专利名称：振动识别和衰减系统及方法
振动识别和衰减系统及方法
背景技术：
电子设备通常具有至少一个扬声器，由此使得用户能够聆听音乐或任何其它类型
的音频内容。然而，在某些情况下，扬声器生成的声波易于引起声学和/或结构振动，这可 能不利地影响电子设备的一个或多个部件的性能。
图1是其中有利地使用振动识别和衰减系统的实施例的电子设备的框图；
图2是振动衰减方法的实施例的流程图；以及
图3是振动识别方法的实施例的流程图。
具体实施例方式
图1是包括振动识别和衰减系统90的实施例的电子设备100的框图。振动识别 和衰减系统90被配置成识别在电子设备100中引起振动的至少一个频率并且被配置成消 散(dissipate)和/或以其它方式衰减所识别的频率，其中所述振动否则可能不利地影响 电子设备的至少一个部件的性能。在所图示的实施例中，振动识别和衰减系统90包括波形 发生器70。波形发生器70是以指定频率生成和/或发射重复电子信号(例如正弦波信号、 方波信号、三角波信号等等)到电子设备100的电子设备。电子设备100可以是任何类型的 电子设备，例如但不限于膝上型计算机、平板计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、游戏 设备或任何类型的便携式或非便携式电子设备。在所图示的实施例中，电子设备100包括 硬盘驱动器110、( 一个或多个)传感器112、( 一个或多个)扬声器120、处理器130、存储 器140和(一个或多个)加速计150。(一个或多个)传感器112包括被配置成识别电子 设备100的各种操作参数(例如硬盘驱动器110每秒钟的读和写周期、操作温度、风扇速度 等等)的至少一个传感器。(一个或多个)扬声器120包括一个或多个机电换能器，所述机 电换能器将电子信号转换成声音，所述声音可以被用来确定引起影响电子设备100的一个 或多个部件(例如但不限于硬盘驱动器IIO)的不利振动的频率。处理器130被用来控制 与识别可能不利地影响电子设备100的一个或多个部件的性能的频率相关联的测试参数， 所述频率可能从( 一个或多个)扬声器120发出和/或输出。 在所图示的实施例中，系统90包括硬盘驱动器测试模块142和噪声衰减模块144。 硬盘驱动器测试模块142和噪声衰减模块144可包括硬件、软件、固件或其组合。在图1中， 硬盘驱动器测试模块142和噪声衰减模块144被图示为存储在存储器140中，以便可由处 理器130访问和/或执行。然而，应该理解，硬盘驱动器测试模块142和/或噪声衰减模块 144可以其它方式定位，甚至被远程定位。硬盘驱动器测试模块142被配置成管理和/或 控制用于识别和/或记录影响硬盘驱动器110的潜在不利振动的测试过程。噪声衰减模块 144被用来管理和/或控制由(一个或多个)扬声器120输出的声波的频率和/或幅度，以 减小和/或基本上消除否则可能由这样的输出造成的潜在不利条件。 在图1中，存储器140包括形式为数据库和/或其它数据形式(例如表格、文件、工作表等等)的用于识别和/或衰减潜在不利振动的数据146。在所图示的实施例中，数 据146包括波形数据80、硬盘驱动器吞吐量和振动值数据81、( 一个或多个)粉红噪声文 件82、不利频率数据83、最小振动阈值数据84、波扫描文件85、以及不利频率结果数据99。 在所图示的实施例中，波形数据80包括与不同类型的声波信号(例如正弦波信号、方波信 号、三角波信号等等)和可以用于识别潜在不利振动的每个声波信号的频率的列表相关联 的信息。硬盘驱动器吞吐量和振动值数据81包括与硬盘驱动器110的吞吐量操作值(例 如每秒钟的读和写操作)以及振动值(例如相对于重力加速度的振动加速度水平)相关联 的信息。(一个或多个)粉红噪声文件82是一个或多个可执行以在特定频率处生成粉红噪 声的文件。通常被称为"l/f噪声"的粉红噪声是功率谱密度与特定频率的倒数成比例的信 号。在一些实施例中，应该理解，(一个或多个)粉红噪声文件82可包括其它类型的声波 信号(例如白噪声文件、随机噪声文件等等)。不利频率数据83是说明由(一个或多个) 扬声器120输出的声波信号的频率和硬盘驱动器110吞吐量之间的关系的数据。在一些实 施例中，振动识别和衰减系统90包括最小振动阈值数据84，其被用来在硬盘驱动器110被 认为是不能操作的和/或处于故障模式之前识别该硬盘驱动器110的最小吞吐量和/或最 大可接受振动级。