打地鼠 发表于 2020-4-20 08:53:27

对触感的追求 聊聊手机振动马达的前世今生

 1996 年,摩托罗拉推出翻盖手机Motorola StarTAC,另一个名字相信大家更熟悉“掌中宝”,而它让手机真正可以握在手心。伴随着越来越小巧的机身,功能越来越强大的手机成为了很多小伙伴的贴身伴侣。屏幕越来越大,性能越来越强,按键的消失,触控的加入,手机经历着使用理念上的变化,但有一个部件却在长久未获得厂商和消费者的重视,那就是手机的振动马达。如果你对这个小家伙也不太了解,那今天不妨由我来跟你聊聊手机振动马达的的前世今生。
https://img0.pconline.com.cn/pconline/2004/17/13362185_13231425_motor-2323171_1920_thumb_thumb.jpg       作为手机的基础交互功能之一,手机振动功能最初是很被动的,功能十分单一。如果有人给你打电话或者发短信,手机就会因此振动,但除此之外几乎没有其他用途,而潜移默化之后在日常使用中你几乎不会察觉到它的存在。
https://img0.pconline.com.cn/pconline/2004/17/13362185_C6B19C62C57A5F46070BCEB92472D657_thumb.jpg       随着1997年诺基亚6110 这款机型的发布,《贪吃蛇》这款手机游戏受到了全世界的追捧,而手机振动也在之后迎来了一次主动出击的机会,通过对玩家玩游戏时提供的增强反馈,很多人体会到了《俄罗斯方块》、《贪吃蛇》等手机游戏配合振动带来的更好体验,厂商也不遗余力的宣传振动+游戏的结合如何有趣,让振动反馈这一原本被动的交互有了更大价值。
https://img0.pconline.com.cn/pconline/2004/17/13362185_20200417165337_thumb.jpg       如果你有一点关注今年的手机圈可以发现,现在的安卓手机基本都会在配置表上加上线性马达的配置,而决定震动质感,主要是马达的种类和调教,而目前市面上最常见的震动马达分为三种:转子马达(ERM),线性马达(LRA)和压电马达(Piezo)。
       早期的手机振动主要是通过手机内的转子马达实现,不知道大家小时候有没有玩过四驱车,那个马达与手机的转子振动马达十分相似,只不过手机的转子振动马达更小,且需要在外面的转轴上加上一个偏心铁,在马达高速转动时由于外面铁块重心的偏移,实现了手机的振动。虽然结构简单成本低,但转动方向并不可控,因此转子马达的振动没有方向感。而且,由于转动过程中存在惯性,连续振动时会有明显的延迟感,震感不太细腻,功耗相对也比较大。转子马达自身的体积也比较大,会挤占较多的手机内部空间,影响手机机身的大小。
https://img0.pconline.com.cn/pconline/2004/17/13362185_13231425_5_thumb.gif  那怎么让振动充满质感呢?线性马达登场了,线性马达是由弹簧、磁性质量块和线圈组成的弹簧系统,弹簧将线圈悬浮在线性马达内部,当线圈中有电流通过时,就会产生磁场。线圈和磁性质量块相连,当流过线圈的电流改变时,磁场的方向和强弱也会改变,质量块在磁场中移动,人们就能感知到震动。根据震动方向的不同,线性马达也分为横向线性马达(XY轴线性马达)和圆形线性马达(Z轴线性马达),XY轴就是指马达振动的方向。
  振动质感提升了,获得更快的响应速度后,线性马达其实同样有不少缺点,首先是成本更高,而且由于横向的线性马达的外观呈扁平的长方体状,因此对于尺金寸土的手机内部空间同样是个考验,挤占手机电池的空间,这需要手机厂商在振动体验和功能方面作出取舍,而且,横向线性相应的算法支持也需要用更长的周期调教。这个时候就需要介绍一下Z轴振动马达。
      Z轴线性马达看起来像一颗圆形的纽扣,因此也被称为圆形线性马达。这种线性马达的振动行程较,力量比较弱,持续时间也比较短,自然而然地,震感虽然有所提升,但也不是特别好。虽然不如横向的线性马达,但占用横向的面积较小,所以有不少厂商还是选择这种马达形式。不过比起转子马达,圆形线性马达的体验还是要好很多。
https://img0.pconline.com.cn/pconline/2004/17/13362185_11371051_19_thumb_thumb.jpg       转子马达(ERM)和线性马达(LRA)在手机上最为常见,此外,另一种全新的马达——压电马达也开始受到关注。压电马达使用压电陶瓷材料制成。在压电陶瓷上施加电压,这种材料就会发生形变,通过这种形变就能产生震动。压电马达的响应速度更快,可以形成高精度的触觉震动反馈,能够在局部产生震动,震动强度比转子马达和线性马达更强,震动感觉也更真实。功耗也很低。压电陶瓷有单层和多层之分,单层压电陶瓷的形变需要高电压驱动,目前在手机上还无法实现,多层压电陶瓷只需要较小的电压即可,但是造价比较昂贵。由于一系列技术问题,目前压电马达还难以在手机上普遍使用。
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图片源于iFixit      而在振动马达方面,苹果无疑是走的最远的。就拿iPhone来说吧,iPhone从1代到5代都使用转子马达,除了中途曾在iPhone 4S上使用过线性马达小试牛刀外,直到2014年9月9日推出的iPhone 6和iPhone 6 Plus上,苹果才正式开始在横向线性马达这条大道上越走越远。和苹果其他的技术一样,它也为这个横向线性马达起了一个高端上档次的名字——Taptic Engine,伴随而来的还有屏幕压感功能3D Touch。
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       所以看完上面简单的分享后,不知道你对手机振动的重要性是否又重新的认识。如果你经常开会或者在公共场合不想打扰别人,恐怕必须依赖它,当手机在桌子上嗡嗡振动而不是大声嚷嚷时,你可以更从容的接听或者挂断电话而不会影响周围的人。
https://img0.pconline.com.cn/pconline/2004/17/13362185_ChMlWl6ViAaIZuFKAABiLEZBPfIAAOUQACeizAAAGJE963_thumb.jpg  不过随着智能手机普及,这种最传统的振动方式开始发生新的变化。比如《王者荣耀》、《和平精英》的游戏更是提供了3D振动反馈,模拟开抢的振动,或者是在赛车游戏中提供车辆压到路肩的振动反馈。在游戏上的应用,让手机振动反馈又登上了一个新台阶。可以说手机的震动反馈是一项非常重要的体验,优秀而恰到好处的振动反馈能够带来更好的交互体验,也能够让很多设备在工具性和娱乐性上更胜一筹。

chen 发表于 2020-4-20 09:02:33

chenwei2410 发表于 2020-4-20 09:03:33

学习了!

1280486281 发表于 2020-4-20 09:06:04

不太喜欢的东西

maogege-chen 发表于 2020-4-21 08:28:20

振动马达是雷猴王的黑科技...

发表于 2022-6-18 09:49:56

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