим зондом. Подобного шумомера в нашем распоряжении просто-напросто нет.

Поэтому, исходя из возможностей нашего оборудования (и наших собственных возможностей, которые далеко не всегда совпадают с нашими желаниями:)), при выборе методики эксперимента мы остановились на методе определения шумовых характеристик источников шума в свободном звуковом поле над звукоотражающей плоскостью (ГОСТ 12.1.026-80). Почему был выбран именно этот метод? Причин несколько:

Во-первых, данный метод не очень требователен к условиям проведения измерений. Эксперимент может быть поставлен как в полузаглушенных камерах, так и на открытых площадках и в помещениях.

Во-вторых, микрофон нашего шумомера имеет оптимальную (линейную) частотную характеристику именно в условиях свободного звукового поля.

В-третьих, данный метод позволяет ограничиться частотным анализом шума в октавных полосах частот вместо анализа в третьоктавных полосах. Для наших целей в большинстве случаев частотный анализ в третьоктавных полосах будет неоправдан как по затраченному на его проведение времени, так и по добротности результата.

Ну и, наконец, в-четвертых, мы имеем доступ к полузаглушенной камере.

Теперь кратко о самой процедуре измерений (все подробности проведения подобных измерений можно найти в тексте ГОСТа). Эксперимент проводится в полузаглушенной камере (заглушенная камера со звукоотражающим полом) с геометрическими размерами 5х5х4 м. Перед проведением измерений уровня шума кулеров оценивается уровень фонового шума (измеряется в центре и по периметру помещения в четырех точках на расстоянии 1 м от стен, полученные результаты усредняются). Далее кулеры закрепляются в центре помещения на высоте 0,35 м на упругом подвесе, установленном на невысоком штативе. В качестве поверхности измерения выбрана полусфера с радиусом 1,2 м, а количество точек измерения и их расположение на поверхности полусферы соответствуют требованиям ГОСТа. Первоначально производится измерение уровня звука L A в каждой точке. По усредненному результату принимается решение о возможности проведения дальнейших измерений или же о необходимости внесения поправок Δ к измеряемым уровням звука (звукового давления) в соответствии с условиями Таблицы 1.

Таблица 1

Если разность ΔL более 6 дБА, то в каждой точке проводится серия измерений уровней звукового давления в октавных полосах частот и уровня звука L A ; каждое измерение длится 3 минуты и регистрируется среднее значение показаний прибора. Рабочие результаты по всем точкам претерпевают в дальнейшем математическую обработку (анализируются и усредняются) для получения конечного результата исследования – скорректированных и усредненных уровней звукового давления в октавных полосах частот или уровней звука L A . Определение уровней звуковой мощности не производится, но по необходимости эта процедура может быть с легкостью проведена на основе наших конечных результатов исследования.

Итак, похоже, пора заняться рассмотрением методики обработки результатов измерений и ответить на третий сакраментальный вопрос.

Первоначально массив результатов измерений анализируется, и по условиям Таблицы 1 вносятся необходимые коррективы, учитывающие фоновый шум. Далее результаты усредняются по формуле:

Где L m – усредненный уровень звукового давления в октавной полосе (или уровень звука L A); L i – i-й уровень звукового давления в октавной полосе (или уровень звука L A); n – число точек измерений; K – постоянная, учитывающая влияние отраженного звука (экспериментально определенное значение этой постоянной составляет 0,9 дБ, при расчетах округляется до 1 дБ).

Отечественный ГОСТ ограничивается представлением результата измерений только в виде L m . Однако родственный зарубежный стандарт (ISO 3744) настаивает на представлении результата в несколько другой форме:

L d = L m + 1,645*σ r ,

где L d – протокольный результат (конечный результат); σ r – СКО результатов измерений.

Добавка к уровню L m фактически учитывает погрешность измерений (думаю, множитель 1,645 хорошо знаком специалистам-метрологам). Для нашего метода измерений величина параметра σ r , определенная стандартом ISO 3744, составляет 1,5 дБ. Мы проявили некоторую вольность и слегка увеличили значение данного параметра (погрешность измерений иногда лучше немного преувеличить, чем приуменьшить). В результате, соотношение, которое используется для представления результата измерений, выглядит очень просто:

L d = L m + 3 .

Полученные значения L d округляются до ближайшего целого. Итогом обработки результатов является диаграмма, которая и публикуется в обзорах.

Дополнительный анализ

"Ладно, – может возразить самый въедливый и критически настроенный читатель, – все это хорошо. Но на каком основании вы измеряете шум одного только кулера, отдельно от компьютерной системы в целом, и после этого сравниваете полученные результаты с ПДУ, являющимися гигиеническими нормами именно общего шума компьютера, а не отдельных его компонентов?!"

Не исключаю, что подобных критических настроений у наших читателей могло бы и не возникнуть, тем не менее, вопрос правомерности "подмены" шума всей системы в целом шумом только кулера чрезвычайно важен и требует рассмотрения. Что ж, давайте разберемся с этим делом!