可以使用各种测量标准和/或基础来确立最小振动阈值数据84，所述各 种测量标准和/或基础包括但不限于确立每秒钟读和写操作的精确数目(例如每秒钟17 个读和写周期)、确立由硬盘驱动器110执行的特定数目操作的某一百分比(例如50%的 基线操作)、和/或使得硬盘驱动器110的操作低于特定数目或百分比的最大振动值。波扫 描文件85是具有特定频率的预先记录的声波文件。应该理解，波扫描文件85不限于特定 类型的波形和/或可包括处在各种频率增量(例如50赫兹增量、100赫兹增量等等)的多 个波扫描文件85。不利频率结果数据99包括与声波信号的频率相关联的信息，该声波信号 与造成硬盘驱动器110中不可接受的振动有关。 因此，在操作中，硬盘驱动器测试模块142从波形数据80中识别特定频率处的特 定波形，波形数据80被波形发生器70用来生成测试信号。测试信号的波形和/或频率可 以由电子设备100的用户或管理员选择，和/或可以是电子设备100的制造者确定的预定 设置。(一个或多个)扬声器120使用所指示的测试信号发出和/或输出音频内容。传感 器112读取和/或识别硬盘驱动器110的硬盘驱动器吞吐量(例如每秒钟的读和写周期的 数目)并且将结果传输到硬盘驱动器测试模块142。硬盘驱动器测试模块142将所读取的 硬盘驱动器110的硬盘驱动器吞吐量值存储为硬盘驱动器吞吐量和振动值数据81。在一些 实施例中，硬盘驱动器测试模块142然后针对一频率范围(例如在300到2000赫兹的范围 之间、增量为100赫兹)从波形数据80中识别并选择另一频率处的另一声波信号并且重复 使波形发生器70生成测试信号并读取硬盘驱动器吞吐量值的过程。在一些实施例中，硬盘 驱动器测试模块142然后取得存储在硬盘驱动器吞吐量和振动值数据81中的读数，并且绘 出所得到的吞吐量以形成不利频率数据83。在一些实施例中，不利频率数据83包括最小振 动阈值数据84。示出和/或绘出为高于最小振动阈值数据84的被记录为硬盘驱动器吞吐 量和振动值数据库81的吞吐量值指示对硬盘驱动器110潜在不利的频率。在一些实施例 中，硬盘驱动器测试模块142然后将所识别的频率存储为不利频率结果数据99。
在一些实施例中，硬盘驱动器测试模块142使用至少一个粉红噪声文件82来识别 可能不利地影响硬盘驱动器110的性能的频率。在该实施例中，硬盘驱动器测试模块142提供至少一个粉红噪声文件82和/或使得至少一个粉红噪声文件82能够由( 一个或多个)扬声器120直接输出和/或播放(例如在不使用波形发生器60的情况下)。在该实施例中，当( 一个或多个)扬声器120正在播放和/或输出粉红噪声文件82时，( 一个或多个)加速计150检测和/或读取由硬盘驱动器110生成的振动。硬盘驱动器测试模块142从(一个或多个)加速计150接收读数并且将振动值记录为硬盘驱动器吞吐量和振动值数据81。在一些实施例中，硬盘驱动器测试模块142然后提供和/或使( 一个或多个)扬声器120能够以不同频率播放和/或输出另一粉红噪声文件82。在一些实施例中，硬盘驱动器测试模块142然后重复读取由( 一个或多个)加速计150读取的振动值并且将该振动值记录为硬盘驱动器吞吐量和振动数据81的过程。此外，在一些实施例中，硬盘驱动器测试模块142然后取得存储为硬盘驱动器吞吐量和振动值数据81的读数，并且绘出所得到的振动值以形成不利频率数据83。被示出和/或绘出为高于最小振动阈值数据84的振动值指示对硬盘驱动器110潜在不利的频率。应该理解，在可选的实施例中，硬盘驱动器测试模块142可以使用和/或接收来自传感器112的硬盘驱动器吞吐量值，而不是来自( 一个或多个)加速计150的振动值。另外，还应该理解，振动识别和衰减系统90的实施例可以执行和/或使用一组预先记录的波扫描文件85而不是(一个或多个)粉红噪声文件82，来识别可能不利地影响硬盘驱动器110的性能的(一个或多个)频率。所识别的频率然后被存储为不利频率结果数据99。 在潜在不利频率被识别之后，振动和衰减系统90的实施例还被配置成衰减由硬盘驱动器测试模块142识别的否则可能造成硬盘驱动器110中的有害振动的至少一个频率。在图1中，系统90包括噪声衰减模块144、陷波滤波器86、压縮限幅器87和硬盘驱动器识别数据88。