“嗡嗡嗡...嗡嗡嗡...”,伴隨著清晨的第一縷陽光,嘈雜的手機振動聲將我從凡爾納島的PDC總部召回,社畜打工人的一天開始了。
撇過頭微瞇著床頭柜上“肆意喧囂”的手機,我不禁想將它大卸八塊:這玩意兒是怎么發聲的?
01 手機是如何振動的呢
在手機發展的早期,振動通常用于鬧鈴和來電提醒等。隨著觸屏智能機的逐漸發展,手機通過振動來達到觸覺反饋的功能,給人一種踏實的觸摸感。那這種振動到底是怎么來的?這其實都是手機內嵌的微型馬達產生的。在功能機和智能機早期時代,轉子馬達不可一世,隨著應用場景的不斷深化和用戶體驗的不斷升級,線性馬達橫空出世。接下來,我們一起聊聊馬達的發展歷程、設計結構以及運作原理吧。
02 馬達的分類和原理轉子馬達柱形轉子馬達
柱形轉子馬達類似mini版四驅賽車的馬達,都是利用電磁感應原理驅動轉子產生轉動。前軸的不對稱質量塊,在旋轉的過程中離心力不斷變化,帶動整個手機上下左右搖晃,振動聲就此產生了。
優點:驅動方式簡單、成本低;
缺點:體積大,不利于手機輕薄化設計;啟停慢,無方向性,“嗡嗡”聲不夠干脆,振感差。
扁平轉子馬達
為了適應手機輕薄化的發展,在柱形轉子馬達的基礎上,設計出了如下扁平式的轉子馬達,其核心原理仍是利用不對稱質量塊的偏心力產生振動,其優缺點也和柱形馬達基本一致。
線性馬達
線性馬達的運行原理和打樁機類似,它能將電能直接轉換為機械能,帶著內部動子沿固定方向做往復運動。利用高壓驅動IC,可以進一步縮短線性馬達的啟停時間,并提高其振動強度,“噠噠”聲的質感和細膩感是轉子馬達不能比擬的。
線性馬達可以單獨控制其振動力度或頻率,通過其內置芯片可以預存很多振動波形,還能伴隨音樂振動。開發人員可以根據不同的使用場景、游戲場景(槍支型號)適配對應的振動波形,給用戶帶來了豐富的觸覺反饋。
Z軸線性馬達
Z軸線性馬達的外形和扁平轉子馬達類似,其內部定子沿著Z軸做往復運動,能在上下方向上帶來較強的振感。Z軸行程較短,振感相比X軸線性馬達偏弱,但比轉子馬達已強了太多了。
優點:啟???、方向感強,“嘚嘚”聲干脆立體;體積較小,成本適中
缺點:運動行程短,振感比X軸線性馬達偏弱
X軸線性馬達
X軸線性馬達外觀呈現出長方體的形狀,內部動子沿著X方向往復運動,手機的X軸或Y軸向空間較大,因此X軸線性馬達相比Z軸擁有更長的行程,帶來的振感也更強。
因為X/Y軸的空間拓展性比較強,通??梢圆捎皿w積更大的X軸馬達來獲得更強更好的振感體驗。
優點:啟停快、方向感強,“噠噠”聲更干脆;運動行程長,振感比Z軸線性馬達更強
缺點:體積偏大,成本較高
超寬頻線性馬達
常規的線性馬達都存在一個最強振動頻點F0,在這頻率之外,振感會急速下降。超寬頻線性馬達則能在較寬的頻率范圍內均提供不弱的振動量,更加豐富了振感效果,。超寬頻線性馬達由于其較大的體積和昂貴的成本,目前常用在高端的游戲手柄當中,還未能在智能手機中普及,僅在Redmi K50中嶄露頭角。
超寬頻線性馬達是未來觸覺反饋的發展方向,隨著技術的進步,或許有一天,我們也能通過手機來感受到徐徐清風和淼淼水波了。優點:超寬振動頻率,振感效果更豐富缺點:體積更大,成本更高
03 線性馬達的應用
蘋果從iPhone6開始引進線性馬達,自2018后,國產主流旗艦機型陸續跟進。發展至今,線性馬達已然成為各大廠商的一大賣點,也是消費者們極致體驗不可缺少的一部分。我們一起看下線性馬達的幾大應用場景吧。
模擬實體按鍵為了提高手機的密封性、整體美觀性、以及極致操作性,很多廠家都推出過取消實體按鍵的產品,比如華為的mate30 pro,配合著大曲面屏,確實美不勝收。對于游戲發燒友而言,肩鍵必不可少,拯救者Y90采用雙X軸線性馬達+壓感,模擬實體肩鍵,手感依舊非常優秀。
游戲4D振感通過對游戲場景的識別,X軸線性馬達能夠針對不同槍聲、駕駛、碰撞、跳躍等多種場景,給予玩家不同的振感效果,通過這種直接的物理反饋,玩家能或者非常真實的觸感體驗。
提升交互體驗X軸線性馬達可以伴隨音樂節奏振動,豐富音樂頻響特性;它還能模擬機械鍵盤的敲擊感,讓用戶有更好的觸屏使用體驗;鬧鈴、拍照、通知欄...各種場景中能有它的身影。
總結
X軸線性馬達憑借著超強的振感、豐富的振動效果和干脆悅耳的“噠噠”聲,逐漸成為挑選手機不可忽視的重要部分,其未來的發展也非常值得期待。
你的手機使用的是什么馬達呢?歡迎評論區一起討論吧。
END
本期手機馬達就講解到這,歡迎評論區留言,喜歡的話就點個關注吧,定期分享電路原理、技術案例、工程管理等相關知識。持續關注不迷路哦。