拆解蘋(píng)果/三星/小米/一加，從馬達技術(shù)看觸覺(jué)反饋的差距

　　在蘋(píng)果手機的帶動(dòng)之下，線(xiàn)性馬達作為新一代手機用馬達技術(shù)逐漸被手機廠(chǎng)商所認可，小米6、一加5等手機在2017年先后搭載線(xiàn)性馬達。相比于目前主流的傳統轉子馬達，線(xiàn)性馬達優(yōu)勢明顯，在觸覺(jué)反饋方面帶來(lái)的體驗大幅提升。

　　出于對用戶(hù)體驗的重視，蘋(píng)果在觸覺(jué)反饋方面一直處于全球領(lǐng)先的地位，從Macbook的Multi?Touch，到Applewatch的Force Touch，再到iPhone 6s/6s Plus的3D Touch，直到2016年iPhone 7/7 Plus的壓感式Home鍵。越來(lái)越真實(shí)的觸覺(jué)體驗與Taptic Engine密不可分，蘋(píng)果的Taptic Engine在振動(dòng)馬達方面銳意創(chuàng )新，從轉子馬達到定制化高端線(xiàn)性馬達，為蘋(píng)果系列產(chǎn)品真實(shí)的觸覺(jué)體驗提供了物理基礎。

　　在蘋(píng)果手機的帶動(dòng)之下，線(xiàn)性馬達作為新一代手機用馬達技術(shù)逐漸被手機廠(chǎng)商所認可，小米6、一加5等手機在2017年先后搭載線(xiàn)性馬達。相比于目前主流的傳統轉子馬達，線(xiàn)性馬達優(yōu)勢明顯，在觸覺(jué)反饋方面帶來(lái)的體驗大幅提升。

　　蘋(píng)果力推真實(shí)觸覺(jué)反饋，引領(lǐng)智能手機走向線(xiàn)性馬達時(shí)代

　　1、蘋(píng)果力推3D Touch，憑Taptic Engine提供真實(shí)觸覺(jué)反饋

　　出于對用戶(hù)體驗的重視，蘋(píng)果在觸覺(jué)反饋方面一直處于全球領(lǐng)先的地位，早在2014年以前，蘋(píng)果Macbook便成功采用了Multi?Touch多指觸控技術(shù)，可以實(shí)現輕點(diǎn)、輕掃、雙指開(kāi)合等觸控功能。2014年蘋(píng)果將Multi?Touch升級為Force Touch，并應用于新款Macbook、Applewatch等產(chǎn)品上。

　　Force Touch與傳統的Multi?Touch長(cháng)按/短按通過(guò)時(shí)間區分出不同的操作指令不同，Force Touch技術(shù)基本原理是通過(guò)壓電薄膜或壓力傳感器捕捉壓力大小，提取電路的波峰波谷值來(lái)進(jìn)行編碼?？梢詫?shí)現沒(méi)有方向指向的壓力信息回饋，從而在功能上可以實(shí)現“用力長(cháng)按”、“加速控制”、“壓力感應繪圖”等豐富的操作內容。

　　2015年的iPhone 6s/6s Plus手機中，蘋(píng)果進(jìn)一步將Force Touch升級為3D Touch，除了能夠感應到輕擊和按壓不同的兩層壓力，還能感應到第三層壓力——“重壓”，按壓深度的不同，最終系統判斷執行的操作也不盡相同，正是因為這三層壓力，蘋(píng)果才將其稱(chēng)之為“3D”。

　　但是，僅僅只有指令和屏幕功能變化的觸覺(jué)技術(shù)(Force/3D Touch)遠遠不能滿(mǎn)足手機使用者對物理回饋的需求。如果說(shuō)Force/3D Touch技術(shù)改變了設備的輸入體驗，那么Taptic Engine改變的則是輸出反饋體驗，Force/3D Touch與Taptic Engine是相輔相成的協(xié)作關(guān)系。

