风扇检测方法与风扇检测系统与流程

本发明关于一种风扇检测方法与风扇检测系统，特别是一种基于数据传输速率的风扇检测方法与风扇检测系统。

背景技术：

在现今的电子产业中，产品都被要求要体积小且要计算效率高，而且数据储存量也越来越高。但是，当计算效率越高，内部的散热需求就越大，风扇(fan)的转速就越快，风扇转动时的结构振动及噪音影响也就在所难免。然而，当数据储存量增加时，硬盘(harddiskdrive,hdd)的数据储存密度就必须提高，硬盘内的盘片与读取头在控制上就必须更精准。

以服务器来说，当服务器工作时，高速运转的风扇振动与噪音会传递到硬盘本体，进而影响到硬盘的读取，造成硬盘读取效率的降低甚至数据读取失败。所以在服务器产品中，了解硬盘忍受振动的程度与风扇减振，便十分重要了。此外，除了在服务器产业会遇到这样的问题之外，几乎所有具有硬盘与风扇的电子产品也都会面临此问题。

风扇是在服务器内中主要的振动源，因此要解决服务器的振动问题，可以从降低风扇振动着手。不过改变太多转速会影响风扇降温能力，如果想要在不变动太多降温能力的情况下改善风扇振动是比较困难，但是可以利用修改风扇外型或其他手法微调，将特定频率的峰值降低或是微调转速使峰值的频率平移。

以往若是要确认哪一段频率需要微调，就必须利用频率与传输速率的关系图，去确认哪一个频率区段是影响传输速率的关键。但是频率与传输速率的关系还必须考虑振动的强度。在以往的量测方式中，有时候输入振动的强度过小，就会发现整个频率与传输速率的关系没有鉴别度；而振动的强度过大，传输速率整体都降低太多也没有鉴别度，甚至有硬盘整个被振坏的风险。另外，在结构振动的传递而言，高频振动的传递会消退地很快。因此寻找一个合理又有鉴别度的振动强度就十分困难。

一般来说，硬盘与风扇都会固接于电子装置的机壳上。因此，即使风扇并未直接接触到硬盘，风扇转动时产生的结构振动(结构振动)还是会通过电子装置的机壳传导到硬盘上。另一方面，风扇转动时也会产生声音，声音通过空气传导之后也会对硬盘产生噪音振动(air-borne)。目前的量测装置多针对于结构振动而无法有效地量测到噪音振动。

技术实现要素：

本发明在于提供一种风扇检测方法与风扇检测系统，克服以往无法有效对风扇进行检测的问题。

本发明公开了一种基于硬盘传输速率的风扇检测方法，适用于一电子装置。此电子装置具有一硬盘与一风扇。此风扇检测方法包括：以一收音装置依据该风扇转动时产生的声音产生一收音音频信号，当以该收音装置收音时，该收音装置与该硬盘的距离位于一预设范围中；对该收音音频信号进行傅立叶变换以取得一参考频域信号；依据该参考频域信号判断出多个特征频段；分别依据该些特征频段调整该收音音频信号，以分别形成多个播音信号，该些播音信号分别关联于该些特征频段的频率分量；以一播音装置依序播放该些播音信号，当以该播音装置播音时，该播音装置与该硬盘的距离位于该预设范围中；以及依据该硬盘于该播音装置播音时的传输速率判断出该些特征频段中的至少一关键频段。

本发明公开了一种风扇检测系统。此风扇检测系统包括一收音装置、一播音装置与一控制装置。控制装置包括一存储模块与一处理器，存储模块中储存有多个指令。处理器用以执行该些指令。当处理器执行所述的指令时，该风扇检测系统用以执行如前述风扇检测方法所述的步骤。