噪声衰减模块144被配置成管理和/或控制由( 一个或多个)扬声器120播放和/或输出的声波的频率和/或振幅。陷波滤波器86是具有窄带宽的被配置成衰减有限数目频率的均衡滤波器。陷波滤波器86通常由衰减系数(例如表示被生成以抵消要被衰减的信号和/或包括与要被衰减的信号相反的极性的信号的数字值)表示。压縮限幅器87被配置成设置和/或限制由(一个或多个)扬声器120播放和/或输出的声波信号的振幅。硬盘驱动器识别数据88列出特定型号、制造者等的硬盘驱动器110的操作参数(例如每秒钟的最小、最大和平均读和写周期)。在一些实施例中，硬盘驱动器识别数据88还列出可以被应用以衰减尤其有害的频率的对应陷波滤波器86。可以基于硬盘驱动器测试模块142对潜在不利频率的识别，在硬盘驱动器识别数据88中导出和/或识别对应陷波滤波器86。 因此，在操作中，噪声衰减模块144从不利频率结果数据99中识别和/或读取不利频率。噪声衰减模块144然后识别将衰减潜在不利频率的相关陷波滤波器86。因此，响应于( 一个或多个)扬声器120播放和/或输出声波信号，噪声衰减模块144执行被配置成衰减该至少一个潜在不利频率的陷波滤波器86。在一些实施例中，噪声衰减模块144还执行和/或启动压縮限幅器87，其限制由( 一个或多个)扬声器120播放和/或输出的任何声波信号的振幅。在一些实施例中，当( 一个或多个)扬声器120正在播放和/或输出声波信号时，噪声衰减模块144可以执行检查和/或证实由硬盘驱动器110经历的振动级和/或硬盘驱动器吞吐量的过程。在该实施例中，噪声衰减模块144可以被设置成自动地和/或周期性地执行硬盘驱动器测试模块142中的一个或多个测试程序(例如播放( 一个或多个)粉红噪声文件62和/或波扫描文件65)。可选地，用户和/或管理员还可以在硬 盘驱动器测试模块142中启动和/或执行以进行测试操作。在一些实施例中，如果新的硬 盘驱动器110和/或否则可能影响硬盘驱动器110和/或造成硬盘驱动器110中的潜在有 害振动的其它新的部件在电设备100上被识别，则噪声衰减模块144和/或硬盘驱动器测 试模块142自动执行。在该实施例中，噪声衰减模块144参考硬盘驱动器识别数据88以识 别任何新安装的硬盘驱动器110的操作参数。在一些实施例中，噪声衰减模块144可以识 别对应的陷波滤波器86以用来衰减对新安装的硬盘驱动器110潜在有害的振动。硬盘驱 动器测试模块142还可如上面所指示的那样使用。 应该理解，在测试操作和衰减操作的任一者或二者中，振动识别和衰减系统90可 包括比图l所图示的更少或更多的部件。还应该理解，硬盘驱动器测试模块142和噪声衰 减模块144可以固件(例如基本输入/输出系统(BI 0S))和/或与( 一个或多个)扬声 器120相关联的音频驱动器来实施。还应该理解，振动识别和衰减系统90不限于(一个或 多个)扬声器120的类型和/或数目。 图2是振动衰减方法的实施例的流程图。该方法在框200处开始，其中噪声衰减 模块144基于由硬盘驱动器测试模块142识别的测试结果来识别否则可能造成对硬盘驱 动器110的有害振动的至少一个频率。噪声衰减模块144通过从不利频率结果数据99中 识别不利频率来识别所述至少一个频率。噪声衰减模块144然后应用对应的滤波器(例如 陷波滤波器86)以衰减声波信号的所述至少一个不利频率(框210)。任选地，噪声衰减模 块144然后执行被配置成限制该声波信号的振幅的压縮限幅器87 (框220)。噪声衰减模 块144然后识别硬盘驱动器110的配置是否已经改变(例如，安装了新的硬盘驱动器110 和/或其它部件)(判定框230)。如果硬盘驱动器110的配置已经改变(判定框230输出 "是")，则噪声衰减模块144确定硬盘驱动器识别数据88是否包括针对硬盘驱动器110的 新配置的滤波器信息(判定框240)。如果硬盘驱动器识别数据88不包括该信息(判定框 240输出"否")，则该方法返回到框210以进行重复。另一方面，如果硬盘驱动器识别数据 88的确包括该信息(判定框240输出"是")，则该方法返回到框220以进行重复。返回到 判定框230，如果硬盘驱动器110的配置没有改变(判定框230输出"否")，则该方法此后 终止。 图3是振动识别方法的实施例的流程图。