服务器风扇消音器设计方法、装置、设备及风扇消音器与流程

本发明涉及消音装置，更具体地说，涉及一种服务器风扇消音器设计方法、装置、设备、计算机可读非易失存储装置、计算机程序产品及风扇消音器。

背景技术：

1、随着信息技术的发展，服务器的类型越来越多样，服务器处理的数据越来越庞大，计算任务越来越复杂，服务器中电子器件产生的热量也越来越显著。

2、为了对服务器进行有效散热，目前，主要采用风扇驱动的空气流动，带走服务器内电子器件散发的热量，风扇在高速旋转的过程中，会产生多种频率成分的噪音，例如气动噪音、电磁噪音和振动噪音等，这些噪音不仅影响服务器的工作环境，还可能对服务器内部的其他精密器件产生不利影响。尤其是服务器的机械硬盘，其包括磁头、磁臂、轴承和马达等精密器件，这些精密器件对外部振动和噪音极为敏感，容易因共振而影响正常工作，从而影响机械硬盘的读写性能，甚至导致硬盘提前报废。

3、相关技术中，通过设置风扇消音器，消除硬盘共振频率的噪音成分，从而使硬盘在低噪音环境下运行。然而，相关技术中的风扇消音器并不能对硬盘共振频率的噪音成分进行精确匹配，从而无法有效解决因噪音共振对硬盘性能的影响。

4、因此，如何有效消除硬盘共振频率的噪音成分，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种服务器风扇消音器设计方法、一种服务器风扇消音器设计装置、一种服务器风扇消音器设计设备、一种计算机可读非易失存储装置以及一种计算机程序产品，可有效消除硬盘共振频率的噪音成分。

2、本发明的另一目的是提供一种由上述服务器风扇消音器设计方法获得的风扇消音器，该风扇消音器可有效消除硬盘共振频率的噪音成分。

3、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

4、一种服务器风扇消音器设计方法，包括：

5、根据服务器硬盘的特性频率，确定消音器安装到预设位置后的目标插入损失频谱；所述消音器包括声腔；

6、获取修正曲线，所述修正曲线为将未带有所述声腔的壳体装入所述预设位置后的插入损失频谱曲线；

7、根据所述目标插入损失频谱和所述修正曲线，得到所述消音器的目标传递损失频谱；

8、根据所述目标传递损失频谱，得到所述消音器的尺寸参数。

9、一方面，根据所述目标传递损失频谱，得到所述消音器的尺寸参数，包括：

10、根据所述目标传递损失频谱，获得所述声腔的谐振频率；

11、根据所述谐振频率，得到所述消音器的尺寸参数。

12、另一方面，在得到所述目标传递损失频谱之后，还包括：

13、根据所述目标传递损失频谱，获得所述声腔的带宽；

14、根据所述谐振频率，得到所述消音器的尺寸参数，包括：

15、根据所述谐振频率和所述带宽，得到所述消音器的尺寸参数。

16、另一方面，根据所述谐振频率和所述带宽，得到所述消音器的尺寸参数，包括：

17、根据所述谐振频率和所述带宽，得到所述声腔的影响因子；

18、根据所述谐振频率和所述影响因子，得到所述消音器的尺寸参数。

19、另一方面，在根据所述谐振频率和所述影响因子，得到所述消音器的尺寸参数之前，还包括：

20、确定所述声腔的开孔率；

21、根据所述谐振频率和所述影响因子，得到所述消音器的尺寸参数，包括：

22、根据所述谐振频率、所述影响因子和所述开孔率，得到所述消音器的尺寸参数。

23、另一方面，所述消音器包括外壳、设于所述外壳内的内壳以及连接于所述外壳和所述内壳之间的声腔壁，所述声腔壁用于将所述外壳和所述内壳之间的空间划分出所述声腔，所述内壳设有连通所述声腔和所述内壳的内孔的开孔。

24、另一方面，所述开孔率的取值范围为0.05~0.9。

25、另一方面，所述内壳的厚度、所述外壳的厚度以及所述声腔壁的厚度范围均为1.5mm-2mm。

26、另一方面，根据所述谐振频率、所述影响因子和所述开孔率，得到所述消音器的尺寸参数，包括：

27、将服务器风扇的风道的径向尺寸作为所述内壳的内径。

28、另一方面，所述谐振频率包括第一谐振频率和第二谐振频率，所述第一谐振频率大于所述第二谐振频率，对应所述第一谐振频率的所述外壳的外径小于对应所述第二谐振频率的所述外壳的外径。

