科普:小米10標配的橫向線性馬達有啥好?

2020-12-15 快科技

說起手機上的馬達,很多人可能一知半解,但日常操作、通知中的振動誰都不陌生,而這震動的背後,就是馬達的功勞。

小米10全系標配了高級的X軸線性馬達,可以提供更強烈、更清脆的振感,正逐漸或者說已經成為旗艦手機標配。

那麼它和傳統的轉子馬達究竟有何不同?今天,小米官方就進行了一次深入的科普。

一、不同馬達有什麼區別?

馬達是為手機提供振動的動力來源,主要有兩種:一是轉子馬達(Eccentric rotating mass),二是線性馬達(Linear resonant actuator) 。其中,線性馬達又分Z軸線性馬達、X軸線性馬達。

轉子馬達與小時候我們玩的四驅車所使用的馬達類似,原理非常簡單,就是通過一個小電機帶動偏心轉子轉動,從而產生振動。

它結構簡單、體積小,在目前的眾多中低端產品中會比較常見,也有少部分高端機仍在使用。

但轉子馬達最主要的缺點是響應速度慢,無法實現急啟動、急停,使手機振感有些拖沓,「嗡嗡嗡」的振動效果就是這種扁平轉子馬達所產生,因此它目前幾乎只停留在千元機中。

線性馬達則類似於打樁機,由定子和動子構成,其中定子由線圈和FPC構成,動子由質量塊和磁鐵構成。通電的線圈在磁場中受到洛倫茲力作用,帶著動子沿固定方向往復運動產生振感,運動的頻率取決於驅動信號頻率。

線性馬達響應速度快,振感強,有振動方向,振動頻率和波形均可調,因而能夠實現更為複雜和各種定製化的振動效果。

Z軸線性馬達又稱圓形線性馬達,馬達在垂直的Z軸方向運動,振動行程相對較短。

X軸線性馬達又稱長方形或橫向線性馬達,可以做到較長的行程,加速時間長,所以振感要強於Z軸線性馬達,性能最優,一般見於旗艦機型。

線性馬達與轉子馬達不僅在結構上不同,驅動方案也有很大差異。

線性的驅動晶片可以輸出高達10V的峰值電壓,在高壓驅動下,可以進一步縮短啟停時間、提高振動強度。驅動晶片中內置的幾十個振動波形更可搭配音頻解碼器,實現音頻隨振。

通過後期的體驗優化,能在多種場景中實現精確的、有針對性的振動反饋。

而轉子馬達既不支持高壓驅動輸出,也不支持內置驅動波形。

線性馬達與轉子馬達驅動方案對比

以上看不懂沒關係,劃重點:

X軸線性馬達 > Z軸線性馬達 > 轉子馬達 > 扁平轉子馬達

二、怎麼衡量手機馬達的好壞?

1、啟停時間和振動強度

啟停時間、振動量(表徵振動強度)是衡量一款馬達好壞的兩大關鍵指標,也是能否做到「短促而有力」的關鍵。

先來看一下市面主流手機馬達的關鍵數據對比:

8V短振電壓下,小米10所搭載的X軸線性馬達啟/停時間均為4ms,峰值振動量高達3.1Gpp。基於此,小米10就可以實現清脆的、類似機械鍵盤的回饋感,短促而有力。

配備了轉子馬達甚至是某些線性馬達的手機,仍會出現「嗡嗡嗡」的效果,正是由於啟停時間過長,不能做到急起急停所造成的。

2、系統適配更關鍵

好的硬體性能只是優秀體驗的一個基礎,MIUI還進行了非常細緻的針對性優化,定製了多達153種振動場景。

3、UI交互觸感

MIUI針對不同界面的交互操作進行了不同的震動效果定製,比如在撥號盤數字鍵盤、計算器鍵盤、輸入法等界面大按鈕提供的是短適中的震動反饋;

在懸浮按鈕、虛擬按鍵等界面輕按鈕下提供的是輕快的震動反饋;

在錄音按鈕、通知欄開關、相機拍照鍵等功能操作按鍵下則提供更短適中的兩下震動反饋……

4、鈴聲隨振場景

前邊提到,驅動晶片內置的震動波形搭配AP音頻解碼器可實現音頻隨振,讓鈴聲根據節奏振。

在MIUI內,不同的鈴聲有互不相同的震動效果,震動效果效果與鈴聲的旋律相匹配,使鈴聲更具多樣性,達到更為立體的多維提醒效果。

5、遊戲4D震感

通過對遊戲中各種槍聲、車輛聲等各種遊戲音效的識別,MIUI還定製了諸多遊戲4D震感:不同場景(開局飛機/跳躍落地/載具碰撞…)、不同武器(AKM/AWM/VSS…)、不同擊殺(普通擊殺/爆頭擊殺/三殺以上…)全部有不同的震動效果反饋。

當你在遊戲中駕駛者摩託車肆意馳騁的時候,不僅能聽到摩託車「噠噠噠」的轟鳴,還能感受到來自手機「噠噠噠」的振動。

而當你換上一輛蹦蹦的時候,又能感受到另一種與該車型相匹配的振動反饋。

這顆X軸線性馬達所帶來的多樣的、富於變化的4D震感,可極大增強遊戲中的臨場感、沉浸感,而且各種4D震感以及相關遊戲適配仍在不斷更新中。

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