Можно ли собрать бесшумный ПК?

PC Musician
  • Компьютер/Программное обеспечение

Автор: Дэниел Джеймс

Опубликовано в мае 2003 г.

По мере того, как студийные компьютеры становятся быстрее, они становятся более шумными. Можно ли создать машину, которая не только тише обычного ПК, но и совершенно неслышна?

Мой полный «бесшумный компьютер» весит 3 кг и легко поместится под твоя рука. Здесь нет оптических приводов — эта машина предназначена для использования в сети. Хотя компьютеры гораздо более способны решать сложные задачи обработки звука, чем это было всего несколько лет назад, влияние всей этой мощности на охлаждение означает, что они тоже намного шумнее. В те дни, когда такие компьютеры, как Atari ST, находили место во многих MIDI-студиях, акустический шум от компьютеров не был проблемой, и музыканты могли использовать то же стандартное компьютерное оборудование, что и все остальные. Теперь специализированные поставщики музыкальных ПК вынуждены использовать дорогие модифицированные компоненты и звукопоглощающие кожухи, чтобы снизить уровень шума до приемлемого уровня. Даже Mac, поскольку он имеет все больше и больше общих компонентов с ПК, потерял некоторые из своих традиционных преимуществ в этой области.

Когда разговор заходит о неуклонном прогрессе компьютерных технологий, вы часто слышите Процитирован закон Мура. Этот закон гласит, что количество транзисторов, которые могут быть упакованы в ЦП, будет удваиваться каждые год или два, и до сих пор это, похоже, соблюдалось, что приводило к экспоненциальному росту производительности компьютера. Гордон Мур — соучредитель Intel, так что это может быть чем-то вроде самоисполняющегося пророчества. Низкое энергопотребление — и, следовательно, холодная работа и тихая работа — похоже, не было приоритетом при разработке чипов Pentium, в то время как эквивалентные процессоры AMD, такие как Athlon, работают еще сильнее. Говорят, что чипы Power PC, используемые в компьютерах Mac, холоднее, чем эквивалентные Pentium, но они тоже часто оснащены вентиляторами.

Корпуса для ПК теперь доступны в готовом виде, покрытые акустическим материалом. Процессор C3 может быть не таким мощным, как некоторые другие чипы, но он отлично работает. Типичный современный компьютер имеет вентилятор процессора и блок питания с номинальной мощностью 400 Вт или более, который имеет еще один вентилятор, вентилятор на видеокарте, возможно, вентилятор, охлаждающий высокоскоростной дисковод, который сам по себе завывает, и, может быть, еще пара вентиляторов, чтобы обдувать воздухом переднюю часть чехол и из спины. Компьютеры такого типа издают так много шума, что тонкие суждения о звуке невозможны без включения усилителя монитора до потенциально опасного для ушей уровня. Одно дело — пожертвовать этими «золотыми ушами» рок-н-роллу за всю жизнь, но тратить их зря из-за плохо спроектированного оборудования было бы трагедией.. К сожалению, такого рода компьютеры слишком распространены, потому что большинство производителей не верят, что массовый рынок заинтересован в вопросах эргономики.

Apple G4 Cube с его большим радиатором с пассивным охлаждением, возможно, был лучшим решением. ближе всего к бесшумной системе крупный производитель подошел за последние годы. Он был доступен недолго, был запущен летом 2000 года и снят с производства через год. Если вы предпочитаете OS X, подержанный G4 Cube может быть самым простым способом добиться почти полной тишины в диспетчерской, при условии, что рассматриваемый компьютер не был дооснащен деталями с вентиляторным охлаждением, такими как обновление видеокарты. Из текущей линейки Apple новые iMac похвально тихие, но не бесшумные, и были сообщения о проблемах с шумом с некоторыми из более мощных моделей G4 Tower. Ноутбуки, как правило, тише настольных компьютеров, но они могут издавать достаточно шума, чтобы расстроить аудиофила. Они также относительно дороги, их сложно ремонтировать или обновлять, и они несовместимы с любым аудиооборудованием, для которого требуется слот PCI.

