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[教程] 工匠的电脑主机减噪方法

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工匠的电脑主机减噪方法


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本帖最后由 工匠 于 15-11-19 21:35 编辑

第一篇——《针对硬盘和机箱的减噪策略》
(注:以下所提到的“硬盘”字样,均特指机械硬盘HDD)


因为种种原因,很多做音乐的朋友,在机箱里挂了多块硬盘——我最常见到装了3块硬盘的,
然而噪音问题便接踵而至,令追求安静环境的音乐人们一筹莫展。

粗略来说,
硬盘每多一块,噪音跟震动的量就会翻倍,
是呈几何级数上升的

表面上看,以排除法思路:
不加硬盘就没事儿,一加硬盘就吵吵,每多加一块就更吵吵,,,,
妥妥的硬盘发出了噪音

========================
但是,注意:
其实,噪音源并不主要是由于硬盘,,,,而是机箱。
下面我讲原因。

原理是因为:
硬盘提供的是振动,而振动毫无疑问都被传递到机箱,
(注意,是“振”不是“震”,有区别)
机箱承受振动之后,自身发生振动,
以机箱自身为共鸣箱,将声音放大出来,

一块硬盘尚且如此,,那么三块硬盘同时运转呢?
三个振源,同时以非常近似的频率,向机箱提供振动,其效果是被叠加的,
接受到三份叠加在一起的同频率振动之后,机箱自身振动也是翻倍的,,
其放大出来的声音自然也就几何级数倍增了。

如果机箱钢板又恰好太薄,
或者机箱结构本身设计得不好,无法抑止振动,‘
自身就是纯天然的共鸣箱,
,,,,那么结果必然是场灾难咯,
==================================
而且,必须补充一点,
任何结构物,承载重量越大,则遇到外力时,体现得越柔软,

譬如1,一张桌子,用手摁上去感觉很坚实,
但如果上边站了三个人,则你这时候再摁,就会感觉桌子“变软了”。
譬如2,长棍子,柔柔弱弱的样子,越长越像鞭子般摆动,
但是把它截成短棍子,怎么撅都纹丝不动。
再譬如3,自行车,自己骑的时候感觉很稳固,
但是带个人或者带一袋儿米,就感觉金属架子仿佛变软了。

为什么提到这个呢?
因为三块硬盘,是个不小的重量,
本来四平八稳的机箱,只是把三块硬盘装进去,其实就已经“变软”了,
这时候,要是再让仨硬盘同时转起来,嘿嘿,,

==================================

综上,
虽然,机箱才是发声体,
但是,根源却是硬盘自身的重量和运转时的振动,


所以,解决方式有以下几个方面:
1 买钢板厚度大,而且结构设计稳固的机箱
,,,,,注意,拒绝铁机箱,要买钢机箱,
2 买大容量硬盘,尽可能少装硬盘,减少负重
,,,,,打个比方,3个1TB硬盘,制造的噪音肯定大于1个3TB的硬盘
3 买硬盘的时候关注一下,官方公布的该型号硬盘寻道和待机状态下的噪音指标
,,,,,噪音和振动量,大体上是共生的
4 买几个光驱位硬盘缓冲架,使硬盘产生的振动无法直接传递给机箱
,,,,,才十块钱,效果好到飙泪,

当然,最好把以上四点全部搞定,



===============
其实我等好久了,但一直没人蹦出来质疑我:
“为什么总是推荐侦察兵2这款机箱,而且总向别人推销10元一个的光驱位硬盘缓冲架”

这帮喷子一点儿都不敬业,
一路喷我挑的 CPU/内存/主板/SSD/电源/散热器,
愣是没有人喷我挑的 机箱 和 缓冲架 ,
哎,怎么不来送死呢?


