手机振感到底在卷什么?

2023-08-22 17:49:22 1点赞 1收藏 0评论

手机作为现代生活中我们最频繁接触的物件,我们一天有相当长的时间都在和它的交互中度过。关于交互,我们首先想到的就是视觉,也就是屏幕显示。其次可能是听觉,也就是音频效果。关于这两点,我们脑海中一下子就会浮现诸如 OLED、激发亮度、发光材料、立体声双扬声器、杜比全景声、空间音频等等词汇。也是,毕竟每次手机厂商发布会都要讲这些。除了视觉听觉外,人类五感之一的触觉对于交互也同样重要。具体到手机上,就是以振动触觉技术为核心的振动触觉。

而在过去一两年里,我们也能频繁地听到类似 0809、9595、0815 这样的四位数字,说的便是现在手机上普遍采用的 X 轴线性马达。其中数字大小表示的是马达的尺寸,尺寸越大的马达往往就能实现更好的振动触觉。手机厂商们在卷完影像、屏幕、性能后,又在振动触觉上开启了新赛道。那么,手机振感到底在卷什么呢?

手机振感到底在卷什么?

其实要说手机振感,可以追溯到传呼机时代。早于手机诞生的传呼机,是上世纪末最流行的通讯工具。最早诞生于 1962 年时,寻呼机还只是个体型巨大、只能鸣叫的产品,在 80 年代时其已进化成具有屏幕且具备信息收发功能的便携式设备。自然的,在音频信号之外,人们也想到通过振动的方式来实现信息的提醒。这一方式也被后来的手机所继承,来实现来电、短信等简单的通知提醒。

手机振感到底在卷什么?

当时实现振动的器件叫作偏心旋转质量传动器,也就是转子马达。它是通过电机驱动偏心块,偏心块高速转动产生的惯性力得到激振力,再通过手机的中框框架传递到整个手机产生振动。因为转子马达的启动和停止,都存在一个准备时间,启停过程中转速和振动频率的变化同样会有时延,所以转子马达的振感会让人感觉拖沓松散且单调。

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而我们知道,在进入新千年之后,手机的娱乐属性是与日俱增的,早在智能手机出现之前,手机已经开始了向多媒体终端的进化。这也就要求手机具备更舒适的交互体验,也就是我们开头所说的视觉、听觉与触觉。在触觉方面打响第一枪的,便是今天越来越被我们熟知的瑞声科技。创立于 1993 年的瑞声科技,在 2002 年就研发出了全球首颗 Z 轴线性马达。2008 年,他们又推出了全球首款 X 轴线性马达。

线性马达直译是线性谐振致动器,也就是将转子马达的旋转运动升级为沿轴线方向延伸的直线运动,不仅在振动时拥有良好的方向感,交流电驱动的瞬间高压特性也为其赋予了瞬时启停的能力,拥有更清脆的振感。而且相较于直流驱动的转子马达,交流电驱动的线性马达改变频率就可以实现不同振感。其中 Z 轴和 X 轴的区别在于运动方向的不同,Z 轴是上下振动,X 轴是左右振动。相应的 Z 轴线性马达更易受到厚度的影响,因此 Z 轴线性马达的振动效果不及 X 轴线性马达。

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早在 iPhone 6s 之前,线性马达就已经在许多产品上得到了应用。例如功能机时代的 Motorola Razr 便首发了瑞声科技的 Z 轴线性马达,包括 iPhone 4 和 iPhone 4S 也尝试使用了 Z 轴线性马达。X 轴线性马达则在 Nokia N9 和 Nokia Lumia 1020 等经典产品上就早于 iPhone 得到了应用。

手机振感到底在卷什么?

但 iPhone 之所以能在线性马达应用上被我们广泛记住,是因为它真正将手机的触感反馈由简单的通知提醒带入了系统交互拟真感阶段。伴随着 Taptic Engine 的使用,除了在虚拟键盘等输入场景下带来的振感提升外,Apple 还推出了 3D Touch 这一交互方式,能够识别轻点、轻按、重按,以实现不同的功能。同时,Apple 也实现了声音与振动的交互同步。在通知的声音设置中,多了一个名为“同步”的默认振动选项,它能够几乎达到与提示音完全同步的振动节奏,另外也可以选择其他预设或者创建新的振动模式。这样出色的手机振动反馈,也引来了安卓手机的跟进。随后的一加 7 Pro 便采用了 X 轴线性马达,凭借领先的振动反馈给我们留下了深刻的印象。

手机振感到底在卷什么?

虽然紧接着随着手机进入全面屏时代,3D Touch 也被 Apple 所放弃,但 Taptic Engine 却一直坚持下来,不仅在 iPhone 上一直得到应用,在 Apple Watch 上也始终有它的身影。此时基于触觉的交互体验也随之进入第三阶段,即更沉浸式的娱乐及无障碍关怀。我们知道,在全面屏时代,以王者荣耀和和平精英为代表的新一代手游正蓬勃发展,频繁的操控与多元的游戏内容意味着更丰富的交互体验。为了应对全新的娱乐场景,与全面屏同期诞生的游戏手机将压感操控这一交互方式带入了游戏中,通过不同的按压操作来实现不同的功能。同样的,振动效果也会根据游戏内容的不同进行特制,以和平精英手游为例,枪械类的道具音效会分为开火,换弹,上膛三个部分,振动效果也会根据这三个部分进行拆分设计。这样多元的触觉反馈带来的就是更沉浸的娱乐体验。

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触感体验的另一大重要作用是无障碍关怀。普通人使用手机,仅凭视觉便可以快速判断屏幕中的内容并进行准确的操作。但对于视障人士而言,他们难以通过视觉来操作手机,即使有语音的辅助,他们也难以快速分辨不同控件的区别。而触感体验天然就可以传递非视觉信息,通过在无障碍模式中加入触感,让视障用户触摸到的界面元素呈现出不同到触感,就可以让他们快速感知到不同控件,便于他们进行更高效的操作。

手机振感到底在卷什么?

