手机有时候嗡嗡的振动是怎么回事(为什么手机一直嗡嗡作响)

你知道屏幕前的朋友喜欢打开手机里的触觉反馈吗?还是喜欢打字和振动?如果阿布是你,他会愿意打开手机里的触觉反馈和输入法里的按键震动,感受每一次全屏的手势操作和从手机内部传来的酥麻感。这种难以使用的感觉会让人更愿意玩一会儿手机。当然,这还得建立在手机内置优秀的直线电机的基础上。如果是松动、扰动的转子电机,会降低用户体验,但还是不要开的好。
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可能有些拿到手机就关掉震动的朋友会疑惑:不都是电机吗?怎么会有这么大的差别?那么,我们来看看常见的振动电机都有哪些种类,它们之间有什么区别。
如下图所示,目前手机上的振动电机主要分为转子电机和直线电机。
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转子式发动机
顾名思义,电机通过电流驱动转子旋转产生振动。按电机的旋转轴分为普通转子电机和硬币转子电机。
一个普通的转子电机,看起来有点像小时候四驱车上的电机,不过是迷你版。它是在一根轴上安装一个不对称的半圆形凸轮,电机带动轴转动。因为凸轮的重心不在轴上,所以会导致离心力的不断变化,就像它在手机内部左右晃动一样,所以手机震动。就像家里用的波轮洗衣机,没放平就会“死机”。
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除此之外,还有一种外形酷似Z轴直线电机的平转子电机,也被称为硬币转子电机。其原理与普通转子电机相似。两者都是通过离心力的变化来驱动手机的振动。前者由于转动的惯性即使不再驱动电流也会继续转动一段时间,后者由于转速的加快会增加震动,但其声音是“嗡嗡”的。
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这种转子电机的优点是体积小,成本低,缺点是它们的振动差异只通过转速来体现,所以振动感觉非常单一,感觉不到方向性。振动时容易产生噪音和泥水,无法控制细微的震感。所以很多中低端手机都会阉割震动体验来选择转子电机。除了手机,现在转子电机也广泛应用于智能手环等产品。
线性电动机
直线电机的出现解决了转子电机振动慢、振动模式单一的问题。这种电机的振动来自振动器在水平或垂直方向的往复运动,不需要任何转动就能轻松启停,所以振动干净,质感好。通过定制的控制路线,直线电机可以实现振动强度或频率的独立控制,带来更丰富的地震反馈。直线电机根据振动方向分为两种类型——纵向直线电机和横向直线电机。这两种直线电机的原理类似打桩机,通过振动器的直线运动,直接将电能转化为动能。当然,既然是两种不同的直线电机,那它们之间肯定有区别。
纵向直线电机也称为圆形直线电机或Z轴直线电机。它的移动路径是手机的上下两个方向,它的移动距离受到手机厚度的限制。所以它的体积小,震动也比较弱。但它有着比转子电机更快的启动速度和制动速度,让它震动和停止都很快,感觉很清脆,能在成本和体验之间达到很好的平衡。纵向直线电机是之前大部分高端手机的选择,比如小米9,三星。
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线性电机的振动强度由内部磁体的运动行程决定。由于手机机身限制了纵向直线电机中振子的纵向移动范围,所以最好将电机侧向转动,让振子沿着手机平面左右移动,以获得更大的移动行程。于是横向直线电机诞生了,也叫X/Y轴直线电机。随着手机算法的调整,横向直线电机的震动强度上限更大,可以实现更多的震动模式,震动感也是最立体和清脆的。比如在一些旗舰手机上实现的屏幕边缘滑动、打字等不同操作的不同震动反馈,充分体现了横向直线电机对震动的精准控制和利落的快速启停,“哒哒哒”的快感让人用起来得心应手。