==================
附光驱位硬盘缓冲架图

只买缓冲架就行了,别买风扇。
注意,需观察你的机箱还空着几个光驱位,据此缩减硬盘数量。




新篇预告:《针对散热体系的减噪策略》/《针对电源和布线的减噪策略》
如果点赞的人超过50,我将动手写第2篇。
如果点赞的人超过100,我将动手写第3篇。
写完后,将被更新在楼下,,,

如果凑不够赞,
说明关心这问题的人不多,我就不用写了,
省得麻烦,

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3354
本帖最后由 工匠 于 15-12-21 11:40 编辑
《针对散热体系的减噪策略》

本篇的主干是:
“如何在尽可能安静的前提下,又能做到尽可能快速地将CPU所散发出的所有热量传导到散热器的整个整体,
并且迅速地将这些热能释放掉,以便继续吸纳和释放掉CPU接下来仍然源源不断生成的热能,,,,
以防产生热堆积,避免因为热堆积导致的CPU自动降频情况出现,使电脑不会因为过热而强制收缩计算力。”


简单来说就是:
“如何安安静静地散热,尽可能避免进入散热的恶性循环,确保进入散热的良性循环。”


先普及热力常识,
CPU工作时自身大量发热,负载越高发热量便越大,
散热器底座负责紧贴CPU,以便尽可能高效地获取CPU的热量,然后透过热管作为通道,疏散到自己的每一页散热鳍片,(此所谓“将热能拔出”)
然后用风扇向散热鳍片吹“相对较冷的空气”,利用空气的温差,将鳍片上的热量由空气携带走(此所谓“将拔出的热能散掉”)
与此同时,CPU散发出的热能会一直源源不断地被散热器拔出,被风扇驱使空气携带走,如此周而复始(此所谓“拔出并散掉”)

可以肯定地说:
电脑散热体系当中,几乎所有的声音和振动源头都是风扇。
所以,有关散热系统降噪的一切,都是围绕着“尽可能使风扇发出的噪音降低”这条主线进行的。


于是,有些眼界开阔但又不爱深究的土豪们发言了:
“好嘛,既然这么简单,那你工匠还故弄玄虚个P,,
岂不是只要我把原装的风扇统统扔掉,换成巨贵的猫头鹰超静音风扇不就OK了?
只要砸钱就能解决,还用得着你工匠来教我?!”

嘿嘿,事情倒也没这么简单,毕竟电脑是个有机整体,
各硬件的负载比率,CPU/主板/及其他部件 的温度传感器,等等等等,,,都与风扇转速相关联。
首先,且不提猫头鹰风扇所能提供的风压风力普遍偏小,
其次,就算你把风扇换成全套猫头鹰,但是CPU散热器没选对(譬如小白喜闻乐见的锯机箱400,哦不,,玄冰400)
那么问题来了,这样的散热器何德何能,能够确保迅速将“高负载情况下的高TDP型CPU”所释放出的热能,迅速“拔走并散掉”?
最后,如果之前散发出的热量,来不及拔出并散掉,那么接下来不断生成的热量会使CPU进入温度越来越高的死循环,
————直到最终强制降频(体现为严重的迟滞卡顿,甚至无响应和假死)
其实有挺多觉得自己聪明得不行不行的人,去尝试使用了“减速线”
————也就是在连接线当中串接一枚电阻,起到强行降低风扇转速的作用

那么问题来了,风扇的转速是由电脑自身控制,其控速的根据是负载比率及各部件的热量,
电脑认为自己需要多少转速,才够保持温度控制的良性循环,就应该由它自主去调节,而不是你单纯基于噪音问题想要一揽子提供多少转速,
如果,风扇一直被电脑自动指挥高速或全速运转,,,那么,你要想想,,,可能某个环节出问题了。


========================

以CPU散热器为例,需要注意的重点:

1 选对散热器
选择 导热//容热/散热 三方面效率均高的散热器,

2 选对风扇
选择 高度静音的风扇,尽可能低转速/振动小,轴承磨损度低的风扇,

3 选对硅脂
购买优质的散热硅脂,可以加强从CPU到散热器之间的热能传导效率,让热能被快速拔出,

4 正确操作
以正确手法涂敷散热硅脂,并且以正确的手法安装散热器。
散热器不可能完全紧贴CPU表面,所以需要在中间垫硅脂,便于均匀受热,
硅脂导热性再好,也比不上CPU盖板和散热器底座的高导热金属,,,所以硅脂涂敷其实是越薄越好的,,
但是,以尽量少的硅脂仍然确保良好的接触,需要超高的水平和很棒的硅脂才行,,,所以请谨慎对待。
不知道是什么原因,错以为硅脂越厚越好的朋友不在少数,,,
这些人看到本帖的时候,可以顺带修正一下自己的认知了。