　　Taptic Engine是蘋(píng)果產(chǎn)品的振動(dòng)模塊，采用LRA線(xiàn)性馬達電機，能在短時(shí)間內達到振動(dòng)的最佳狀態(tài)，還能控制振幅以及頻率，這是普通ERM轉子馬達所做不到的。

　　Taptic Engine元件最早出現在2015年初發(fā)布的New Macbook筆記本電腦上，觸摸板應用了Force Touch以檢測觸摸板受力狀況，在此基礎上集成了Taptic Engine進(jìn)行觸覺(jué)反饋。采用Taptic Engine的蘋(píng)果版“touch cover”帶來(lái)的鍵盤(pán)敲擊振動(dòng)反饋比微軟 touch cover的零反饋體驗要強的多。

　　隨后，在2015年的Apple Watch智能手表中也開(kāi)始采用Taptic Engine技術(shù)。在A(yíng)pple Watch中，Taptic Engine是設備通知系統的中繼，強化聲音提醒，給用戶(hù)帶來(lái)一個(gè)豐富的感官體驗。采用線(xiàn)性馬達的Taptic Engine不僅可以產(chǎn)生振動(dòng)，還能控制振幅以及頻率，從而產(chǎn)生強弱分明且十分安靜的振動(dòng)，甚至可以模擬出心跳那種頻率忽高忽低的振動(dòng)效果。

　　在蘋(píng)果2015年款iPhone 6s和iPhone 6s Plus手機中，同樣內置了Taptic Engine，設計上有所升級，能夠準確再現點(diǎn)擊、觸碰以及其他觸覺(jué)效果，有效地創(chuàng )建了一種引人關(guān)注的用戶(hù)體驗。

　　根據IT之家的拆解，iPhone 6s采用的是直線(xiàn)長(cháng)條形Taptic Engine，iPhone 6s Plus采用的是方形Taptic Engine，二者的區別在于長(cháng)條形Taptic Engine體積較大，導致電池體積受到壓縮，縮水95mAh，而方形Taptic Engine體積較小，可以盡量少影響電池體積和容量，由于設計難度大一些，成本比長(cháng)條形Taptic Engine要高。

　　正是由于iPhone 6s/6s Plus在Taptic Engine方面的升級，使得iPhone 6s/6s Plus的引入了3D Touch功能，能夠在原有Force Touch輕按、輕點(diǎn)的基礎上，新增了重按這一維度的功能，比Apple Watch上的壓力觸摸屏技術(shù)更加敏感。

　　2、蘋(píng)果手機振動(dòng)馬達演變史，從轉子馬達走向線(xiàn)性馬達

　　事實(shí)上，基于對產(chǎn)品用戶(hù)體驗細節的重視，在觸覺(jué)反饋方面，蘋(píng)果公司一向引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展趨勢。

　　從iFixit針對iPhone的歷代拆解來(lái)看，在iPhone 6s/6s Plus之前的iPhone主要采用ERM偏心轉子電機的振動(dòng)馬達。iPhone 4 GSM版采用轉子振動(dòng)馬達，都有一個(gè)偏離中心的轉子，在它轉動(dòng)起來(lái)以后，就能產(chǎn)生全方位的極致震顫體驗。施加正電壓電機旋轉，施加負電壓電機制動(dòng)。這種執行器的特色在于成本低，而且技術(shù)成熟。

　　實(shí)際在iPhone 4s(以及iPhone 4的CDMA版)身上，蘋(píng)果嘗試過(guò)LRA線(xiàn)性諧振馬達，但由于當時(shí)線(xiàn)性馬達技術(shù)水平的限制，采用的是Z向圓形線(xiàn)性馬達，器件的體積較大，基于空間利用率的考量，在iPhone 5、5c、5s、6身上再度回到ERM轉子馬達。

　　隨著(zhù)XY向長(cháng)條形和方形線(xiàn)性馬達技術(shù)的成熟，在蘋(píng)果2015年款iPhone 6s和iPhone 6s Plus手機中，重新嘗試使用LRA線(xiàn)性馬達。

