手機(jī)馬達(dá)是什么:手機(jī)馬達(dá)一般指應(yīng)用到手機(jī)里的振動(dòng)小馬達(dá),他主要的作用是讓手機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)效果;震動(dòng)效果作為手機(jī)操作中提供給用戶的反饋。
手機(jī)中的馬達(dá)(Engine)分為兩類:轉(zhuǎn)子馬達(dá)、線性馬達(dá)
轉(zhuǎn)子馬達(dá):
所謂的轉(zhuǎn)子馬達(dá),就類似于四驅(qū)車上見到的那種馬達(dá)。和傳統(tǒng)形式馬達(dá)的原理相同,利用電磁感應(yīng),用電流導(dǎo)致的磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動(dòng)。
轉(zhuǎn)子馬達(dá)構(gòu)造圖
如圖這種構(gòu)造
以往手機(jī)振動(dòng)的方案大都采用轉(zhuǎn)子馬達(dá),雖然轉(zhuǎn)子馬達(dá)制作工藝簡(jiǎn)單,成本低(供應(yīng)商給出的價(jià)格約1美金左右),但局限性同樣很多。
例如啟動(dòng)慢、剎車慢,振動(dòng)無方向性,這些缺陷會(huì)讓用戶在手機(jī)震動(dòng)時(shí)明顯感受到“拖泥帶水”,同時(shí)還沒有方向性導(dǎo)向(回憶一下以往別人來電時(shí),手機(jī)旋轉(zhuǎn)跳躍的情形)。
并且轉(zhuǎn)子馬達(dá)的體積,尤其是厚度難以控制,而目前智能手機(jī)的工藝趨勢(shì)是越來越薄,即使經(jīng)過了改良,轉(zhuǎn)子馬達(dá)仍然很難滿足手機(jī)對(duì)空間尺寸的嚴(yán)苛要求。
轉(zhuǎn)子馬達(dá)從結(jié)構(gòu)上也分為普通轉(zhuǎn)子和幣型轉(zhuǎn)子
普通轉(zhuǎn)子:
體積較大,震動(dòng)手感差,反應(yīng)慢,本身噪音大
幣型轉(zhuǎn)子:
體積較小,震動(dòng)手感差,反應(yīng)慢,震動(dòng)輕微,噪聲低
具體應(yīng)用:
普通轉(zhuǎn)子馬達(dá)
安卓(小米):
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T0406-11 SMD回流振動(dòng)電機(jī)(轉(zhuǎn)子馬達(dá)用于紅米2、紅米3、紅米4高配版)
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Z0408-TP-QVIBRATION馬達(dá)(轉(zhuǎn)子馬達(dá)用戶紅米note2)
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部分紅米機(jī)器使用的轉(zhuǎn)子馬達(dá)
安卓(vivo):
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vivo NEX搭載的轉(zhuǎn)子馬達(dá)
幣型轉(zhuǎn)子馬達(dá)
OPPO Find X :
圓形選區(qū)內(nèi)是 OPPO Find X 搭載的幣型轉(zhuǎn)子馬達(dá)
最早iPhone一直使用一種叫做“ERM偏心轉(zhuǎn)子電機(jī)”的轉(zhuǎn)子馬達(dá),應(yīng)用在iphone4代以及4代之前的機(jī)型上,并且在蘋果iPhone 4的CDMA版和iPhone 4s上短暫使用了硬幣型的LRA馬達(dá)(圓形線性馬達(dá))之后,可能是出于空間的考慮,蘋果在iPhone 5、5c、5s上又換回了ERM馬達(dá)。
?