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但水平直线电机由于体积较大,会在手机内部空间占据较大位置,对手机主板的布局设计要求较高,会在一定程度上占用电池的空间。另外,水平直线电机的成本远高于转子和垂直直线电机(约10美元/台),所以之前只有旗舰手机才愿意用水平直线电机。不过值得庆幸的是,新发布的RedmiNote11系列在整个系统中实现了标准的水平直线电机。Redmi可以说是自己直接把原本只有四千多五千的旗舰手机才有的配置拉到了千元价位。
振动电机简史
以前振动电机只是一个“小透明”,远没有现在重要。在诺基亚统治的功能机时代,大部分手机根本不震动或者不震动,物理按键的反馈也足够清晰。当时电话留言等消息的通知只需要声音,振动马达的应用场景并不多。
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智能手机时代初期,手机微信、QQ成为全民应用,各行各业的第三方app开始推送消息。为了不错过来电和重要信息,震动在这个时候变得尤为重要。当时的安卓手机虽然可以震动,但是并不太注重用户的震动体验,所以都是用转子电机。但是转子电机的震动回声很吵,每次震动都感觉手机好像要散架了。当时很多用户宁愿冒着错过消息提示的风险,把手机调成静音,也不愿意使用震动模式,于是渐渐养成了拿到新手机就关掉震动的习惯,或许很多人还延续至今。
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除了在交互设计和用户体验方面的造诣,苹果对新技术有着卓越的眼光。手机上振动马达体验的提升和普及与iPhone的发展息息相关。早在2010年,苹果就首次在iPhone4CDMA版本中插入了Z轴直线电机,随后的iPhone 4 S也是如此,虽然转子电机在iPhone5时代回归,但这是一次有意义的尝试。
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或许苹果早已决定在iPhone7上取消实体home键。为了提前培养用户习惯,在2015年发布的iPhone6s上,苹果一改沿用多年的ERM偏心转子电机,推出TapticEngine直线电机(横向直线电机),让震动更有质感。在接下来的一年里,苹果发布了具有进一步振动体验的iPhone7系列,但其未加压的home键有了真实的反馈。结果当时很多iPhone7用户都表示,如果与这种出色的震动手感无关,就喜欢按手机的home键。就是这样一个苹果从未宣传过的卖点,正在潜移默化地改变着苹果手机用户的交互习惯。在更多的场景中,人们愿意称之为振动交互,因为振动的这种细腻微妙的感觉会让人上瘾。有些人甚至因为TapticEngine而坚守苹果阵营,永不离开。
相比之下,Android端对震动体验的强调就有点后知后觉了。直到2018年,魅族才在其15系列上安装了mEngine,成为安卓阵营中第一个使用水平直线电机的。对于震动,魅族也适应了比iPhone更多的使用场景,输入“哒哒哒”的出色震动手感让其难以回退。自此,出色的震动体验成为魅族手机的一大亮点。
在魅族之前,别说纵向直线电机还没有成为旗舰手机上的标配,甚至在那个时候,一些旗舰手机还在使用转子电机。然而,近年来,其他Android制造商也开始效仿。今年,我们不仅可以看到大部分旗舰手机标配水平直线电机,还可以看到2k甚至1k价位的水平直线电机。这是以前无法想象的,而基于软硬件结合能力的增强,Android阵营也粗制滥造出了一系列可以增强指尖快感的新功能,比如游戏的4D冲击、机械键盘等,这些都是iPhone没有的,进步有目共睹。
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其实从手机振动电机的发展不难看出,今天的中国手机市场已经不仅仅是讲性价比,消费者也不再是唯处理器论。在选择手机的时候,他们会看手机的电机,看是否配备双扬声器等。无形中对手机的体验提出了更高的要求。各大手机厂商只有在手机整体体验上多下功夫,才能获得越来越挑剔的消费者的青睐。阿布现在期待着下一个新技术的出现,这种技术可以让所有价位的手机受益,并改善手机的体验。那么在屏幕面前,你希望什么样的新技术成为未来手机的标配呢?

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