Параметры бесшумности

Некоторые причудливые и эзотерические устройства были созданы в погоне за крутыми и тихими микросхемами. Итак, какие варианты открыты для тех, кто хочет создать не просто тихий, но молчать? Сначала может показаться хорошей идеей охлаждение системы водой или другими жидкостями вместо воздуха. В конце концов, автомобили с водяным охлаждением, как правило, намного тише, чем Фольксвагены с воздушным охлаждением. К сожалению, с жидкостным охлаждением компьютеров есть две большие проблемы. Во-первых, сама жидкость должна как-то охлаждаться — а это означает либо громоздкие радиаторы на компьютере, либо блок с вентиляторным охлаждением, побеждающий объект бесшумной системы. Жидкостные системы с вентиляторным охлаждением обычно предназначены для высокопроизводительных компьютеров, где шум не является проблемой. Более серьезные недостатки связаны с надежностью и безопасностью: негерметичная сантехника и электроника несовместимы.

Процессор Pentium 4 можно охлаждать с помощью сложного медного радиатора и большого вентилятора, установленного на корпусе. Большие вентиляторы охлаждаются тише, чем маленькие, потому что они могут работать относительно медленно, но при этом выталкивать больше воздуха. В сочетании с видеокартой без вентилятора и жестким диском с жидкостным подшипником это может значительно снизить уровень шума. Однако требования к питанию системы Pentium означают, что обычно указывается источник питания мощностью не менее 300 Вт, и для этого всегда потребуется вентилятор. Хотя доступны специальные «тихие» блоки питания, которые являются большим улучшением по сравнению с дешевыми блоками, поставляемыми по умолчанию, они по-прежнему слышны в звукоизолированной среде. Размещение акустически обработанного ПК в демпфирующем корпусе даст приемлемые результаты для большинства людей, хотя полученная система может оказаться не очень портативной.

Если мы хотим пойти дальше и убрать вентилятор блока питания из конструкции системы, есть два очевидных решения. Первое — переместить блок питания переменного тока за пределы корпуса и подальше от других горячих компонентов, как это делают ноутбуки. Это может иметь дополнительное преимущество, заключающееся в снижении электрических шумов при записи. Другое — снижение общего энергопотребления системы, так что пассивного охлаждения блока питания будет достаточно для защиты его от сбоя. Таким образом, чип Athlon не будет хороший выбор для центральной части действительно бесшумной системы, и ни Pentium, ни настольные компьютеры Power PC обычно не имеют блоков питания с пассивным охлаждением.

Насколько плох компьютерный шум?
Кажется, нет никаких медицинских доказательства прямого нарушения слуха компьютерным шумом, но ряд исследователей сообщили о вторичных и психических хологические эффекты. Томас Ризберг, автор веб-сайта Silent PC, собрал ряд теорий о том, как шум низкой интенсивности может влиять на работу мозга, конкурируя за внимание со звуками, которые вы действительно хотите слушать. Активация центральной нервной системы, вызванная фоновым шумом, также может иметь долгосрочные последствия для вашего здоровья.

Альтернативные процессоры

Платы EPIA в сборе меньше семидюймового сингла, если вы достаточно взрослые, чтобы помнить об этом. К счастью, доступно множество других процессоров, и некоторые из них отличаются низким энергопотреблением и совместимостью с Intel. Процессор Transmeta Crusoe некоторое время был доступен в некоторых аудиопродуктах (см. Cutting Edge, февраль 2002 г.), но обычно не доступен для частных лиц, только для более крупных производителей. Напротив, VIA C3 продается широкой публике и обычно поставляется в виде полной платы Mini ITX со встроенными периферийными устройствами, такими как видео и сетевые карты. Платы Mini ITX имеют квадрат около 17 см, что немного меньше, чем рукав семидюймового сингла. На основе этих крошечных плат было создано несколько прототипов и одноразовых компьютеров, в том числе несколько конструкций, предназначенных для использования со звуком, например, Hi-Fi ПК, созданный VIA.

Интегрированные платы C3 не работают. Они стоят не дороже, чем обычные материнские платы для ПК, и доступны с процессорами с тактовой частотой до 900 МГц на EPIA M9000. К сожалению для людей, которые хотят абсолютной тишины, модель 900 МГц имеет небольшой радиатор и вентилятор, которые поставляются уже прикрепленными. Попытка оторвать радиатор, чтобы заменить его другим с большей площадью поверхности для пассивной работы, может привести к повреждению микросхемы и, безусловно, аннулирует гарантию.. Однако существуют две полностью безвентиляторные версии: EPIA 5000 и EPIA M6000 с процессорами, работающими на частоте 533 МГц и 633 МГц соответственно. Для этих плат доступен корпус Morex Procase 2688, который оснащен внешним источником питания 12 В с пассивным охлаждением.

