手機(jī)馬達(dá)是什么，有哪些分類(lèi)和特點(diǎn)，工作原理是什么？

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(hù)的反饋。

手機(jī)中的馬達(dá)(Engine)分為兩類(lèi)：轉(zhuǎn)子馬達(dá)、線(xiàn)性馬達(dá)

轉(zhuǎn)子馬達(dá)：

所謂的轉(zhuǎn)子馬達(dá)，就類(lèi)似于四驅(qū)車(chē)上見(jiàn)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(chē)慢，振動(dòng)無(wú)方向性，這些缺陷會(huì)讓用戶(hù)在手機(jī)震動(dòng)時(shí)明顯感受到“拖泥帶水”，同時(shí)還沒(méi)有方向性導(dǎo)向（回憶一下以往別人來(lái)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(lái)越薄，即使經(jīng)過(guò)了改良，轉(zhuǎn)子馬達(dá)仍然很難滿(mǎn)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）：

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）

Z0408-TP-QVIBRATION馬達(dá)（轉(zhuǎn)子馬達(dá)用戶(hù)紅米note2）

部分紅米機(jī)器使用的轉(zhuǎn)子馬達(dá)

安卓（vivo）：

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)

IOS（iphone）：

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(píng)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(xiàn)性馬達(dá)）之后，可能是出于空間的考慮，蘋(píng)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(méi)有差別

線(xiàn)性馬達(dá)：

線(xiàn)性馬達(dá)的工作原理類(lèi)似于打樁機(jī)，線(xiàn)性馬達(dá)實(shí)際上是一個(gè)依靠線(xiàn)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)機(jī)械能的發(fā)動(dòng)模塊。

線(xiàn)性馬達(dá)結(jié)構(gòu)圖

• 線(xiàn)性馬達(dá)使用起來(lái)給人的感覺(jué)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(lái)說(shuō)，線(xiàn)性馬達(dá)主要分兩種：

  橫向線(xiàn)性馬達(dá)(XY軸)和圓形線(xiàn)性馬達(dá)(Z軸)。

• 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)性馬達(dá)的成本則在5美元左右，橫向線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)性馬達(dá)）

iphone4s上首次使用的線(xiàn)性馬達(dá)（圓形線(xiàn)性馬達(dá)）

拆解之后

馬達(dá)拆開(kāi)之后

②橫向線(xiàn)性馬達(dá)(XY軸)

初代線(xiàn)性馬達(dá)：

在iPhone 6和6 Plus上，蘋(píng)果正式開(kāi)始使用長(zhǎng)條形的LRA線(xiàn)性馬達(dá)，但在受限于工藝水平，震動(dòng)感覺(jué)上和之前使用的圓形線(xiàn)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(xiàn)性馬達(dá)

拆解之后

iphone6plus上的LRA線(xiàn)性馬達(dá)

拆解之后

iphone6plus上的LRA線(xiàn)性馬達(dá)工作圖

更成熟的線(xiàn)性馬達(dá)：

在iPhone 6s上，我們見(jiàn)到了一個(gè)完全不一樣的LRA線(xiàn)性馬達(dá)，它上面有蘋(píng)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(guò)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(jué)反饋。從下面的拆解圖我們可以看出，蘋(píng)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(jué)反饋。從使用效果來(lái)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(kāi)放API之后， iOS 應(yīng)用也可以通過(guò)屏幕震動(dòng)來(lái)提供更豐富的交互了。

iphone7 之后的 Taptic Engine 在來(lái)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(lái)電和 home 鍵兩種振動(dòng)，妥妥的 Apple 黑科技。

iPhone 7 的 Taptic Engine 線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)性馬達(dá)

iphonex 的 Taptic Engine 線(xiàn)性馬達(dá)

iPhone XS MAX 的 Taptic Engine 線(xiàn)性馬達(dá)

安卓：

• 在蘋(píng)果的帶動(dòng)之下，線(xiàn)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(xiàn)性馬達(dá)。

  但是體驗(yàn)和蘋(píng)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(xiàn)性馬達(dá)。

以下是搭載了圓形線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)性馬達(dá)（Z軸）

• 以上的圓形線(xiàn)性馬達(dá)（Z軸）在震動(dòng)效果方面毫無(wú)疑問(wèn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如iphone搭載的Taptic Engine 線(xiàn)性馬達(dá)的，不過(guò)也有異類(lèi)，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(xiàn)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?huà)，魅族 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(xiàn)性馬達(dá)

mEngine ****圖

對(duì)與期望把手機(jī)越做越薄的智能手機(jī)廠商來(lái)說(shuō)，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(lái)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)性馬達(dá)也不過(guò)是曇花一現(xiàn)。

最后總結(jié)：

1. 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(xiàn)性馬達(dá)兩種。

2. 無(wú)論是轉(zhuǎn)子馬達(dá)還是線(xiàn)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(xiàn)性馬達(dá)依靠磁力快速抖動(dòng)配重來(lái)震動(dòng)。

3. 轉(zhuǎn)子馬達(dá)分為普通轉(zhuǎn)子和幣型轉(zhuǎn)子兩種

4. 線(xiàn)性馬達(dá)分為縱向線(xiàn)性馬達(dá)和橫向線(xiàn)性馬達(dá)兩種

5. 轉(zhuǎn)子馬達(dá)的優(yōu)勢(shì)是價(jià)格便宜，線(xiàn)性馬達(dá)的優(yōu)勢(shì)是性能。

6. 普通的轉(zhuǎn)子馬達(dá)達(dá)到滿(mǎn)負(fù)荷一般需要 10 次振動(dòng)，線(xiàn)性馬達(dá) 1 次就能搞定，線(xiàn)性馬達(dá)加速度要比轉(zhuǎn)子馬達(dá)大得多。

7. 在性能更優(yōu)異的同時(shí)，線(xiàn)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?xún)?nèi)。

8. 線(xiàn)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?。┑恼駝?dòng)體驗(yàn)。