29、另一方面，所述外壳和所述内壳的总长度相等，且为l；所有所述声腔的长度与所有所述声腔壁的长度之和等于l。

30、另一方面，在根据所述目标传递损失频谱，得到所述消音器的尺寸参数之前，还包括：

31、确定所述声腔的内轮廓尺寸的最小值，并确定所述声腔的外轮廓尺寸的最大值；

32、当根据所述目标传递损失频谱，得到所述消音器的尺寸参数时，在所述最小值和所述最大值之间设计所述消音器的径向截面的尺寸参数。

33、另一方面，确定所述声腔的内轮廓尺寸的最小值，包括：

34、将服务器风扇的风道的内接正方形的边长，作为所述最小值。

35、另一方面，确定所述声腔的外轮廓尺寸的最大值，包括：

36、将相邻两个所述服务器风扇的中心的间距作为所述最大值。

37、另一方面，获取修正曲线，所述修正曲线为将未带有所述声腔的壳体装入所述预设位置后的插入损失频谱曲线，包括：

38、当将制作出的所述壳体安装到所述预设位置后，通过启动服务器风扇，获得测试所述壳体对所述服务器风扇噪音的插入损失频谱曲线；

39、将所述插入损失频谱曲线作为所述修正曲线。

40、另一方面，所述壳体通过3d打印设备打印，或者，通过cnc机加工得到。

41、另一方面，所述壳体包括未带有所述声腔的筒状壳体和支撑件，所述筒状壳体的数量和分布与所述服务器风扇的数量和分布相同，所述筒状壳体集成于所述支撑件，所述壳体为一体式结构。

42、另一方面，根据所述目标插入损失频谱和所述修正曲线，得到所述消音器的目标传递损失频谱，包括：

43、对所述修正曲线进行采样，获取与所述目标插入损失频谱的频率相同的采样点；

44、将所述目标插入损失频谱与对应的所述采样点做差，得到所述目标传递损失频谱。

45、另一方面，根据所述目标传递损失频谱，获得所述声腔的谐振频率，包括：

46、当所述目标传递损失频谱中的峰值点与所述目标传递损失频谱的带宽的中心之间的距离在预设范围内时，将所述峰值点的频率作为所述谐振频率。

47、另一方面，根据所述目标传递损失频谱，获得所述声腔的谐振频率，包括：

48、当所述目标传递损失频谱中的峰值点与所述目标传递损失频谱的带宽的中心之间的距离超出预设范围时，将所述带宽的中心点的频率作为所述谐振频率。

49、一种风扇消音器，所述风扇消音器的尺寸参数由上述任意一种服务器风扇消音器设计方法获得。

50、一种服务器风扇消音器设计装置，包括：

51、目标插入损失频谱确定装置，用于根据服务器硬盘的特性频率，确定消音器安装到预设位置后的目标插入损失频谱；所述消音器包括声腔；

52、修正曲线获取装置，用于获取修正曲线，所述修正曲线为将未带有所述声腔的壳体装入所述预设位置后的插入损失频谱曲线；

53、目标传递损失频谱确定装置，用于根据所述目标插入损失频谱和所述修正曲线，得到所述消音器的目标传递损失频谱；

54、消音器尺寸参数设计装置，用于根据所述目标传递损失频谱，得到所述消音器的尺寸参数。

55、一种服务器风扇消音器设计设备，包括：

56、存储器，用于存储计算机程序；

57、处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任意一种服务器风扇消音器设计方法的步骤。

58、一种计算机可读非易失存储装置，所述计算机可读非易失存储装置上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一种服务器风扇消音器设计方法的步骤。

59、一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现上述任意一种服务器风扇消音器设计方法的步骤。

60、本发明提供的服务器风扇消音器设计方法，具有如下有益效果：

61、根据服务器硬盘的特性频率，确定消音器安装到预设位置后的目标插入损失频谱后，通过将未带有声腔的壳体装入预设位置后的插入损失频谱曲线作为修正曲线，利用该修正曲线对目标插入损失频谱进行修正，从而根据目标插入损失频谱和修正曲线，得到消音器的目标传递损失频谱，经过修正后的目标传递损失频谱与目标插入损失频谱有所偏离，但是有利于更精准地确定消音器的设计目标，从而可以使设计后的消音器的尺寸参数能够精确匹配硬盘共振频率的噪音成分，从而可有效解决因噪音共振对硬盘性能的影响，使服务器硬盘在低噪音环境下运行，避免服务器硬盘内的精密器件因共振而影响正常工作，从而可减小风扇噪音对服务器硬盘的影响，使得服务器硬盘的读写精度得到保障，提升服务器硬盘的性能，延长了服务器硬盘的使用寿命。服务器硬盘读写性能的优化直接提升了数据传输的带宽，增强了服务器的数据处理能力。另外，服务器硬盘的寿命延长，减少了因设备故障导致的维护和更换成本，从而可降低数据中心运营成本。

