[发明专利]在计算机系统中降低音调激发

说明书

技术领域

所描述的实施例一般涉及降低计算系统中的声学噪声（acousticnoise）。特别地，描述了在计算机系统中以能够降低相对音调强度的方式来操作冷却风扇的方法。

背景技术

一种用来方便计算机散热的方式是引入可以使计算机外壳的内外空气流通的冷却风扇。冷却风扇最初被设计成简化计算机运行的整个运行时间。但是随着这一预言的实现，以及持续运行状态，这并不节能并且会产生不必要的噪声和振动。在稍微更加高级的配置中，风扇可以在接通状态和断开状态之间进行切换，只要计算机外壳的内部温度超过了某个阈值温度。更多的创新为冷却风扇引入了脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）控制。PWM控制器通过调制输入电压来改变直流（“DC”）冷却风扇电动机的速度，其可以被表示为具有交替顺序的接通时间和断开时间的周期性的矩形波。信号激活的时间段等于PWM信号的占空因数（duty cycle）。例如，当接通时间脉冲持续时间（t）是0.5秒且PWM信号的周期（T）是1秒时，占空因数为50％。以这种方式，可以在多个速度之间调节风扇速度，这使得冷却系统更加有效地调节计算机系统的内部温度。在足够低的旋转速度下，风扇操作对于计算机系统的终端用户甚至不是很明显的。虽然PWM控制器所允许的速度调节能力会产生更加有效的冷却，但是太多不同的可能频率会增加至少一个冷却风扇以产生大于可接受等级的声学噪声的速度操作的可能性。特别的，PWM控制器可以有效地缓慢驱动冷却风扇，并产生相对较低的整体声学噪声。然而尽管较低的整体噪声等级，但是还是会存在相对较强的与冷却风扇速度相关的一个或多个频率或音调。由于较低的整体噪声等级，这些音调会是很杂乱的。

因此，需要一种可靠的方法来识别并降低声学噪声，这反过来可以影响整体用户体验，同时维持计算机组件的有效冷却环境。

发明内容

本文描述了涉及计算系统的各种实施例，特别是涉及以能够降低相关风扇噪声的方式来冷却计算机系统的各种实施例。一种用于操作包含电机组件的计算机系统的方法，所述电机组件例如是风扇，所述方法可以包括以下步骤：当以第一信号操作电机组件时，特征化电机组件的操作，以及修改第一信号来产生第二信号，使得当以第二信号操作电机组件时，产生小于预定阈值的突出声学音调（acoustic tone）。

在另一个实施例中，一种用于控制计算系统的冷却风扇的风扇控制器，所述风扇控制器可以包括：温度传感器，用于存储非均匀脉宽调制（PWM）波形参数的查找表，被配置为通过提供地址输入来控制查找表的地址生成器，耦接到查找表并被配置为提供非均匀PWM风扇控制信号的数模转换器，以及被配置为响应于所确定的温度来确定非均匀PWM风扇控制信号的控制器。

还在另一个实施例中，一种具有非均匀PWM风扇控制器的计算机系统，所述计算机系统可以包括：用于确定计算机系统的温度的温度传感器，用于冷却计算机系统的冷却风扇，以及被配置为响应于所确定的计算机系统的温度来利用非均匀PWM风扇信号控制冷却风扇的风扇控制器。

仍然在另一个实施例中，一种用于在计算系统中控制冷却风扇的计算机代码，所述计算机代码可以包括：用于确定计算系统的温度的代码，用于响应于温度来选择非均匀PWM波形的参数的计算机代码，用于根据所选择的参数来生成非均匀PWM波形的计算机代码，以及用于利用生成的非均匀PWM波形操作冷却风扇，使得冷却风扇产生小于预定阈值的突出声学音调的计算机代码。

附图说明

所述实施例及其优点可以通过结合相应附图的以下说明来最佳理解。这些附图并不限制本领域技术人员在不脱离所述实施例的精神和范围的情况下，对所述实施例进行任何形式上和细节上的改变。

图1是现有技术的风扇电动机简图的图示。

图2示出了在现有技术配置中三个换相的相互关系200。

图3示出了与风扇电动机相关的现有技术波形。

图4示出了用于描述特征化计算机系统的处理的流程图。

图5示出了描述根据说明书所述一个实施例的风扇控制器的计算机系统图。

图6示出了根据说明书所述一个实施例的用于降低冷却风扇所发出的声学噪声的波形。

图7是描述了用于确定冷却风扇的非均匀PWM波形的处理的流程图。

图8是描述了用于确定冷却风扇的PWM波形的另一个处理的流程图。

图9是描述了用于确定冷却风扇的非均匀PWM波形的处理的流程图，特别是当冷却风扇的特征未知时。

图10是根据说明书的风扇控制器的一个实施例的框图。