Корпус Shuttle поставляется с шумным блоком питания с вентиляторным охлаждением, но я заменил его на блок с пассивным охлаждением 12 В. Хотя встроенные аудиочипсеты EPIA вряд ли удовлетворят профессионального пользователя, на платах есть один слот PCI и внешние разъемы. для устройств Firewire и USB (USB 2.0 на M6000), предлагая множество вариантов. Однако большим недостатком может быть сравнительная нехватка вычислительной мощности. C3 не такой мощный, как Pentium III или чип Power PC, работающий на той же тактовой частоте, поэтому C3, работающий на частоте 633 МГц, вряд ли будет эквивалентен текущему Pentium 4, работающему на частоте 3 ГГц. Некоторые фирмы, однако, поставляют индивидуальные системы C3 с более высокими тактовыми частотами: Concipia в Германии, например, производит машины с частотой 800 МГц, хотя и с тем, что выглядит как небольшой вентилятор блока питания. Более того, были сообщения о том, что C3 может работать с тактовой частотой до 1 ГГц при полностью пассивном охлаждении и при этом быть менее горячим, чем чип Intel при той же скорости с вентилятором.

В этом случае некоторые аудиоприложения не особо нагружают процессор, и быстрый жесткий диск может быть более важным фактором. Например, диск Seagate Barracuda IV, который обычно считается самым тихим на рынке, также является относительно быстрым. Новый диск Barracuda V основан на спецификации Serial ATA, которая должна обеспечивать скорость передачи до 150 мегабайт в секунду с соответствующим контроллером. Это больше пропускной способности, чем может использовать любой процессор, и ее должно хватить для любого аудиоприложения.

Укрощение зверя
Эти разговоры о бесшумных системах, разработанных с нуля, очень хорошо, но что, если вы уже вложили много денег в компьютер? Если вы обнаружите, что не можете определить, идет ли шум во время записи или из коробки на вашем столе, то вы можете сделать несколько вещей, которые помогут.

Во-первых, найдите компьютер как можно дальше от ушей, чтобы доступ к нему не стал непрактичным. Вы можете довольно дешево купить удлинители для мышей, клавиатур и мониторов, чтобы заменить короткие, поставляемые с компьютерами в стандартной комплектации. Для больших расстояний вы можете использовать устройство, известное как KVM-переключатель (клавиатура, видео, мышь), но это может означать, что вам придется гулять каждый раз, когда вам нужно записать компакт-диск!

Во-вторых, вы также можете заглушить компьютер плотными панелями и звукопоглощающим материалом или положить его в шкаф или в соседнюю комнату, но будьте осторожны, чтобы не закрывать вентиляционные отверстия, так как большинству современных компьютеров требуется много вентиляция, чтобы оставаться прохладным. Цифровой термометр максимума/минимума с внешним датчиком может быть полезен для определения хорошего местоположения. Если вы находитесь в комнате с резонирующим деревянным полом, пара бетонных ветрозащитных блоков под компьютером тоже может иметь значение.

В-третьих, подумайте о доработанных компонентах, если вы готовы разобрать свой компьютер. Помимо более тихих блоков питания и вентиляторов процессора, доступны увеличенные безвентиляторные радиаторы для видеокарт и материнских плат (в наши дни чипсеты «северный мост» поставляются с вентиляторами). Если ваш жесткий диск достаточно холодный, существуют продукты, которые заключают диск в акустический материал, например SilentDrive. К сожалению, многие современные диски, работающие со скоростью 7200 или даже 10000 об/мин и выше, слишком горячие, чтобы работать в каком-либо плотно прилегающем корпусе, даже с алюминиевыми пластинами радиатора.

К тому времени, как вы ‘ Если вы заложили в бюджет демпфирующий кожух и специальные бесшумные или тихие детали, вы можете обнаружить, что в сумме они превышают стоимость вашего текущего компьютера. Будем надеяться, что некоторые из специализированных деталей прослужат после нескольких обновлений, что поможет повысить их ценность. Но имейте в виду, что тихий компьютер — это не тихий компьютер, и когда вы привыкнете к тихому, он все равно может показаться вам шумным. Обращение к проблеме только усугубляет …

Создание тестовой системы

Я взял чип Ezra core C3 с частотой 933 МГц и установил его на материнскую плату Shuttle и корпус SV25, используя негабаритный безвентиляторный радиатор на процессоре. Новый чип Nehemiah core C3 должен был быть выпущен во время сборки системы и должен работать немного лучше на тактовой частоте 1 ГГц и выше.

