我们的手机为什么有的“嗡嗡嗡” 有的“哒哒哒“？ _手机

文章插图

“嗡嗡嗡...”“咚咚咚...”“哒哒哒...”
它们都是手机马达发出来的声音，至于我为什么用这些熟悉的拟声词写出来，并不是为了引战，只是加强一下各位的感知而已。今天，我们就好好理一理这个不起眼的小玩意儿，也讲讲为什么手机里面这个不起眼的小元器件，能够引起这么大范围的讨（si）论（bi）。
手机振动马达的前世今生
振动马达，据可考证的消息最早出现在寻呼机上，用以在某些不方便发出声音的场合通过振动提醒人们有新消息。而据考（bai）证（du），第一个搭载振动马达的手机则是1989年Moto出品的StarTAC，手机振动功能的出现似乎远比我们想象的要早。
之后，随着技术的不断发展，又相继出现了我们熟悉的各种马达。以我们最熟悉的iphone 为例，第一颗Z轴的线性马达就出现在CDMA版本的iPhone 4上。

文章插图
图片来源：iFixit
随着iPhone 5&5s再次回到柱状转子马达后，便是我们都很熟悉的Taptic Engine了，虽然它并不是第一个X轴线性马达，但由于它确实是大众认知的标杆，我们便以它为准。至于剩下的扁平转子马达，我暂未找到第一个使用它的机型，不过倒是发现了一篇2010年的拆解帖，由此可知扁平转子马达的技术也是相当久远了。
手机振动马达的分类以及原理
前面我们只是简单提到了转子马达以及线性马达，它们的全称实际为偏心旋转质量传动器（ERM）和线性谐振执行器（LRA），将它们通俗易懂地分类就是如下表格：

文章插图
在LRA的分类中，X轴和Z轴指的是配重块的运动方向，我们可以通过这张模拟运动图简单了解一下。

文章插图
接下来我们说说原理部分，这也是直接导致两种马达手感差异巨大的原因。
偏心旋转质量传动器（以下简称转子马达）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。为什么我直接说“转子马达”？因为我们所能看到的“普通转子马达”和“扁平转子马达”原理实际上就是一样，只不过是把偏心块去掉，再通过去掉一组转子上的线圈，或者加上一组配重块，让转子本身成为一个“偏心块”旋转产生振动。

文章插图
币状转子马达结构图图源：PrecisionMicrodrives
【我们的手机为什么有的“嗡嗡嗡” 有的“哒哒哒“？】而线性谐振执行器（以下简称线性马达）则是通过线圈通电产生磁场，驱动马达中心的永磁配重块，在轨道中进行上下或者左右的快速滑动，从而产生振动。当然，还有一种，为iPhone 6s上采用的穿轴式线性马达，配重块在中心固定的轴心上进行运动，不过由于长时间使用下的轴心磨损，导致振感异常，此设计后来被取消。
这样直接的滑动势必会产生摩擦，所以从拆解也可以看出，线性马达的轨道中都会注入黑色的液体。根据我所了解到的信息，那个液体并不是简单的润滑油，而是液磁，主要为内部散热。
而Z轴线性马达的原理也是一样，只不过将配重块左右方向的运动改成了上下方向既Z轴方向运动，所以马达的厚度对于其振感是个较大的影响因素，也因此Z轴线性马达的振动是天生不如X轴线性马达的。市面上也有各种大小的Z轴线性马达，这里我们就使用小米8以及三星S10的作一下对比：

文章插图
左为三星S10，右为小米8
那为什么转子马达并不能做到线性马达那样的“哒哒哒”呢？转子马达的启动和停止，都存在一个准备时间，马达带着偏心块从静止到圈速运转的过程中带来的振动频率是不断加大的，在到达最大之后保持固定频率的振动。这段提速时间虽然很短，但确是实实在在存在的。
同样，从最大转速到断电停止的过程中，马达又受到惯性的影响逐渐降低转速直到停止，频率也是逐渐降低。因此，才会出现那种略微的拖沓感。而线性马达除了拥有极大地加速度能够减小加速时间，在马达内部还设置有限位结构防止“余振” 。