Естественно, для конечного пользователя было бы интересно, каким будет уровень шума в его конкретной системе при установке какого-то конкретного кулера. Но дать такую информацию (причем объективную и точную) не представляется возможным. Покопаемся немного в прайсах контор розничной торговли комплектующими. И что мы там увидим? Не менее тысячи наименований различных материнских плат, жестких дисков, видеокарт, корпусов ATX, наконец! А ведь все эти компоненты оказывают самое непосредственное влияние на общий уровень шума системы, и при замене, скажем, жесткого диска или корпусного БП уровень этого шума может ощутимо измениться. Охватить весь спектр возможных конфигураций просто нереально – провести подобные измерения не решился бы даже Сизиф! ;-)

Есть, конечно, методологический принцип наихудшего варианта: выбираем предварительно самую шумную компьютерную систему и проводим измерения уже на ее основе. Полученный при этом результат будет показывать самый высокий уровень шума из всех возможных и может считаться вполне объективной точкой отсчета для дальнейших оценок шума более "спокойных" систем. Но как выбрать этот пресловутый самый наихудший (в акустическом смысле) вариант из всего многообразия конфигураций? Ответа на такой вопрос нет, поскольку шумность системы зависит не только от самой этой системы, но и от кулера, установленного в ней. Речь здесь идет о структурной вибрации , упомянутой в начале статьи. Дело в том, что кулер является не только источником шума, но и источником вибрации. Вибрационные колебания (которые, как правило, лежат в диапазоне от 10 до 500 Гц) передаются на корпус через жесткие сочленения (крепеж кулера, крепеж материнской платы) и являются причиной дополнительного шума с частотами вплоть до 4 кГц и выше, в зависимости от конструкции корпуса (вследствие, так сказать, гармонического размножения колебаний). Поэтому вполне вероятно, что достаточно тихая система может серьезно подкачать в акустическом смысле при установке какого-то другого кулера с более высоким уровнем вибрации.

Ситуация, конечно, непростая. Но выход из нее был найден! Мы не стали жестко упираться в методологические принципы, а провели дополнительные исследования, выбрав несколько систем в четырех различных корпусах (два брэндовых и два кооперативно-китайских) и два относительно "виброактивных" кулера – GlobalWin FOP38 и Thermaltake Mini Copper Orb.

Результаты исследования оказались достаточно любопытными:

1. Уровень звука L A системы без кулера (вместо него использовался медный радиатор Thermalright SK-6) не превышал 43-45 дБА (даже в корпусе Asustek FK600).
2. При установке кулера Thermaltake Mini Copper Orb уровень звука всей системы составил 49-52 дБА (в зависимости от корпуса), т.е. увеличился относительно шума кулера в чистом виде всего на 1-4 дБА.
3. При установке кулера GlobalWin FOP38 уровень звука составил 54-56 дБА, т.е. уменьшился относительно шума кулера на 1-3 дБА!

На основании результатов дополнительного частотного анализа шума, проведенного для каждого случая, мы пришли к следующим выводам:

1. Хотя большинство пользователей полагает, что компьютерные корпуса являются своего рода резонаторами, увеличивающими шум, такое положение дел действительно не во всех случаях: для кулеров с чрезмерно высоким уровнем шума (более 55 дБА) наблюдается его ослабление!
2. Корпуса склонны проявлять свойства полосового фильтра (скорее, фильтра нижних частот) – уровни звукового давления в третьоктавных полосах со среднегеометрическими частотами 5000 Гц и выше (а для "толстостенных" брэндовых корпусов – и от 3150 Гц) оказались ниже соответствующих уровней для "просто" кулера минимум на 1-2 дБ.
3. Уровни в самых нижних частотах, наоборот, оказались "подтянутыми" максимум на 5-6 дБ. Этот эффект в значительной мере проявил себя именно в брэндовых корпусах.
4. На средних частотах ситуация была неоднозначной: китайские корпуса поднимали уровни звукового давления примерно на 3-6 дБ, брэндовые же оставляли их практически без изменения (повышение в пределах 1 дБ) или даже понижали.

Итак, что же мы имеем в итоге?

Во-первых, уровень звука L A компьютерных систем, начиненных кулерами с высокопроизводительными вентиляторами, практически не отличается от уровня звука L A собственно самих этих кулеров (в пределах погрешности измерений, указанной в разделе Обработка и анализ результатов измерений)! Поэтому мы имеем полное право сравнивать наши результаты с гигиеническими нормами шума (правда, сравнение это является только ориентировочным ).

Во-вторых, при установке кулеров в корпуса меняется спектральный состав шума: наблюдается его сосредоточение в низкочастотной и среднечастотной областях.

Наконец, в-третьих, "толстостенные" брэндовые корпуса в субъективном отношении оказываются предпочтительней, чем кооперативно-китайские: у систем в "левых" корпусах шум смещен и усилен в среднечастотной области акустического спектра, соответственно, кажется более раздражающим, чем преимущественно низкочастотный шум систем в брэндовых корпусах, несмотря на почти что одинаковый в некоторых случаях уровень звука L A .

Ну что же, ответы на три сакраментальных вопроса, сформулированных в начале статьи, даны. Можно с более или менее спокойной совестью делать окончательные выводы;-)

Выводы

Наш метод практически полностью соответствует требованиям ГОСТ 12.1.026-80. Благодаря этому, мы получаем достоверные и воспроизводимые результаты измерений шума, позволяющие проводить объективный сравнительный анализ кулеров по их шумовым характеристикам. Более того, на основе наших результатов можно давать ориентировочные оценки шума и всей компьютерной системы в целом в случае использования кулеров, оборудованных высокопроизводительными вентиляторами. Что же касается конструктивной критики в адрес нашей методики, то она, как всегда, только приветствуется! ;-)

При подготовке статьи были использованы материалы книги " " / Ed. Barry Truax, Second Edition, Cambridge Street Publishing, 1999