至于说散热器的安装,其实也是个技术活儿,
紧固螺丝或调节卡扣的时候,
既不能给CPU过高的压力(会压坏CPU,或者压弯主板),
又不能把螺丝或卡扣调得太松(可能会松脱或接触不良),

5 减振
在风扇和散热器的接触面之间,垫硅胶减振片,或者使用硅胶钉(原理同1楼),

6 维护保养
将在第四篇当中细述

=============================
风扇线的问题
常见的风扇,主要有 2根线/3根线/4根线 这三种,
第3根线是测速线,第4根线是调速线,也就是说:
2线风扇,永远只能工作在最高转速下,最大限度制造噪音,
3线风扇,永远只能工作在最高转速下,最大限度制造噪音,可以向主板汇报自己此时的转速,
4线风扇,可以向主板汇报自己此时的转速,此外还能根据主板的命令自动调整转速,,,,
简而言之:只要不是4线风扇,就最好别买。

强烈建议全部购买和采用4线风扇!
(哎,个别狡猾的无良厂商投其所好,也有生产“伪4线”风扇,各位自行研究如何鉴别,我就不在此占用篇幅赘述了。)

以机箱系统散热器为例,

很多道理其实已经跟CPU散热风扇共通了,接下来说一些不同之处,

对我来说,机箱自带的风扇,基本都不达标:
要么初始噪音或振动就过高,起停转的时候有喀拉声,段落加速不平滑,
要么磨损寿命曲线陡峭,噪音振动随时间推移迅速变大,用不久就得换,还不如一开始就换掉,省得麻烦

当我选购风扇的时候,所考量的因素,写起来有点复杂,,,,暂时不在此详述,,,,
如果有兴趣了解的话,等攒够200赞,我能写一大堆,,

=================
个人一直以来首要推荐的散热器型号:利民 HR02 Macho REV.B(带风扇版)
就是因为,它刚好在比较折中的价格区间里,提供了非常不错的综合性能,比较优秀地覆盖了以上要点。

但是呢,你如果想用这款散热器,最后配合我在配置单里所罗列其它相应的硬件,如主板和机箱等等,,,,,不然有可能装不进去,
喷子们完全可以断定,这是工匠作为托儿所写的软广。
没关系,我恳请如此猜疑的喷子们不要买它,,我也就这么点儿小小的要求,嘿嘿。

我一直以来不推荐水冷的原因,
1 性价比不高
2 长期使用本身就存在耐候老化的问题,如果再遇到手残的话,则漏液风险剧增!(别笑,说的就是你!)
3 都说多少遍了,风扇才是噪音源,然而水冷照样也有风扇啊!

=====================
以风道构建为例

多数人被CPU风扇吸引了注意力,因而低估了机箱风扇的作用价值,这很普遍。
不论是何种散热器,热量的散失,要基于散热体与空气之间的温差,
风冷和水冷如此,即便是液氮技术也是如此,,原理根源并无不同,,
而接下来的两个延伸,就基于此基础原理。

先讲“小循环”和“大循环”的问题:
CPU风扇吹向CPU散热器,是构成空气流动的小循环,
其调用的是机箱内部的空气,调动的空气经过散热鳍片之后便被加热了,
在无外力影响的情况下(譬如不设机箱强制进排风换气扇),这些被加热的空气仍然停留在机箱内部,
这就造成了“闷罐效应”:机箱内部空气越来越热,与散热器温差变小,散热效率便越来越差,

解决方法也很简单,就是一方面给机箱设立强制进气的风扇,另一方面再设置一个强制排气的风扇,
刻意增强室内空气与机箱内空气的置换量,也即加强“大循环”
毕竟机箱内温度一定远远大于室内空气,让越多室内空气灌入机箱,
加大被调用空气与散热体之间的温差,越能促使CPU散热器越高效率地工作。

