主动式风扇噪音控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种噪音控制系统，特别是有关于一种用于风扇的主动式噪音控制系统。
【背景技术】
[0002]随着信息科技发展，电子产品的工作效率越来越高，然而在此同时，电子产品的所产生的热效应也随的增加。为了避免因为过热而导致电子产品的损坏，利用风扇来帮助散热将是电子产品中不可或缺的一部份。
[0003]风扇产生的噪音，会使人产生不同程度的不安与焦虑感。在长时间被噪音干扰的情况下，不但会增加疲倦度、降低工作效能，更甚者会造成心理及生理的伤害。
[0004]一般风扇噪音控制方式主要通过本身机构件做改善而达到噪音量减小为目的，如:框罩形状、扇叶形状、静叶及肋条等设计改变，或是设置隔音装置，然而上述方法对于风扇噪音中的低频噪音无明显效果，如何有效地消除风扇噪音中的低频噪音是相关产业相当重视的议题。
【发明内容】
[0005]本发明的一目的是在提供一种主动式风扇噪音控制系统。
[0006]根据本发明一实施方式,一种主动式风扇噪音控制系统，包含散热鳍片、风扇、感应单元、信号处理单元以及扬声器。散热鳍片具有相对的前侧与后侧。风扇设置于前侧且具有出风口，出风口朝向前侧。感应单元设置于后侧，用以接收风扇发出的声音信号。信号处理单元用以接收由感应单元传送的声音信号，并经分析计算后得到反相位信号。扬声器设置于后侧，用以接收并播放信号处理单元所指示的反相位信号，以抵消风扇噪音。
[0007]于本发明的一或多个实施方式中，感应单兀与散热鳍片的间距大于扬声器与散热鳍片的间距，且声音信号为风扇与扬声器发出声音的混合信号。
[0008]于本发明的一或多个实施方式中，扬声器与感应单元相隔适当距离，以使声音信号为风扇与扬声器发出声音充分混合后的混合信号。
[0009]于本发明的一或多个实施方式中，散热鳍片为长柱状且具有长边，前侧与后侧设置于长边的两端。
[0010]于本发明的一或多个实施方式中，扬声器的设置位置在散热鳍片的假想延伸柱体之外，且扬声器毗邻于后侧。
[0011]于本发明的一或多个实施方式中，风扇具有出风方向，且扬声器具有发声方向，出风方向与发声方向垂直。
[0012]于本发明的一或多个实施方式中，主动式风扇噪音控制系统还包含主机板，其中主机板具有中央处理器，散热鳍片设置于中央处理器上。
[0013]于本发明的一或多个实施方式中，信号处理单元为安装于主机板中的软件或固件。
[0014]于本发明的一或多个实施方式中，主动式风扇噪音控制系统还包含机壳,其中感应单元设置于机壳上。
[0015]于本发明的一或多个实施方式中，风扇具有转速侦测装置，用以提供信号处理单元风扇转速信号作为分析计算反相位信号的参考信号。
[0016]本发明上述实施方式通过适当设置风扇、散热鳍片、感应单元以及扬声器的相对位置，让风扇可以通过散热鳍片对于中央处理器有效地进行散热，同时利用散热鳍片引导气流以及噪音的特性，设置扬声器和感应单元于散热鳍片后方的下风处，因而使主动式风扇噪音控制系统有效地消除风扇所产生的噪音。
【附图说明】
[0017]图1绘示依照本发明一实施方式的主动式风扇噪音控制系统的立体示意图；
[0018]图2A绘示依照本发明一实施方式的主动式风扇噪音控制系统的方块图；
[0019]图2B绘示依照本发明另一实施方式的主动式风扇噪音控制系统的方块图；
[0020]图3绘示依照本发明一实施方式的主动式风扇噪音控制系统的另一立体示意图；
[0021]图4绘示依照本发明一实施方式的主动式风扇噪音控制系统安装于电脑上的立体图。
【具体实施方式】
[0022]以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
[0023]图1绘示依照本发明一实施方式的主动式风扇噪音控制系统的立体示意图。本实施方式的主动式风扇噪音控制系统100主要适用于个人电脑的风扇模块，亦适用于服务器主机的风扇模块，其中这些风扇模块主要为用来对于个人电脑或是服务器主机的中央处理器(Central Processing Unit, CPU)进行散热。
[0024]上述的主动式风扇噪音控制系统100包含散热鳍片110、风扇120、感应单元130、信号处理单元140以及扬声器150。散热鳍片110具有相对的前侧111与后侧112。风扇120设置于前侧111且具有出风口 121，出风口 121朝向前侧111。感应单元130设置于后侧112，用以接收风扇120发出的声音信号160。信号处理单元140用以接收由感应单元130传送的声音信号160，并经分析计算后得到反相位信号170。扬声器150设置于后侧112，用以接收并播放信号处理单元140所指示的反相位信号170，以抵消风扇噪音。
[0025]主动式风扇噪音控制系统100主要为用来消除低频噪音。风扇120的扇叶在旋转并产生气流122时，会因为扇叶本身的频率而产生气流122在时序上会有不均匀的情况，不均勻的流场本身便会形成一种低频单频的噪音，或称为扇叶噪音(Blade Passing Tone)。主动式风扇噪音控制系统100采用主动式噪音控制(Active Noise Cancellat1n, ANC)来消除风扇噪音，也就是利用次音源干涉抵消噪音源达到控制效果。
[0026]图2A绘示依照本发明一实施方式的主动式风扇噪音控制系统的方块图。主动式风扇噪音控制系统100利用次音源产生与风扇噪音的声波振幅相同却相位相反的抵消声波151(见图1)，干涉抵消风扇噪音以达到控制效果。具体而言，如图2A所绘示，在感应单元130接收到风扇120发出的声音信号160后，感应单元130传送声音信号160到信号处理单元140。信号处理单元140接收到声音信号160后，进行分析计算并得到与声音信号160振幅相同却相位相反的反相位信号170。之后信号处理单元140再传送反相位信号170至扬声器150,并依照反相位信号170指不扬声器150播放反相位信号170。扬声器150发出的抵消声波151，将与风扇噪音的声波互相干涉抵消，而达到噪音控制的效果。
[0027]声音信号160可为风扇120与扬声器150发出声音的混合信号。具体而言,在风扇120开始运转后，一开始扬声器150并未发出任何声音，因此感应单元130接收到的声音信号160为单纯风扇120所产生的噪音，之后扬声器150播放反相位信号170，以抵消风扇120所产生的噪音。但是扬声器150发出的抵消声波151，在与风扇120所产生的噪音互相干涉后，可能会因为计算误差或其他误差因素而不会完全消除噪音，因此这时感应单元130可以再次接收声音信号160,此时的声音信号160即为风扇120与扬声器150发出声音的混合信号。在信号处理单兀140接收到混合风扇120与扬声器150发出声音的声音信号160后，信号处理单元140进行分析计算并得到与声音信号160相位相反的补偿信号，这时将补偿信号与前一次计算得到的反相位信号170相加后，即为这一次的反相位信号170，之后信号处理单兀140再依照这一次的反相位信号170,指不扬声器150播放反相位信号170,以抵消风扇噪音。上述过程可以重复数次，以达到最佳效果，其中每次重新计算反相位信号170之间的时间间隔可低于一秒，因此可以在很快的时间内即完成校正并消除噪音。另外，在外在条件改变而导致风扇噪音特性改变的情况下，比如说因为主机板的