　　2017年蘋(píng)果更進(jìn)一步，在全新一代的iPhone 7和iPhone 7 Plus手機，拋棄了傳統的物理按壓式Home鍵，取而代之的是一枚帶有壓力傳感功能的新型Home鍵。不同于以往的單擊、雙擊、長(cháng)按三種基本操作，這顆按鈕將通過(guò)振動(dòng)觸覺(jué)反饋為用戶(hù)提供觸感操作。之前的機械式Home鍵在使用過(guò)程中飽受詬病，成為售后返修的重災區。而壓感技術(shù)的使用徹底解決這一痛點(diǎn)。

　　盡管不能物理式按下，但通過(guò)細膩的Taptic Engine振動(dòng)模擬，可以保證模擬的點(diǎn)擊手感，獲得實(shí)時(shí)觸摸反饋。這要得益于Taptic Engine線(xiàn)性馬達技術(shù)提供的先進(jìn)觸覺(jué)反饋。

　　配合iOS 10，用戶(hù)使用舊設備(iPhone 6S/6S Plus)上的線(xiàn)性振動(dòng)馬達和新設備(iPhone 7/7Plus)上的Taptic Engine都可以產(chǎn)生一種新的振動(dòng)感覺(jué)，但是運行同一個(gè)振動(dòng)時(shí)，iPhone 7/7Plus明顯會(huì )振得更“干脆”，也更強勁。能配合相關(guān)的動(dòng)作提供更精確、更好的反饋，最好的例子就是系統設置中調整日期和時(shí)間滾輪的振動(dòng)效果。這與蘋(píng)果不斷升級線(xiàn)性馬達技術(shù)密不可分。

　　3、線(xiàn)性馬達已經(jīng)打開(kāi)市場(chǎng)，被多款創(chuàng )新型手機所采用

　　手機用傳統ERM轉子馬達技術(shù)成熟，成本較低，目前單顆成本在1美元左右，而新型的LRA線(xiàn)性馬達加工難度大，成本遠高于傳統轉子馬達。根據ZOL和手機報等的分析，目前蘋(píng)果iPhone 7/7 Plus采用的高端XY向線(xiàn)性馬達單顆成本為8-10美元。高昂的價(jià)格是阻礙線(xiàn)性馬達大規模應用的重要因素，但是正如我們前文的分析，線(xiàn)性馬達在振動(dòng)模式、觸覺(jué)反饋效果等方面巨大的優(yōu)勢，使得除了蘋(píng)果之外的其他手機廠(chǎng)也開(kāi)始嘗試使用中低端線(xiàn)性馬達產(chǎn)品。

　　2017年4月，小米發(fā)布全新旗艦手機小米6，在微型馬達方面開(kāi)始使用線(xiàn)性馬達，盡管出于成本方面的考慮，小米6的線(xiàn)性馬達與蘋(píng)果相比在器件性能方面有較大的差距，iPhone可以通過(guò)多級振動(dòng)+軟件算法來(lái)實(shí)現3D Touch以及模擬Home鍵的觸感，而小米6則在震感以及功能上都有所欠缺，整體觸覺(jué)反饋效果仍有距離，但是相比于傳統的轉子馬達仍是不小的進(jìn)步。

　　2017年6月，一加5發(fā)布，采用類(lèi)似于蘋(píng)果iPhone 4s所采用的圓形線(xiàn)性馬達，與目前蘋(píng)果線(xiàn)姓馬達采用XY軸向振動(dòng)模式不同，一加5的線(xiàn)性馬達屬于Z軸向振動(dòng)模式，在振動(dòng)細膩度和體驗方面不及蘋(píng)果手機，但是與同檔次采用轉子馬達的手機相比，震感緊湊，即停即止的特點(diǎn)帶來(lái)優(yōu)秀的振動(dòng)反饋，可調節輕度、中等、強烈三擋。