风道并不这么简单,
但我们可以简单说出关键点,譬如,
进气端和出气端的规划,需要考虑空气在机箱内的流动路径,
尽可能让进来的冷空气能够快速地经过每一个高发热部件,然后快速地排放出机箱,
以便在此过程中携带走更多热量,

简单的说,风扇散热设计的核心思想是让高温部件的散热片处具有足够的风量。
举个例子,电脑工作时CPU散热片附近最高稳定温度为45度,我想让某CPU工作温度保持在60度以下,
那么再根据散热片的一些参数,我可以计算出散热片附近需要多少空气流量,然后我用机箱风扇和风道来保证这么高的空气流量即可。
最优的设计是需要建模模拟的,要用传感器采集各处的空气流量和温度参数。
偷懒的做法是在机器硬件装好后试试最糟糕的工作状况下X小时温度达标即可。


举目所及,我所见到的各类组装机的散热情况,由于对风道的理解不足,导致成品的散热体系实际上就是个悲剧,
毕竟显卡和CPU都拼命想把热量散出本体,结果风道构建失败,热量又没有排出机箱之外,全在机箱里面呆着,
导致机箱空气温度太高,反而降低了所有硬件的散热效果。
需要弄个排气扇把机箱内的热空气及时抽出来,机箱内的温度每降低一点,CPU和显卡的温度才可能会降低一点。

明确了上面的问题后,就要规划风道,
常见的基本就是前进后出,下进上出或者前进气上面后面一起出(例如很多洞洞流)
所以切记一定要明确哪个风扇是用来进风,那个是用来排气,
一个混乱的风道可能会让你的散热效果大打折扣,

对于普通的家庭用户而言,基本上在对角线位置布置一个排气扇再加一个进气扇就足够了,只是注意下风扇的噪音即可~
对于我这种要求比较变态的人,,,具体实施会顾虑非常多的细节,风扇位选择会反复对比尝试,风扇的选择也会非常严苛,
,,,具体到如何选风扇的问题,以后另帖详述。


也许你看到这里会想:
“工匠你扯东扯西,都扯跑题了啊!说好的静音问题呢?!怎么全都是在讲如果高效率散热?!”

很可惜,其实我没跑题,
毕竟,散热系统的优劣,本身着眼点就在于:
如何让各个风扇处于最低转速情况下,仍能保证整机散热良性循环。


“散热效率高”是原因,“风扇低速运转即可”是现象,,,基于这样的现象才可能收获“风扇运转噪音极低”这样的结果。
我们应该先设法提高散热的效率,确保能够较为容易地进入散热的良性循环当中。
否则,负载随便高一点儿,风扇们都立刻处于集体全速运转状态,,,最终的结果仍然是:不管你安装什么样的风扇,根本不可能安静下来。

四年前,某前同事嫌自己的电脑太吵,希望我推荐一款静音风扇,
我直接从自己的抽屉里拿了3只我自己备用的某型号绝版货12CM风扇送给他,刚好让他把CPU风扇和机箱风扇一起换了,
同一款风扇,装在我的电脑里时,它的转速为最低速:800转/分钟(有时候甚至不转),非常安静。
然而,装在这位前同事的CPU散热器上,转速基本一直维持在全速 1600转/分钟 左右。
至于说造成这差异的原因,本帖也说过了,,,基本上就是那些。
我跟他解释说:你的散热器太差,CPU硅脂又厚又干,扣具安装也不妥当,,,,导致CPU热量一直散不出去,累积温度过高,主板只好按照最高的速度来,
他想了想,说:哈,那调低转速不就行了?
我说:单纯调低转速,噪音问题可能会缓解,但是你的电脑会变得很慢很卡,,因为温度更高了,CPU会降频,还可能会死机,
他说:那你能帮我搞定么?总之就是安静些,又不要过热。

我于是去公司的仓库里翻箱倒柜,把我自己之前淘汰的某散热器涂了猫头鹰赠送的硅脂,给他换上。
然后,这个风扇就基本回归正常的转速区间了,日常工作使用,大约950转/分钟

