蘋果/三星/小米/一加手機(jī)對(duì)比拆解，從馬達(dá)技術(shù)看觸覺(jué)反饋的差距

在蘋果手機(jī)的帶動(dòng)之下，線性馬達(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年先后搭載線性馬達(dá)。相比于目前主流的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子馬達(dá)，線性馬達(dá)優(yōu)勢(shì)明顯，在觸覺(jué)反饋方面帶來(lái)的體驗(yàn)大幅提升。

出于對(duì)用戶體驗(yàn)的重視，蘋果在觸覺(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(yàn)與Taptic Engine密不可分，蘋果的Taptic Engine在振動(dòng)馬達(dá)方面銳意創(chuàng)新，從轉(zhuǎn)子馬達(dá)到定制化高端線性馬達(dá)，為蘋果系列產(chǎn)品真實(shí)的觸覺(jué)體驗(yàn)提供了物理基礎(chǔ)。

在蘋果手機(jī)的帶動(dòng)之下，線性馬達(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年先后搭載線性馬達(dá)。相比于目前主流的傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子馬達(dá)，線性馬達(dá)優(yōu)勢(shì)明顯，在觸覺(jué)反饋方面帶來(lái)的體驗(yàn)大幅提升。

蘋果力推真實(shí)觸覺(jué)反饋，引領(lǐng)智能手機(jī)走向線性馬達(dá)時(shí)代

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

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

Force Touch與傳統(tǒng)的Multi?Touch長(zhǎng)按/短按通過(guò)時(shí)間區(qū)分出不同的操作指令不同，F(xiàn)orce 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。可以實(shí)現(xiàn)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(xiàn)“用力長(zhǎng)按”、“加速控制”、“壓力感應(yīng)繪圖”等豐富的操作內(nèi)容。

2015年的iPhone 6s/6s Plus手機(jī)中，蘋果進(jìn)一步將Force Touch升級(jí)為3D Touch，除了能夠感應(yīng)到輕擊和按壓不同的兩層壓力，還能感應(yīng)到第三層壓力——“重壓”，按壓深度的不同，最終系統(tǒng)判斷執(zhí)行的操作也不盡相同，正是因?yàn)檫@三層壓力，蘋果才將其稱之為“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(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足手機(jī)使用者對(duì)物理回饋的需求。如果說(shuō)Force/3D Touch技術(shù)改變了設(shè)備的輸入體驗(yàn)，那么Taptic Engine改變的則是輸出反饋體驗(yàn)，F(xiàn)orce/3D Touch與Taptic Engine是相輔相成的協(xié)作關(guān)系。

Taptic Engine是蘋果產(chǎn)品的振動(dòng)模塊，采用LRA線性馬達(dá)電機(jī)，能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)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(zhuǎn)子馬達(dá)所做不到的。

Taptic Engine元件最早出現(xiàn)在2015年初發(fā)布的New Macbook筆記本電腦上，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。采用Taptic Engine的蘋果版“touch cover”帶來(lái)的鍵盤敲擊振動(dòng)反饋比微軟 touch cover的零反饋體驗(yàn)要強(qiáng)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Apple Watch中，Taptic Engine是設(shè)備通知系統(tǒng)的中繼，強(qiáng)化聲音提醒，給用戶帶來(lái)一個(gè)豐富的感官體驗(yàn)。采用線性馬達(dá)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(qiáng)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。

在蘋果2015年款iPhone 6s和iPhone 6s Plus手機(jī)中，同樣內(nèi)置了Taptic Engine，設(shè)計(jì)上有所升級(jí)，能夠準(zhǔn)確再現(xiàn)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)注的用戶體驗(yàn)。

根據(jù)IT之家的拆解，iPhone 6s采用的是直線長(zhǎng)條形Taptic Engine，iPhone 6s Plus采用的是方形Taptic Engine，二者的區(qū)別在于長(zhǎng)條形Taptic Engine體積較大，導(dǎo)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(shè)計(jì)難度大一些，成本比長(zhǎng)條形Taptic Engine要高。