以上关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求书更进一步的解释。

附图说明

图1为根据本发明一实施例所绘示的风扇检测方法的步骤流程图。

图2a为根据本发明一实施例所绘示的收音音频信号的示意图。

图2b为根据本发明一实施例所绘示的参考频域信号的示意图。

图3为根据本发明一实施例所绘示的风扇检测方法的部分步骤流程图。

图4为根据本发明另一实施例所绘示的风扇检测方法的部分步骤流程图。

图5a为根据本发明图2b所示的实施例所绘示的参考频域信号经降低一频段中的频率分量后的示意图。

图5b为根据本发明图2b所示的实施例所绘示的参考频域信号经降低另一频段中的频率分量后的示意图。

图5c为根据本发明图2b所示的实施例所绘示的参考频域信号经降低又一频段中的频率分量后的示意图。

图6为根据本发明又一实施例所绘示的风扇检测方法的部分步骤流程图。

图7为根据本发明一实施例所绘示的风扇检测系统的步骤流程图。

其中，附图标记：

1风扇检测系统

12收音装置

14播音装置

16控制装置

162存储模块

164处理器

b1、b2、b3频段

th强度门槛值

具体实施方式

以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使本领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所公开的内容、权利要求书及附图，本领域的技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本发明的观点，但非以任何观点限制本发明的范畴。

请参照图1，图1为根据本发明一实施例所绘示的风扇检测方法的步骤流程图。风扇检测方法适用于一电子装置，此电子装置具有一硬盘与一风扇。电子装置例如为计算机主机或是服务器主机。在步骤s101中，以一收音装置依据该风扇转动时产生的声音产生一收音音频信号，当以该收音装置收音时，该收音装置与该硬盘的距离位于一预设范围中。在步骤s103中，对该收音音频信号进行傅立叶变换以取得一参考频域信号。在步骤s105中，依据该参考频域信号判断出多个特征频段。在步骤s107中，分别依据该些特征频段调整该收音音频信号，以分别形成多个播音信号，该些播音信号分别关联于该些特征频段的频率分量。在步骤s109中，以一播音装置依序播放该些播音信号，当以该播音装置播音时，该播音装置与该硬盘的距离位于该预设范围中。在步骤s111中，依据该硬盘于该播音装置播音时的传输速率判断出该些特征频段中的至少一关键频段。

请一并参照图2a与图2b，图2a为根据本发明一实施例所绘示的收音音频信号的示意图，图2b为根据本发明一实施例所绘示的参考频域信号的示意图。如图2a所示，收音音频信号为如前述步骤s101所取得的时域信号。而图2b中的参考频域信号为收音音频信号经过时域频域转换所取得的频域信号。在一实施例中，参考频域信号为收音音频信号经过傅立叶变换(fouriertransform)而取得的频域信号。需注意的是，图2a与图2b中的信号以及频谱仅为举例示意，也就是说，图2b中的频谱并非真的由图2a中的信号转换而来。因此，在图2a与图2b中也并未对横轴的尺度与纵轴的尺度多做定义。

请接着参照图3以说明如何定义出特征频段，图3为根据本发明一实施例所绘示的风扇检测方法的部分步骤流程图。在步骤s301中，于该参考频域信号中定义出多个频段。在步骤s303中，判断该些频段中是否有频率分量大于一预设强度门槛值。在步骤s305中，当判断该些频段其中之一有频率分量大于该预设强度门槛值时，定义该频段为该些特征频段其中之一。

以图2b所示的实施例中，频段b1的频率分量、频段b2的频率分量与频段b3的频率分量不小于预设强度门槛值th，因此频段b1、频段b2与频段b3被定义为特征频段。需说明的是，于实务上，依据所使用的机器与算法，所述的一频段也可以等效为一频率。但为求叙述简明，后续以频段的概念进行说明。

请接着参照图4，图4为根据本发明另一实施例所绘示的风扇检测方法的部分步骤流程图。在步骤s401中，降低该收音音频信号的一第一频率成分以形成该些播音信号中的一第一播音信号，该第一频率成分为该收音音频信号于该些特征频段其中之一的频率分量。在步骤s403中，降低该收音音频信号的一第二频率成分以形成该些播音信号中的一第二播音信号，该第二频率成分为该收音音频信号于该些特征频段其中另一的频率分量。