Здесь много сокетов, в том числе Firewire. К сожалению, встроенная аудиосистема никогда не предназначалась для профессионального использования.

Shuttle SV25 составляет примерно четверть объема обычного корпуса ПК и может поместиться в сумке на ремне, конкурируя с ноутбуком по объему. портативность. Корпус полностью изготовлен из алюминия, что делает его одновременно легким и хорошим радиатором. Стандартный блок питания Shuttle 150 Вт, как и сам корпус, имеет вентилятор, поскольку изначально система была разработана для чипа Intel Celeron или Pentium III. Я снял вентилятор корпуса и установил плату питания Morex 12 В постоянного тока из корпуса 2688 в место, оставшееся от стандартного блока питания. Я добавил 512 МБ ОЗУ и диск Barracuda IV на 80 ГБ, чтобы создать рабочую систему весом около 3 кг. Общая розничная цена на комплектующие составляла менее 400 фунтов стерлингов, без учета монитора.

При первом включении было бы трудно определить, работает ли система, если бы не зеленый светодиод на передней панели корпуса. Единственным компонентом, который вообще издавал шум, был жесткий диск, который слегка вибрировал, особенно при чтении и записи. Шум не был чрезмерным, и я решил, что большинство людей легко его игнорируют.. Субъективно шум от системы был сравним с тихим гудением внешнего блока питания, поставляемого с некоторыми пультами микширования.

Некоторые тихие сборщики систем рекомендовали изолировать диск от корпуса компьютера, чтобы обойти эту проблему. вибрационный шум, использование резиновых опор или систем подвески, но это создает другую проблему. Современные быстрые диски, работающие со скоростью 7200 об/мин и выше, выделяют намного больше тепла, чем традиционные диски. Обычно он рассеивается через алюминиевые стороны привода в металлоконструкции корпуса компьютера. Подвесьте или изолируйте привод с помощью резины, и эффект радиатора пропадет, что приведет к повышению температуры диска выше расчетной рабочей температуры. Некоторые изолирующие блоки привода, такие как кожух NoVibes на основе резинового уплотнительного кольца, предлагают вентилятор для приводов со скоростью 7200 об/мин, но затем мы снова вернулись к добавлению вентиляторов.

Веб-ссылки
Веб-сайт Silent PC:
www.silent.se

Страница шума G4 для пользователей Apple:
www.g4noise.com/

Quiet PC (поставщик компонентов для шумоподавления) :
www.quietpc.com/

Noise Control (производитель тихих деталей):
www.noisecontrol.de/

VIA (Производитель микросхем C3 и плат EPIA):
www.VIA.com.tw/en/

Shuttle (платы и корпуса):
www.shuttle.com /

Concipia (тихие компьютеры C3):
www.concipia.de/

Ultim8pc (поставщик Shuttle и VIA):
www.ultim8pc.co.uk/

Hexus.net (обзоры системы C3):
www.hexus.net/reviews_main.php

Mini Проекты платы ITX:
www.mini-itx.com/

Что касается производительности, то компромисс, вызванный использованием холодного процессора, означает, что при выборе программного обеспечения следует проявлять особую осторожность. Синтезаторы, полностью созданные в программном обеспечении, и «виртуальные студии», загруженные графикой, как правило, используют преимущества обильных вычислительных ресурсов, предлагаемых современными быстрыми и шумными машинами, поэтому относительно маломощные бесшумные компьютеры поддаются серьезному секвенированию MIDI и работе со звуком. Вместо того, чтобы поддерживать всю систему Windows XP, я установил Mandrake Linux 9.0 с обновленным ядром, поддерживающим процессор C3. (В Интернете можно найти множество обзоров систем C3 под управлением Windows: www.hexus.net предлагает взглянуть на микросхемы как 933 МГц, так и 1 ГГц, а на сайте www.MiniITX.com есть множество примеров специализированных машин.) Вдобавок к этому Я выбрал рабочий стол Blackbox, который минимален и чрезвычайно мал в ресурсах, и последнюю версию Audacity, кроссплатформенного многодорожечного программного обеспечения для записи.. Это программное обеспечение было установлено через Ethernet, так что привод CD-ROM можно было исключить из конструкции, создавая меньшую нагрузку на источник питания; многие современные высокоскоростные приводы CD-ROM также создают много шума во время использования, что было бы несовместимо с системой, которая должна была работать без звука. Если бы я находился вдали от сети с автономным компьютером, для загрузки программного обеспечения и записи мастер-дисков потребовался бы привод CD-R/W.