之所以我不直接推荐某款风扇给你们,原因也类似。
“静音且散热”,是一个系统的工程,没有办法投机取巧,没有捷径。
光说个风扇型号,并不解决实际问题,,,

总结:
静音风扇可以有优化效果,但是并不万能,
如果想要降低主机散热系统的风扇噪音,还必须先提高整机的散热效率,
包括使用更优秀的散热器,更好的硅脂,更妥善的安装,更优化的风道,,,等等等等
唯有在这种条件下,静音风扇才可以轻松自在地工作在低转速工况,,,
低转速时,静音风扇才能真的静音。



==============补充些许小知识=================

在纯理论的层面上,优劣如下:

在同等价位段的前提下,
塔式侧吹散热器>下压式,

单独说热管的话,
多热管>少热管>热管撅太弯>没热管,

单纯讲接触面的话,
铜底(与热管之间的焊液饱满密实)>热管直触(削平)>铝底(广义的),

穿fan与回流焊之争,
高水平回流焊>高水平穿fan>低水平回流焊>低水平穿fan

P.S.
有些主板,会提供4种以上的风扇控速预设,
如:标准/低速/高速/全速,,,也即:尊重预设/侧重安静/侧重降温/全力压制温度
是按照特定的算法来强制调节整体转速比例的,,,,
有挺多自以为聪明的小伙伴们觉得自己挖到了宝,找到了什么窍门,,,,
我想强调的是:这个功能有潜在的害处,其实你根本用不着去管这个功能,只需要做好我在前边所说过的那些,就已经没啥噪音了,,,,你根本不需要这个有副作用的功能。
我知道,就算我这么强调,仍然会有不少人不以为然,仍然会去尝试,,,
这功能会造成大量潜在问题,建议各位不要尝试,,,
具体原因比较复杂,不在此赘述占篇幅了,




风道问题,无图不直观,但是我不想挂图了,
无聊的话,可以试试在 百度图片 搜索:机箱风道图
http://image.baidu.com


如果在1楼凑够100赞,则更新下一篇,(计数范围仅限1楼)

3354
本帖最后由 工匠 于 16-6-12 16:07 编辑
补充1楼

硬盘减震架   ---10元
如果你装机械硬盘做仓库的话,就一定需要这个

关于10元的硬盘缓冲架,我一开始并没有推荐特定的牌子或店铺,
很多人都尝试着自己找来买了,反馈回来的减震减噪效果嘛,当然是拔群的咯。

但是有部分人也捎带反馈了别的问题,如:
“螺丝孔位不准确,硅胶钉太软易脱落,钢板太薄易变形”

一开始我也没太在意,以为是个例,
但是后来遇到的情况变多了,,,我起了疑心,
找每个人了解了下情况,总结规律,共性问题可能是生产厂家不同导致的,

于是我自己分别从六个店购买硬盘托架,对比测试,,,
结果发现我一开始买的那种恰好是质量最好的,而其它的几种各有各的问题,,
我没想到仅仅10元的简单玩意还有这么大的差距。

我经过确认,硬盘托架质量最好的是虎牌的这个包装版本,如图。








这两者价格很低廉,但是网购的质量参差不齐,,,之
前多次有朋友反馈过,因为这种低价的小玩意导致的装机问题,真的是让人很无语,
犹豫了半天,还是决定破例提供一下这件店铺的旺旺lixujie77

恰好,2楼提到过的风扇矽胶减震钉,质量最好的也是他家卖   4枚   ---1.5元
用于替换机箱风扇螺丝,如果有兴趣的话,可以多买点备用,
跟减震架一样,你会爱上它的,


如图:

加起来不到12元的东西,
如果仍有人因此感觉抓住了把柄,终于证实我是托儿拿回扣啥的,,,,我也无话可说,这类人爱怎么想随意。

至于说其它那些超过10元钱的配件的链接,就别问我要了,
你们自己找靠谱的店就行了,私信要店名和链接的也一律不回。



详细的内容见这个帖子的前3层
http://www.audiobar.net/forum.php?mod=viewthread&tid=469345

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3354
dsynoiz 发表于 16-6-12 17:39
机箱里噪音最大的不是风扇吗?
很多人都没想明白这个问题,
借此机会集中阐述如下。