正是由于iPhone 6s/6s Plus在Taptic Engine方面的升級(jí)，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(chǔ)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、蘋果手機(jī)振動(dòng)馬達(dá)演變史，從轉(zhuǎn)子馬達(dá)走向線性馬達(dá)

事實(shí)上，基于對(duì)產(chǎn)品用戶體驗(yàn)細(xì)節(jié)的重視，在觸覺(jué)反饋方面，蘋果公司一向引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

從iFixit針對(duì)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(zhuǎn)子電機(jī)的振動(dòng)馬達(dá)。iPhone 4 GSM版采用轉(zhuǎn)子振動(dòng)馬達(dá)，都有一個(gè)偏離中心的轉(zhuǎn)子，在它轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)以后，就能產(chǎn)生全方位的極致震顫體驗(yàn)。施加正電壓電機(jī)旋轉(zhuǎn)，施加負(fù)電壓電機(jī)制動(dòng)。這種執(zhí)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，蘋果嘗試過(guò)LRA線性諧振馬達(dá)，但由于當(dāng)時(shí)線性馬達(dá)技術(shù)水平的限制，采用的是Z向圓形線性馬達(dá)，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(zhuǎn)子馬達(dá)。

隨著XY向長(zhǎng)條形和方形線性馬達(dá)技術(shù)的成熟，在蘋果2015年款iPhone 6s和iPhone 6s Plus手機(jī)中，重新嘗試使用LRA線性馬達(dá)。

2017年蘋果更進(jìn)一步，在全新一代的iPhone 7和iPhone 7 Plus手機(jī)，拋棄了傳統(tǒng)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(zhǎng)按三種基本操作，這顆按鈕將通過(guò)振動(dòng)觸覺(jué)反饋為用戶提供觸感操作。之前的機(jī)械式Home鍵在使用過(guò)程中飽受詬病，成為售后返修的重災(zāi)區(qū)。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(xì)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線性馬達(dá)技術(shù)提供的先進(jìn)觸覺(jué)反饋。

配合iOS 10，用戶使用舊設(shè)備(iPhone 6S/6S Plus)上的線性振動(dòng)馬達(dá)和新設(shè)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(yùn)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(qiáng)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(tǒng)設(shè)置中調(diào)整日期和時(shí)間滾輪的振動(dòng)效果。這與蘋果不斷升級(jí)線性馬達(dá)技術(shù)密不可分。

3、線性馬達(dá)已經(jīng)打開(kāi)市場(chǎng)，被多款創(chuàng)新型手機(jī)所采用

手機(jī)用傳統(tǒng)ERM轉(zhuǎn)子馬達(dá)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線性馬達(dá)加工難度大，成本遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子馬達(dá)。根據(jù)ZOL和手機(jī)報(bào)等的分析，目前蘋果iPhone 7/7 Plus采用的高端XY向線性馬達(dá)單顆成本為8-10美元。高昂的價(jià)格是阻礙線性馬達(dá)大規(guī)模應(yīng)用的重要因素，但是正如我們前文的分析，線性馬達(dá)在振動(dòng)模式、觸覺(jué)反饋效果等方面巨大的優(yōu)勢(shì)，使得除了蘋果之外的其他手機(jī)廠也開(kāi)始嘗試使用中低端線性馬達(dá)產(chǎn)品。

2017年4月，小米發(fā)布全新旗艦手機(jī)小米6，在微型馬達(dá)方面開(kāi)始使用線性馬達(dá)，盡管出于成本方面的考慮，小米6的線性馬達(dá)與蘋果相比在器件性能方面有較大的差距，iPhone可以通過(guò)多級(jí)振動(dòng)+軟件算法來(lái)實(shí)現(xiàn)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(tǒng)的轉(zhuǎn)子馬達(dá)仍是不小的進(jìn)步。