iPhone 3Gs配備的ERM偏心轉(zhuǎn)子電機(jī)
iPhone 4配備的ERM偏心轉(zhuǎn)子電機(jī)
iPhone 5配備的ERM偏心轉(zhuǎn)子電機(jī)
左邊為iphone5c配備的轉(zhuǎn)子馬達(dá),右側(cè)則是iphone5的轉(zhuǎn)子馬達(dá),從外觀上看,兩者幾乎沒有差別
線性馬達(dá):
線性馬達(dá)的工作原理類似于打樁機(jī),線性馬達(dá)實(shí)際上是一個(gè)依靠線性形式運(yùn)動(dòng)的彈簧質(zhì)量塊,將電能直接(注意是直接)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的發(fā)動(dòng)模塊。
線性馬達(dá)結(jié)構(gòu)圖
線性馬達(dá)使用起來給人的感覺是更緊湊,而且更薄更利于手機(jī)厚度的控制,也更節(jié)能。
但是成本相對(duì)轉(zhuǎn)子馬達(dá)較高。
就目前來說,線性馬達(dá)主要分兩種:
橫向線性馬達(dá)(XY軸)和圓形線性馬達(dá)(Z軸)。
簡(jiǎn)單來說,如果把手屏幕看作是你目前站立的地面,你是屏幕中的一點(diǎn),以你自己為原點(diǎn),以你的左右方向建立X軸,以你的前后方向建立Y軸,以你的上下(抬頭低頭)建立Z軸。
橫向線性馬達(dá)就是可以推動(dòng)你不離地的前后左右運(yùn)動(dòng)(XY軸),而(縱向)圓形線性馬達(dá)則是可以像地震那樣使你上下振動(dòng)(Z軸)。
圓形線性馬達(dá)行程較短,振動(dòng)力量較弱,持續(xù)時(shí)間較短,但相比轉(zhuǎn)子馬達(dá)則是提升很多。
圓形線性馬達(dá)的成本則在5美元左右,橫向線性馬達(dá)的單顆成本則在8到10美元之間。
具體應(yīng)用:
IOS(iphone):
①圓形線性馬達(dá)(Z軸)
iPhone 4的CDMA版和iPhone 4s上短暫使用了硬幣型的LRA馬達(dá)(圓形線性馬達(dá))
iphone4s上首次使用的線性馬達(dá)(圓形線性馬達(dá))
拆解之后
馬達(dá)拆開之后
②橫向線性馬達(dá)(XY軸)
初代線性馬達(dá):
在iPhone 6和6 Plus上,蘋果正式開始使用長(zhǎng)條形的LRA線性馬達(dá),但在受限于工藝水平,震動(dòng)感覺上和之前使用的圓形線性馬達(dá)還是轉(zhuǎn)子馬達(dá)的機(jī)型并有十分明顯的差別。
iphone6上的初代線性馬達(dá)
拆解之后
iphone6plus上的LRA線性馬達(dá)
拆解之后
iphone6plus上的LRA線性馬達(dá)工作圖
更成熟的線性馬達(dá):
在iPhone 6s上,我們見到了一個(gè)完全不一樣的LRA線性馬達(dá),它上面有蘋果的Logo和它自己的名字——“Taptic Engine”
Taptic Engine是更高成本的方案,并且通過算法讓手機(jī)對(duì)震動(dòng)的把控更加優(yōu)秀
iPhone 6s上的Taptic Engine
拆解之后
iPhone 6s上的Taptic Engine震動(dòng)模擬圖
(動(dòng)圖,X光下iPhone 6s的Taptic Engine是這么震的)
不僅是iPhone,Apple 的其他生態(tài)鏈產(chǎn)品也用上了Taptic Engine馬達(dá)
Apple Watch
拆解之后
2015年發(fā)布的 New MacBook 中,觸摸板應(yīng)用了 Force Touch 以檢測(cè)觸摸板受力狀況,在此基礎(chǔ)上集成了?Taptic Engine?進(jìn)行觸覺反饋。從下面的拆解圖我們可以看出,蘋果在觸摸板下面布置了四個(gè)致動(dòng)器構(gòu)成的小型陣列,實(shí)現(xiàn)了在觸摸板這個(gè)小范圍內(nèi)的可控觸覺反饋。從使用效果來看,Taptic Engine?模擬觸摸板按鍵的實(shí)際體驗(yàn)?zāi)軌蜃龅揭约賮y真。
New MacBook 2015
New MacBook 2015
Taptic Engine?在 iPhone7 及以后的機(jī)型上的面積更大,iphone7 之后用逼真的效果取代了按壓的 Home 鍵。而開放API之后, iOS 應(yīng)用也可以通過屏幕震動(dòng)來提供更豐富的交互了。
iphone7 之后的?Taptic Engine?在來電振動(dòng)的時(shí)候,按 home 鍵一樣能感到 home 鍵的振動(dòng),新一代的?Taptic Engine?可以同時(shí)模擬了來電和 home 鍵兩種振動(dòng),妥妥的 Apple 黑科技。
iPhone 7 的 Taptic Engine 線性馬達(dá)