1
每个人机箱里噪音最大的东西各不相同,
同一个机箱里的每个风扇噪音也不相同。
也许你的风扇可能比你的硬盘噪音大,
但是,相应的,某人的硬盘却比他的风扇噪音大。
‘’‘’‘’‘’
但是也别光盯着硬盘和风扇,打比方说:
a 电源如果选不对的话也是巨大的噪声源啊!
b 同样的风扇,散热器如果没选对,风扇一直全速转,噪音也是可观的。
c 同样的风扇和散热器,如果机箱风道没规划对,风扇一直全速转,噪音照样也是可观的。
d 。。。


2
某个部件自身,拿在手里让它通电运转时,可能只有很低dB的噪音,
但是装进机箱之后噪音却骤然变大了,
原因不是这个部件本身发出了这么大的声音,
而是传出了震动——传给机箱或相邻的其它部件,使之共振发声。


3
以硬盘为例,缓冲架消除了硬盘传给机箱的震动,减少了机箱共振噪音。
以风扇为例,硅胶钉消除了风扇传给机箱的震动,减少了机箱共振噪音。
当你死盯着某个会动的部件,认为它天然会制造噪音,为此抓耳挠腮,感觉要放弃的时候,
也许你没有想到,那个看上去不会动又不通电,因为不是发声体而被你忽略的机箱————是扩声体。


4
每个人的配件方案不同,噪音成因便不同。
而配置方案是互相关联的,噪音源也不是孤立生成的。
纵使你有三位数价格的猫头鹰超静音风扇,如果是用螺丝拧在薄铁皮机箱上,而且还没拧紧。
则未必比12元的普通风扇用硅胶钉装在厚钢板/厚铝合金机箱上来得噪音低。
不要设法曲解我的语义,我并不是说猫扇毫无意义,
毕竟当然是猫扇用硅胶钉装在厚壁机箱上最安静了咯!


5 感觉还能打十几条,,,,等关心这问题的人多了以后,再续吧。


3354
工匠先生的中转页
http://blog.sina.com.cn/s/blog_6603cfac0102vo9j.html

175
快顶起来,这样的帖子可不能没有啊!

3565
这个文章好啊,我给点赞。。。

2359
我去。。。工匠,我前两个月为这问题头疼死了。。
我是一块固态+2个机械,白天还好,一到半夜那翁翁声实在受不了
也考虑过10块钱的支架,但光驱还得用,,,总共是三个光驱仓,怕那两块一进去,散热有问题。
后来买了副质量好点的橡胶手套剪了,然后把硬盘和机箱的地方垫上(我机箱是免螺丝那种,当初不懂),改善很多了。但有时候还会有
看完这个贴,果断去买两个减震来用。然后闲的时候去买个侦察兵2。应该很不错!
观众反应
:但是,侦察兵2也是只有3个光驱位。

2210
安钛克P280机箱应该也不错吧,0.8mm厚的钢板。

8

1599
顶起来必须顶起来工匠老师的帖子!!!!

1741
我也一直被噪音困扰着,,   自己用的是显卡980t i   三个风扇,,CPU E5 温度也很高,,300块的风冷 待机温度还60多度,,,

我知道工匠老师一直不推荐水冷,  毕竟工作站 安全第一,水冷据说会尿,,,但是目前不换配置的情况下。怎么样把声音弄小点。。

电源可采用无风扇电源, 可是显卡和CPU 怎么办, 难道只有水冷一条路吗。(水冷要三个冷排风扇,貌似声音也小不了。)  

还是就这么忍受着把,,
观众反应
:cpu核显试试,或者无风扇显卡
:凑够百赞,你们就都知道了。

5012
楼主你用的机箱跟我的黑鲨U3看起来好像啊~~~~~
观众反应
:这是tb缓冲架卖家那儿偷来的图

1693
受益良多。谢谢楼主!

226
支持工匠老师。

1741
图片还带水印,,工匠老师 快换啦 哈哈  免得有被人说是广告推销, 哈哈
观众反应
:待会儿抹掉

1358
不错,支持,必须支持。。。。。

1198
虽然是mac用户,没这些问题,看到这么用心的帖,不支持一下都不行

26
好帖!!必须顶!!!
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