该方法在框300处开始，其中硬盘驱动器 测试模块142识别要生成以在硬盘驱动器110中引起潜在振动的声音测试信号的类型(例 如波形数据80的波形、来自至少一个粉红噪声文件82的粉红噪声信号、来自至少一个预先 记录的波扫描文件85的信号等等)。硬盘驱动器测试模块142然后记录硬盘驱动器110的 性能结果(例如硬盘驱动器110的吞吐量、硬盘驱动器110的振动值等等)(框310)。所 述性能结果由传感器112和/或( 一个或多个)加速计150识别。然后，硬盘驱动器测试 模块142绘出与声音测试信号有关的硬盘驱动器110的性能结果作为不利频率数据83(框 320)。然后，硬盘驱动器测试模块142对照最小振动阈值数据84分析硬盘驱动器110的性 能结果(框330)。然后，硬盘驱动器测试模块142识别可能在硬盘驱动器110中生成有害 振动的不利频率(框340)，此后该过程终止。 这些说明性的实施例可以软件实施，并且可以适于在不同的平台和操作系统上运 行。特别地，由硬盘驱动器测试模块142和/或噪声衰减模块144实施的功能例如可由可执行指令的有序列表提供，所述可执行指令可以被包含在任何计算机可读介质中以由指令 执行系统、装置或设备使用或结合其使用，所述指令执行系统、装置或设备例如基于计算机 的系统、包含处理器的系统或可以从该指令执行系统、装置或设备取出指令并且执行该指 令的其它系统。在本文档的上下文中，"计算机可读介质"可以是可以包含、存储、传送、传播 或传输程序以由指令执行系统、装置或设备使用或结合其使用的任何装置。所述计算机可 读介质可以是例如但不限于，电子的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体的系统、装置、 设备或传播介质。 振动识别和衰减系统90的实施例提供用于识别和衰减可能不利地影响硬盘驱动 器110的振动的方法。振动识别和衰减系统90使得硬盘驱动器110能够在用户使用(一 个或多个)扬声器120播放音乐或任何其它类型的音频演奏时适当地执行读和写操作。振 动识别和衰减系统90改进硬盘驱动器110的整体性能水平。
权利要求
一种振动衰减方法，包括识别布置在电子设备(100)上的硬盘驱动器(110)；以及基于所述硬盘驱动器(110)的标识，衰减所述电子设备(100)的至少一个操作的输出。
2. 根据权利要求l所述的方法，还包括基于对所述硬盘驱动器(110)的识别(88)来确 定将用来衰减所述输出的陷波滤波器(86)。
3. 根据权利要求l所述的方法，还包括基于对所述硬盘驱动器(110)的识别(88)来确 定将用来限制所述输出的振幅的压縮限幅器(87)。
4. 根据权利要求l所述的方法，还包括应用陷波滤波器(86)以衰减所述输出。
5. 根据权利要求1所述的方法，还包括执行被配置成限制所述输出的振幅的压縮限幅 器(87)。
6. 根据权利要求l所述的方法，还包括访问布置在电子设备(100)的存储器(140)中 的硬盘驱动器识别数据(88)以确定将用来衰减所述输出的陷波滤波器(86)。
7. —种电子设备(IOO)，包括:噪声衰减模块(144)，其被配置成识别布置在所述电子设备(100)上的硬盘驱动器 (110)并且基于所述硬盘驱动器(110)的标识来衰减所述电子设备(100)的至少一个操作 的输出。
8. 根据权利要求7所述的电子设备(100)，还包括噪声衰减模块(144)，其被配置成基 于对所述硬盘驱动器(110)的识别(88)来确定将用来衰减所述输出的陷波滤波器(86)。
9. 根据权利要求7所述的电子设备(100)，还包括噪声衰减模块(144)，其被配置成基 于对所述硬盘驱动器(110)的识别(88)来确定将用来限制所述输出的振幅的压縮限幅器 (87)。
10. 根据权利要求7所述的电子设备(100)，还包括噪声衰减模块(144)，其被配置成访 问布置在所述电子设备(100)的存储器(140)中的硬盘驱动器识别数据(88)以确定将用 来衰减所述输出的陷波滤波器(86)。
全文摘要
一种振动衰减方法，包括识别布置在电子设备(100)上的硬盘驱动器(110)以及基于所述硬盘驱动器(110)的标识来衰减所述电子设备(100)的至少一个操作的输出。
文档编号G06F1/16GK101765819SQ200880100818
公开日2010年6月30日 申请日期2008年6月13日 优先权日2007年7月27日
发明者D·高夫, L·C·阿蒙达里斯, P·唐 申请人:惠普开发有限公司