关于散热风扇噪音
一、散热风扇噪音测试
ADDA风扇的噪音是在背景噪音低于15 dBA 无回响室中所测量。待测风扇在自由空气中运转,距入风口一米处置一噪音计。
音压级(Sound Pressure Level)依背景因素而定,与音能级(Sound Power Level)由下列公式表示之:
SPL = 20 ㏒ 10P/Pref
及SWL = 10 ㏒ 10W/Wref
其中P = 音压
Pref = 基准音压
W = 音源的噪音能量
Wref = 音源的噪音能量
风扇的噪音值通常以音压级(SPL)之倍频带绘出。分贝(dBA)的改变所形成的效应,如下列征兆所示:
3 dBA 几乎没有感觉
5 dBA 感觉出来
10 dBA 感觉两倍大声响
噪音程度:
0 ~ 20 dBA 很微弱
20 ~ 40 dBA 微弱
40 ~ 60 dBA 中度
60 ~ 80 dBA 大声
80 ~ 100 dBA 很大声
100 ~ 140 dBA 震耳欲聋
人耳所听取之音的强度,实际上会随音的频率而有所不同,例如在1000Hz时人耳特别敏感,所以相同音压的两不同频率,会免得1000Hz的频率其音量较大。所谓噪音与音乐的差別只是听起来舒适与否,在音波而而言并没两样。
人耳所能听取之音的强度水准(SIL)可以用下式表示:
SIL=log I/Io(Bel)或lO log(I/10*-12(W/m*2))Db
Io:最小可听取之音的强度(10*-12(W/m*2))
I:音的强度〈W /m*2〉
另外,也可用音压表示:
L=log p*2/po*2〈Bel〉或10 log p/po〈dB〉
po:最小可听取之音压〈N/m*2〉
p:音压〈W/m*2〉<>
二、如何达成低噪音
下列五项准则提供风扇使用者最佳方法,以降低噪音至最小:
1.系统阻抗: (System Impedance)
一个机壳的入风口与出风口之间范围占全部系统阻抗的60%至80%,另外气流愈大,噪音相对愈高。系统阻抗愈高,冷却所需的气流愈大,因此为了将噪音降至最小,系统阻抗必须减至最低程度。
2.气流扰乱
延着气流路径所遇到的阻碍而造成的扰流会产生噪音。因此任何阻碍,特别在关键的入风口与出风口范围,必须避免,以降低噪音。
3.风扇转速与尺寸
由于高转速风扇比低转速风扇产生较大的噪音,因此应尽可能尝试及选用低转速风扇。而一个尺寸较大、转速较低的风扇,通常比小尺寸、高转速的风扇,在输送相同风量时安静。
4.温度升高
在一个系统内,冷却所需的风量与允许的温升成反比。允许温升稍微提高,即可大量减少所需的风量。因此,如果对强加之允许温升的限制略微放松一些,所需风量将可降低,噪音亦可降低。
5.振动
有些情形,整个系统的重量很轻,或系统必须按照某种规定方式运作时,特别建议采用柔软的隔绝器材,以避免风扇振动的传递。
6.电压变动
电压变动会影响噪音程度。加到风扇的电压愈高,因转速升高,振动就愈大,产生的噪音也愈大。
7.设计的考虑:
构成风扇的每一零件设计,均会影响噪音程度。下列设计的考虑可达成降低噪音:绕线铁心的尺寸,扇叶与外框的设计及精确的制造与平衡。