[发明专利]减少盘片驱动器内空闲模式声音的装置和方法

说明书

发明领域

本发明通常涉及盘片驱动器，特别涉及减少盘片驱动器进行寻道操作时产生的声学噪声。

背景技术

盘片驱动器是以磁形式在磁盘的旋转存储介质上存储数字数据的数据存储设备。现代盘片驱动器包含一片或多片一般涂覆磁性介质并且安装在以恒定高速旋转的旋转电机的枢轴上的刚性盘片。信息一般由安装在使磁头相对磁盘运动的致动器组件上的换能器(“磁头”)在磁盘上以多个同心圆形磁道的方式存储。在写入操作期间，数据被写在磁盘磁道上并且在读取操作期间，磁头检测先前写在磁盘磁道上的数据并且将信息传送至外部环境。

每个磁头经屈曲节头安装在致动器臂的端部，致动器臂从致动器本体或“E”块沿径向向外凸出。致动器本体一般围绕安装在靠近磁盘最外边的盘片驱动外壳上的转轴旋转。转轴平行于旋转电机和磁盘的转轴，因此磁头在平行于磁盘的平面内运动。

这种致动器组件一般采用音频线圈电机使磁头相对磁盘表面定位。音频线圈电机一般包括水平安装在与致动器臂相对的致动器本体侧的平面线圈。线圈置身于由一个或多个永磁铁和垂直分隔的透磁磁极片组成的磁电路的垂直磁场中。当受控直流(DC)经过线圈时，建立与磁电路磁场相互作用的电磁场，导致线圈按照公知的洛伦兹关系运动。当线圈运动时，致动器本体围绕转轴转动并且磁头沿磁盘表面运动。致动器由此使磁头能够在磁盘内径与外径之间以弧线方式往返运动。

致动器的运动使磁头从一个位置运动至另一位置，这称为“寻道”。一般情况下，寻道由前馈/反馈致动器伺服控制系统控制。控制系统产生的直流源于速度特征曲线，该特征曲线决定了致动器如何从初始位置加速，达到最大速度和减速从而在寻道的最终位置上结束运动。因此速度特征曲线的属性决定总体寻道时间。一般情况下，为了使寻道时间最小，速度特征曲线中的加速度、最大速度和减速度都是硬件所允许的最大值。在典型的盘片驱动器中，不管驱动器是处于空闲状态还是响应用户命令而寻道或者响应来自其他来源(例如网络)的命令而寻道，都只有一种决定致动器运动的速度特征曲线。

盘片驱动器寻道操作产生声学噪声。所产生的噪声与一系列的因素有关，包括总体寻道速度、速度特征曲线的自身特性和磁盘的转速。盘片驱动器用户近来需要更高的数据存储能力和驱动器设计方面性能的提高，这些导致更快的寻道时间、更快的磁盘转速、更高的致动器组件速度和更快的加速度和减速度；所有这些都增加了驱动器的声学噪声。

盘片驱动器产生噪声的增加是当今办公环境下许多用户都感受到的问题。用户对发送保存命令或知道驱动器应该寻道时寻道盘片驱动器的声音是习惯的。但是现今大多数盘片驱动器在用户未启动的空闲期间和给出网络命令时也进行寻道。典型的盘片驱动器在空闲期间自动完成自诊断和维护性寻道并且寻道至随机位置以防磁盘表面润滑剂的起皱或迁移。由于大多数用户并不理解盘片驱动器为何寻道，因此在用户未发命令启动寻道时产生的噪声是令其恼火的。实际上，空闲期间的寻道和用户未知命令引起的寻道已经导致一些用户认为其驱动器损坏或出了故障。

发明内容

针对该缺点提出了本发明。已经确定的是，虽然在驱动操作期间由于用户要求快速响应其命令而不希望减慢致动器臂的寻道，但是可以由此减小音频寻道噪声。不过在驱动空闲和等待用户命令时尽量缩短寻道时间并不值得优先考虑。一般情况下，大部分由不是由用户启动的命令无需尽量缩短寻道时间。而且已经进一步确定的是，致动器相对磁盘不同的位置引起的声学噪声大小也不同。在有些情况下，致动器在不同的磁盘位置上声学噪声变化最大可以达到1分贝(dB)，相当于随致动器位置的不同音频功率有10倍的差异。该噪声是上述致动器寻道产生的声学噪声以外附加的。

按照本发明的方法和装置利用上述两项观察使因空闲盘片驱动器寻道和致动器位置产生的声学噪声最小。方法和装置还包括使用户未启动的寻道产生的声学噪声最小。

因此在尽量减小用户未启动寻道产生的驱动器声学噪声的方法中可见本发明的一个方面。该方法包括专门针对减少寻道期间致动器运动产生的噪声而提出低噪声速度特征曲线的步骤。该特征曲线调整加速度、最大速度和减速度以使移动致动器动作产生的噪声最小。接着，在空闲周期内选择低噪声速度特征曲线来决定致动器的所有运动。此外，低噪声速度特征曲线的使用可以推广至未由用户启动的所有致动器运动。