Время тестирования

Audacity, работающий в Blackbox в Linux, выглядит примерно так же, как в Windows или Mac OS, за исключением строки заголовка. Наложение стерео 44.1 треки с частотой кГц прямо на диск используют около 20 процентов мощности процессора 933 МГц чипа, а на систему приходится еще около 5 процентов использования. Температура процессора начиналась с 30 градусов Цельсия при загрузке и повышалась до 50 градусов под нагрузкой. Официальный максимум VIA для чипа составляет 75 ° C, с рекомендуемым рабочим пределом от 55 ° C до 60 ° C. К сожалению, поскольку обычный блок питания с вентилятором был удален, воздух больше не проходил через корпус, и машина не остывала после нагрузки, как я надеялся. Очевидно, алюминиевого материала и вентиляционных отверстий в корпусе было недостаточно, чтобы отводить тепло самостоятельно.

Я установил на процессор дорогой радиатор из чистой меди и использовал термопасту Arctic Silver между ними. , который считается одним из лучших материалов для работы. Даже в этом случае температура системы поднялась примерно до 45 ° C после двух часов простоя, и не было никаких доказательств того, что медленное, но устойчивое повышение температуры остановится. Неохотно я добавил к задней части корпуса вентилятор, работающий тише среднего, на 4000 об/мин, вместе с переменным резистором Zalman Fan Mate. Это устройство позволяет снизить скорость вращения вентилятора до уровня, при котором шум от вентилятора становится едва слышным. Конечно, вентилятор корпуса теперь стал тише, чем жужжание жесткого диска Seagate, но это немного увеличило общий шум. Несмотря на свою тихую работу, тестовую систему нельзя назвать по-настоящему бесшумным ПК.

Мощность у источника питания часто самые громкие вентиляторы в ПК. Эти сменные блоки настроены на более низкий уровень шума. Есть свидетельства того, что 800 МГц C3 будет работать без какого-либо радиатора в течение нескольких дней, но для длительного использования с пассивным охлаждением готовые интегрированные платы EPIA на частоте до 633 МГц могут быть более безопасная ставка, чем нестандартная машина для выталкивания конвертов. В отличие от C3, текущий Pentium или Athlon выйдет из строя или даже сгорит за считанные секунды, если отсоединится радиатор.

Будущее бесшумных систем

Если вы хотел сделать абсолютно бесшумный компьютер, жесткий диск должен был бы уйти. Все, что связано с движущимися частями, особенно очень быстрые в дисковых накопителях, должно издавать хоть какой-то шум.. Доступны энергонезависимые запоминающие устройства (такие как Compact Flash и Smart Media), и их цена снижается. Тем не менее, жесткие диски по-прежнему предлагают наилучшее соотношение объема памяти и цены, в настоящее время менее 1 фунта стерлингов за гигабайт, а высококачественный многодорожечный звук занимает много места.

Один из возможных вариантов. Компромисс будет заключаться в расположении бесшумной системы рядом с пользователем, работающей от энергонезависимой памяти, в то время как шумное хранилище выполняется в другом месте сети, за пределами диспетчерской. Уже доступны компьютеры с «тонкими клиентами», которые выполняют только обработку, связанную с дисплеем, мышью и клавиатурой, в то время как тяжелая работа выполняется настолько далеко, насколько позволяет сеть. Сети Ethernet сейчас работают на гигабитных скоростях, поэтому такой подход «сплит-системы» может быть применим для творческой работы в ближайшем будущем. В конце концов, всегда будет компромисс между производительностью компьютера и шумом. Но независимо от того, используете ли вы обработанные обычные компоненты или разрабатываете более радикальное решение, подходящее для вашей среды, вам не нужно мириться с раздражающим компьютерным шумом в студии.

Опубликовано в мае 2003 г.
Оцените статью
Botgadget.ru
Добавить комментарий