iphone7 取消了耳機(jī)孔之后,把多余的空間留給了性能能強(qiáng),也更大的Taptic Engine 線性馬達(dá)
放置位置及大小對(duì)比
拆解之后的大小對(duì)比
iPhone 8 的 Taptic Engine 線性馬達(dá)
iphonex 的 Taptic Engine 線性馬達(dá)
iPhone XS MAX 的 Taptic Engine 線性馬達(dá)
安卓:
在蘋果的帶動(dòng)之下,線性馬達(dá)作為新一代手機(jī)用馬達(dá)技術(shù)逐漸被手機(jī)廠商所認(rèn)可,小米6、一加5等手機(jī)在2017年先后搭載線性馬達(dá)。
但是體驗(yàn)和蘋果的TAPTIC ENGINE模塊還是差遠(yuǎn)了。
并且目前的絕大部分安卓機(jī)型(包括旗艦機(jī)型)上應(yīng)用的是圓形線性馬達(dá)。
以下是搭載了圓形線性馬達(dá)(Z軸)的部分機(jī)型:
上個(gè)月新發(fā)布的旗艦小米 9:
圓形選區(qū)內(nèi)是 小米9 搭載的一顆大尺寸圓形線性馬達(dá)(Z軸)
華為旗艦 Mate 20 Pro:
圓形選區(qū)內(nèi)是 Mate 20 Pro 搭載的常規(guī)圓形線性馬達(dá)(Z軸)
榮耀V20:
圓形選區(qū)內(nèi)是 榮耀V20 搭載的常規(guī)圓形線性馬達(dá)(Z軸)
以上的圓形線性馬達(dá)(Z軸)在震動(dòng)效果方面毫無疑問是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如iphone搭載的Taptic Engine 線性馬達(dá)的,不過也有異類,魅族在魅族15這款手機(jī)上搭載了一款名為mEngine的XY 軸橫向線性馬達(dá)。
魅族 15 的 mEngine 的物理體積的確非常可觀,和 Taptic Engine 屬于同一個(gè)級(jí)別。
橫向?qū)Ρ鹊脑挘茸?mEngine 的振動(dòng)體驗(yàn)明顯優(yōu)于所有同時(shí)期的 Android 手機(jī),已經(jīng)非常接近 iPhone 8/8 Plus/X 上用的最新一代 Taptic Engine。
魅族15搭載的 mEngine 橫向線性馬達(dá)
mEngine 透視圖
對(duì)與期望把手機(jī)越做越薄的智能手機(jī)廠商來說,為振動(dòng)模塊留出如此大的空間是一件非常奢侈的事情。相比起“塞”一個(gè)巨大的振動(dòng)模塊,安卓 廠商往往更傾向于把這些空間用來放一塊更大容量1的電池,或者是把機(jī)身厚度收窄,提升屏占比。
而橫向線性馬達(dá) 不僅體積大,成本也高,根據(jù)供應(yīng)商提供的資料,多數(shù)Android 手機(jī)使用的線性馬達(dá)成本在 1 美元左右,iPhone 6s 的 Taptic Engine 要 10 美元,iPhone 7/7 Plus以及以上機(jī)型則更貴,要 15 美金左右。
因此魅族15上出現(xiàn)的mEngine橫向線性馬達(dá)也不過是曇花一現(xiàn)。
最后總結(jié):
根據(jù)振動(dòng)原理的不同,目前手機(jī)的振動(dòng)馬達(dá)可以分為轉(zhuǎn)子馬達(dá)和線性馬達(dá)兩種。
無論是轉(zhuǎn)子馬達(dá)還是線性馬達(dá)震動(dòng)都是依靠磁力為原理,轉(zhuǎn)子馬達(dá)依靠旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)配重震動(dòng),線性馬達(dá)依靠磁力快速抖動(dòng)配重來震動(dòng)。
轉(zhuǎn)子馬達(dá)分為普通轉(zhuǎn)子和幣型轉(zhuǎn)子兩種
線性馬達(dá)分為縱向線性馬達(dá)和橫向線性馬達(dá)兩種
轉(zhuǎn)子馬達(dá)的優(yōu)勢(shì)是價(jià)格便宜,線性馬達(dá)的優(yōu)勢(shì)是性能。
普通的轉(zhuǎn)子馬達(dá)達(dá)到滿負(fù)荷一般需要 10 次振動(dòng),線性馬達(dá) 1 次就能搞定,線性馬達(dá)加速度要比轉(zhuǎn)子馬達(dá)大得多。
在性能更優(yōu)異的同時(shí),線性馬達(dá)在振動(dòng)時(shí)的噪音也明顯小于轉(zhuǎn)子馬達(dá),可以控制在 40db 以內(nèi)。
線性馬達(dá)可以獲得更加干脆(馬達(dá)加速度大)、跟手(響應(yīng)時(shí)間短)、安靜(馬達(dá)噪音小)的振動(dòng)體驗(yàn)。
編輯:黃飛
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評(píng)論
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