62、本发明提供的风扇消音器，该风扇消音器的尺寸参数由上述任意一种服务器风扇消音器设计方法获得，具有与服务器风扇消音器设计方法相同的有益效果。

63、本发明提供的服务器风扇消音器设计装置，与服务器风扇消音器设计方法相对应，具有与服务器风扇消音器设计方法相同的有益效果。

64、本发明提供的服务器风扇消音器设计设备，与服务器风扇消音器设计方法相对应，具有与服务器风扇消音器设计方法相同的有益效果。

65、本发明提供的计算机可读非易失存储装置，与服务器风扇消音器设计方法相对应，具有与服务器风扇消音器设计方法相同的有益效果。

66、本发明提供的计算机程序产品，与服务器风扇消音器设计方法相对应，具有与服务器风扇消音器设计方法相同的有益效果。

技术特征：

1.一种服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，根据所述目标传递损失频谱，得到所述消音器的尺寸参数，包括：

3.根据权利要求2所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，在得到所述目标传递损失频谱之后，还包括：

4.根据权利要求3所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，根据所述谐振频率和所述带宽，得到所述消音器的尺寸参数，包括：

5.根据权利要求4所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，在根据所述谐振频率和所述影响因子，得到所述消音器的尺寸参数之前，还包括：

6.根据权利要求5所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，所述消音器包括外壳、设于所述外壳内的内壳以及连接于所述外壳和所述内壳之间的声腔壁，所述声腔壁用于将所述外壳和所述内壳之间的空间划分出所述声腔，所述内壳设有连通所述声腔和所述内壳的内孔的开孔。

7.根据权利要求5所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，所述开孔率的取值范围为0.05~0.9。

8.根据权利要求6所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，所述内壳的厚度、所述外壳的厚度以及所述声腔壁的厚度范围均为1.5mm-2mm。

9.根据权利要求6所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，根据所述谐振频率、所述影响因子和所述开孔率，得到所述消音器的尺寸参数，包括：

10.根据权利要求6所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，所述谐振频率包括第一谐振频率和第二谐振频率，所述第一谐振频率大于所述第二谐振频率，对应所述第一谐振频率的所述外壳的外径小于对应所述第二谐振频率的所述外壳的外径。

11.根据权利要求6所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，所述外壳和所述内壳的总长度相等，且为l；所有所述声腔的长度与所有所述声腔壁的长度之和等于l。

12.根据权利要求1-11任一项所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，在根据所述目标传递损失频谱，得到所述消音器的尺寸参数之前，还包括：

13.根据权利要求12所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，确定所述声腔的内轮廓尺寸的最小值，包括：

14.根据权利要求12所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，确定所述声腔的外轮廓尺寸的最大值，包括：

15.根据权利要求1-11任一项所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，获取修正曲线，所述修正曲线为将未带有所述声腔的壳体装入所述预设位置后的插入损失频谱曲线，包括：

16.根据权利要求15所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，所述壳体通过3d打印设备打印，或者，通过cnc机加工得到。

17.根据权利要求15所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，所述壳体包括未带有所述声腔的筒状壳体和支撑件，所述筒状壳体的数量和分布与所述服务器风扇的数量和分布相同，所述筒状壳体集成于所述支撑件，所述壳体为一体式结构。

18.根据权利要求1-11任一项所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，根据所述目标插入损失频谱和所述修正曲线，得到所述消音器的目标传递损失频谱，包括：

19.根据权利要求2-11任一项所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，根据所述目标传递损失频谱，获得所述声腔的谐振频率，包括：

20.根据权利要求2-11任一项所述的服务器风扇消音器设计方法，其特征在于，根据所述目标传递损失频谱，获得所述声腔的谐振频率，包括：

21.一种风扇消音器，其特征在于，所述风扇消音器的尺寸参数由权利要求1-20任一项所述的服务器风扇消音器设计方法获得。

22.一种服务器风扇消音器设计装置，其特征在于，包括：

23.一种服务器风扇消音器设计设备，其特征在于，包括：

24.一种计算机可读非易失存储装置，其特征在于，所述计算机可读非易失存储装置上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至20任一项所述的服务器风扇消音器设计方法的步骤。

25.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至20任一项所述的服务器风扇消音器设计方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种服务器风扇消音器设计方法、装置、设备及风扇消音器，包括：根据服务器硬盘的特性频率，确定消音器安装到预设位置后的目标插入损失频谱；消音器包括声腔；获取修正曲线，修正曲线为将未带有声腔的壳体装入预设位置后的插入损失频谱曲线；根据目标插入损失频谱和修正曲线，得到消音器的目标传递损失频谱；根据目标传递损失频谱，得到消音器的尺寸参数。设计后的消音器的尺寸参数能够精确匹配硬盘共振频率的噪音成分，有效解决因噪音共振对硬盘性能的影响，使硬盘在低噪音环境下运行，避免服务器硬盘内的精密器件因共振而影响正常工作。

技术研发人员：王羽茜,陈强
受保护的技术使用者：苏州元脑智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23