　　盡管出于成本方面的考慮，目前安卓系智能手機并未大規模使用先進(jìn)的線(xiàn)性馬達，但是以小米6、一加5為代表的新手機已經(jīng)開(kāi)始嘗試使用線(xiàn)性馬達，未來(lái)隨著(zhù)線(xiàn)性馬達技術(shù)的進(jìn)步，規模效應將得以體現，相應產(chǎn)品的成本價(jià)格將逐漸被手機廠(chǎng)所接受，線(xiàn)性馬達有望得到大規模應用。

　　全面屏時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，線(xiàn)性馬達應用空間被打開(kāi)

　　1、手機進(jìn)入全面屏時(shí)代，取消Home鍵大勢所趨，線(xiàn)性馬達迎來(lái)新機遇

　　自2016年底開(kāi)始，手機顯示屏的競爭在三星、小米、LG等廠(chǎng)商的推動(dòng)之下，已經(jīng)向18:9甚至18.5:9、19:9、20:9的長(cháng)寬比挺近，高屏占比全面屏成為大趨勢。

　　2016年10月小米MIX概念手機的問(wèn)世徹底激活高屏占比消費者市場(chǎng)。小米MIX采用6.4英寸夏普屏幕，屏占比高達91.3%，是首部屏占比超過(guò)90%的商業(yè)化智能手機，出色的外觀(guān)驚艷全球。由于在加工技術(shù)難度、良率與成本方面的較大壓力，小米MIX并未大規模銷(xiāo)售，但是小米MIX成功吸引了全球消費者的眼球，高屏占比開(kāi)始成為消費者選擇手機的重要因素。

　　2017年3月，三星推出其最新的旗艦型機種Galaxy S8和S8+，標志著(zhù)“高屏占比”的全面屏已經(jīng)成為頂級廠(chǎng)商的選擇。

　　作為全球智能手機的領(lǐng)頭羊，蘋(píng)果公司自然不甘人后，最新款iPhone大概率配備高屏占比顯示屏。2016年底根據臺灣Digitimes的報道，蘋(píng)果計劃在2017年第3季推出的首款AMOLED手機iPhone8，將采用5.8寸18.5:9的長(cháng)寬比例亮相，面板由三星供應，為全屏幕手機再添風(fēng)采。

　　隨著(zhù)智能手機進(jìn)入全面屏時(shí)代，標志性的Home鍵將被取消。但是機械式Home按鍵帶來(lái)的觸覺(jué)反饋對于手機而言是至關(guān)重要的，尤其對于在用戶(hù)體驗方面精益求精的巨頭，如蘋(píng)果、三星等。因此，虛擬按鍵將與振動(dòng)馬達配合，從而提供媲美甚至超越機械式按鍵的觸覺(jué)反饋體驗，成為極有吸引力的方案。所以說(shuō)，全面屏背景下，取消Home鍵將為振動(dòng)馬達帶來(lái)新機遇。

　　2、人機交互體驗需要真實(shí)觸覺(jué)反饋的存在，線(xiàn)性馬達大有作為

　　觸覺(jué)反饋是智能終端全新的升級，是未來(lái)智能終端升級的重要方向，這個(gè)升級也是人體感官的延伸。PC時(shí)代，鍵盤(pán)和鼠標這兩大交互設備的出現，極大地推動(dòng)了計算機在普通消費市場(chǎng)的應用。2007年蘋(píng)果手機橫空出世，配有的大尺寸觸控顯示屏幕，為消費者帶來(lái)了前所未有的用戶(hù)體驗，引領(lǐng)越來(lái)越多消費者選擇智能手機?；诋斚抡雇磥?lái)，語(yǔ)音、觸覺(jué)、體感交互已經(jīng)成為未來(lái)發(fā)展的重要方向，語(yǔ)音可以解放雙手，體感可以豐富肢體體驗，觸覺(jué)可以進(jìn)一步增強觸摸體驗。