2017年6月，一加5發(fā)布，采用類似于蘋果iPhone 4s所采用的圓形線性馬達(dá)，與目前蘋果線姓馬達(dá)采用XY軸向振動(dòng)模式不同，一加5的線性馬達(dá)屬于Z軸向振動(dòng)模式，在振動(dòng)細(xì)膩度和體驗(yàn)方面不及蘋果手機(jī)，但是與同檔次采用轉(zhuǎn)子馬達(dá)的手機(jī)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(diào)節(jié)輕度、中等、強(qiáng)烈三擋。

盡管出于成本方面的考慮，目前安卓系智能手機(jī)并未大規(guī)模使用先進(jìn)的線性馬達(dá)，但是以小米6、一加5為代表的新手機(jī)已經(jīng)開(kāi)始嘗試使用線性馬達(dá)，未來(lái)隨著線性馬達(dá)技術(shù)的進(jìn)步，規(guī)模效應(yīng)將得以體現(xiàn)，相應(yīng)產(chǎn)品的成本價(jià)格將逐漸被手機(jī)廠所接受，線性馬達(dá)有望得到大規(guī)模應(yīng)用。

全面屏?xí)r代已經(jīng)到來(lái)，線性馬達(dá)應(yīng)用空間被打開(kāi)

1、手機(jī)進(jìn)入全面屏?xí)r代，取消Home鍵大勢(shì)所趨，線性馬達(dá)迎來(lái)新機(jī)遇

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

2016年10月小米MIX概念手機(jī)的問(wèn)世徹底激活高屏占比消費(fèi)者市場(chǎng)。小米MIX采用6.4英寸夏普屏幕，屏占比高達(dá)91.3%，是首部屏占比超過(guò)90%的商業(yè)化智能手機(jī)，出色的外觀驚艷全球。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(guī)模銷售，但是小米MIX成功吸引了全球消費(fèi)者的眼球，高屏占比開(kāi)始成為消費(fèi)者選擇手機(jī)的重要因素。

2017年3月，三星推出其最新的旗艦型機(jī)種Galaxy S8和S8+，標(biāo)志著“高屏占比”的全面屏已經(jīng)成為頂級(jí)廠商的選擇。

作為全球智能手機(jī)的領(lǐng)頭羊，蘋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(jù)***Digitimes的報(bào)道，蘋果計(jì)劃在2017年第3季推出的首款A(yù)MOLED手機(jī)iPhone8，將采用5.8寸18.5:9的長(zhǎng)寬比例亮相，面板由三星供應(yīng)，為全屏幕手機(jī)再添風(fēng)采。

隨著智能手機(jī)進(jìn)入全面屏?xí)r代，標(biāo)志性的Home鍵將被取消。但是機(jī)械式Home按鍵帶來(lái)的觸覺(jué)反饋對(duì)于手機(jī)而言是至關(guān)重要的，尤其對(duì)于在用戶體驗(yàn)方面精益求精的巨頭，如蘋果、三星等。因此，虛擬按鍵將與振動(dòng)馬達(dá)配合，從而提供媲美甚至超越機(jī)械式按鍵的觸覺(jué)反饋體驗(yàn)，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(dá)帶來(lái)新機(jī)遇。

2、人機(jī)交互體驗(yàn)需要真實(shí)觸覺(jué)反饋的存在，線性馬達(dá)大有作為

觸覺(jué)反饋是智能終端全新的升級(jí)，是未來(lái)智能終端升級(jí)的重要方向，這個(gè)升級(jí)也是人體感官的延伸。PC時(shí)代，鍵盤和鼠標(biāo)這兩大交互設(shè)備的出現(xiàn)，極大地推動(dòng)了計(jì)算機(jī)在普通消費(fèi)市場(chǎng)的應(yīng)用。2007年蘋果手機(jī)橫空出世，配有的大尺寸觸控顯示屏幕，為消費(fèi)者帶來(lái)了前所未有的用戶體驗(yàn)，引領(lǐng)越來(lái)越多消費(fèi)者選擇智能手機(jī)?；诋?dāng)下展望未來(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(yàn)，觸覺(jué)可以進(jìn)一步增強(qiáng)觸摸體驗(yàn)。