以上这些触觉反馈带来的使用体验的提升,正是手机从单一的通讯工具到多媒体交互设备角色演变的必然趋势。这其中必不可少的首先就是内在的驱动力,也就是振动马达本身。作为线性马达的发明者,瑞声科技在过去二十年里在这一领域持续深耕,不断提升其线性马达性能,达到了行业领先的水平,获得了安卓手机厂商的青睐。所以我们可以看到,过去几年,越来越多的手机都开始采用瑞声科技的 X 轴线性马达。单单是过去一年,真我GT 2 Pro、Redmi K50 电竞版、一加 11 就先后首发了和瑞声科技联合研发的 SLA0815、ESA1016、CSA0916 三颗高性能线性马达,从高性能线性马达到超宽频,再到仿生振感,尺寸和性能持续升级,一步步将安卓手机的振感天花板抬高。

手机振感到底在卷什么?

到了 2023 年,手机振感卷的已经不只是硬件了,还要看最终的效果。也就是我们常说的,不仅硬件底子要好,软件适配和调教也很重要。毕竟触觉反馈系统是由一系列软硬件构成的,包含终端设备、振动器、驱动芯片、Haptics 效果生成单元、SDK 等等。硬件结构、振动器位置和软件设计都会对最终触觉反馈产生较大影响。为了实现更好的振动效果,瑞声科技早在 2019 年就推出了 RichTap® 全品类设备触感(Haptics)整体解决方案,帮助设备制造商和游戏、影音、社交互动等内容商,一站式实现多维度、全场景的高品质触觉反馈体验。

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以一加 11 上首发的仿生振感马达为例,硬件方面它具有新磁路、新材料和新结构的全新设计,体积为 602mm³,是目前安卓体积最大的 X 轴线性马达。体积越大,马达内振子的质量越大,使其振动量全面超越安卓市场现有振动马达,其稳态振动量达到 1.4Grms,瞬态振动量达到 4.2Gpp。

手机振感到底在卷什么?

为了最大化发挥出仿生振感马达的硬件实力,瑞声科技旗下 RichTap® 团队专门为其开发了行业最新的低频增强算法,让仿生振感马达能呈现更为细腻的低频振动效果,使得游戏中的细微的环境声,乃至轻微的呼吸声,都能通过振动被感知得一清二楚。另外还有和一加联合打造的混波算法,打破了以往手机马达单一振动的局限性,实现了混波的连续性,首次在安卓手机上实现两种振感叠加呈现的振动革新,还原了更真实立体的振动效果。

手机振感到底在卷什么?

除了优秀的硬件与领先的算法,一加还联合瑞声科技共研振感生态,在一加 11 上对多款热门应用定制振感适配,覆盖打字、游戏等场景,为用户带来了全场景的振感体验。正是得益于瑞声科技最新第四代马达技术平台 CSA、行业首款低频增强算法及安卓首款混波算法等多项技术算法加持,一加 11 才将手机振感体验带入到全新的时代。

手机振感到底在卷什么?

从这里也可以验证我们一贯的观点,光有硬件是不够的,在整个触觉反馈系统中,多方面的全链路适配是必不可少的。这其中就包括瑞声科技前不久刚发布的首颗自研马达驱动芯片 RT6010。它可以对谐振频率 F0 进行随时无感测量和校准 SFDC,通过人工智能优化算法,不断动态追踪驱动信号的最优频率,改善驱动和刹车效果。内嵌的专门设计的 ISRC 技术,可将数据量缩小 8 倍,降低内存空间占用,优化长时间玩游戏的场景体验。以及使用针对性的快速刹车算法,最快有效刹车时长最快可达 1.5 个周期,相比常规刹车速度可提升 50%,实现快启快停,并支持波形输出随机打断和快速启动,更好地实现游戏场景的振动需求。

手机振感到底在卷什么?

自研马达驱动芯片 RT6010 的加入,与原先的高性能 X 轴线性马达和 RichTap® 触感解决方案的组合,标志着瑞声科技在硬件、软件、芯片融合的触感解决方案上实现了全链路打通。

手机振感到底在卷什么?

在上周五举办的仿生触感开放日上,瑞声科技也分享了其全链路触感解决方案以及关于 Haptics 的最新想法和进展。出席此次活动的一加中国区总裁李杰也带来了即将发布的一加 Ace 2 Pro 的相关信息,其将继续搭载仿生振感马达,并在一加 11 的基础上带来触感体验升级。双方还共同宣布成立「AAC&一加仿生触感实验室」,致力于推高手机触感体验的上限。

手机振感到底在卷什么?

从二十年前瑞声科技研发出全球首颗线性马达至今,我们经历了移动终端的巨大变化,视觉、听觉、触觉三位一体的多元交互方式正不断重塑我们的现代生活。手机触觉反馈的价值也经历了简单通知提醒到系统交互拟真感,再到沉浸感娱乐/无障碍关怀三个阶段的演变。可以肯定的是,我们仍未完全发掘触觉反馈的极限,还有太多的应用场景等待去解锁,以及在之后将要到来的虚拟现实时代,触觉反馈必将发挥比现在更大的作用。或者说,正是触觉反馈技术的更进一步演变,才有可能将我们带入更真实的虚拟现实的新时代。

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