请一并参照图5a至图5c，图5a为根据本发明图2b所示的实施例所绘示的参考频域信号经降低一频段中的频率分量后的示意图，图5b为根据本发明图2b所示的实施例所绘示的参考频域信号经降低另一频段中的频率分量后的示意图，图5c为根据本发明图2b所示的实施例所绘示的参考频域信号经降低又一频段中的频率分量后的示意图。如前述地，频段b1、频段b2与频段b3被定义为如前述的特征频段。在图5a至图5c中，频段b1、频段b2与频段b3中的频率分量被依序地降低。

更具体地来说，在图5a所示的实施例中，原图2b中的参考频域信号中的频段b1内的频率分量被降低，从而形成如图5a所示的频谱；在图5b所示的实施例中，原图2b中的参考频域信号中的频段b2内的频率分量被降低，从而形成如图5b所示的频谱；在图5c所示的实施例中，原图2b中的参考频域信号中的频段b3内的频率分量被降低，从而形成如图5c所示的频谱。于实务上，各频段的频率分量可通过陷波滤波器(notchfilter)而被降低，但并不以此为限。图5a至图5c的频谱所对应的频率信号再分别被转换为时域信号，以做为如前述的播音信号。更具体地来说，图5a的频谱所对应的频率信号例如被转换为第一播音信号，图5b的频谱所对应的频率信号例如被转换为第二播音信号，图5c的频谱所对应的频率信号例如被转换为第三播音信号。

请接着参照图6，图6为根据本发明又一实施例所绘示的风扇检测方法的部分步骤流程图。在步骤s601，以该播音装置播放该第一播音信号，并量测该硬盘的该第一传输速率。在步骤s603，以该播音装置播放该第二播音信号，并量测该硬盘的该第二传输速率。在步骤s605，判断该第一传输速率与该第二传输速率何者为高。在步骤s607，判断该第一传输速率与该第二传输速率之中较高者所对应的该特征频段为该关键频段。

以图5a至图5c所示的实施例来说，图5a至图5c的频谱所对应的频率信号分别被转换为第一播音信号至第三播音信号，而第一播音信号至第三播音信号依序被播放。在一假设的情况中，当播放频段b1所对应的第一播音信号时，硬盘的传输速率比播放第二播音信号与第三播音信号时为慢，则频段b1即被定义为关键频段。从另一个角度来说，通过上述的步骤即可检测出频段b1会对硬盘的传输速率造成较大的影响。用户可以据以调整风扇的转动方式或是调整风扇的机构态样，以实值地减弱风扇时的此频段的频率分量。

参照如上述，本发明还提供了一种风扇检测系统，请一并参照图7以对风扇检测系统进行说明，图7为根据本发明一实施例所绘示的风扇检测系统的步骤流程图。风扇检测系统1包括收音装置12、播音装置14与控制装置16。控制装置16包括存储模块162与处理器164。处理器164电性连接存储模块162。存储模块162中储存有多个指令。处理器164用以执行所述的指令。当处理器164执行所述的指令时，风扇检测系统1用以执行如前述的风扇检测方法。其中，收音装置12例如为麦克风，播音装置14例如为喇叭，控制装置16例如为计算机或是具有计算能力的其他装置，存储模块162例如为易失存储器(volatilememory)或是非易失存储器(nonvolatilememory)，处理器164例如为中央处理器(centralprocessunit,cpu)。上述仅为举例示范但不以此为限。

综合以上所述，本发明提供了一种风扇检测方法与风扇检测系统。通过依据收音音频信号的特征频率产生不同播音信号，并播放这些不同的播音信号，以判断出是何关键频率会对硬盘的传输速率产生较大的影响。更具体地来说，用户可以依据硬盘的传输速率定义出不同的限制条件以定义出相应的关键频率。通过判断出风扇的关键频率，用户可依据关键频率调整风扇的机构态样或是改变风扇的转速控制方法，从而在提高风扇转速的同时，也能够对风扇减振以兼顾硬盘的传输速率。

虽然本发明以前述的实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。在不脱离本发明的精神和范围内，所为的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。关于本发明所界定的保护范围请参考所附的权利要求书。