拆解蘋果/三星/小米/一加，從馬達(dá)技術(shù)看觸覺反饋的差距

　　在蘋果手機的帶動之下，線性馬達(dá)作為新一代手機用馬達(dá)技術(shù)逐漸被手機廠商所認(rèn)可，小米6、一加5等手機在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)勢明顯，在觸覺反饋方面帶來的體驗大幅提升。

　　出于對用戶體驗的重視，蘋果在觸覺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。越來越真實的觸覺體驗與Taptic Engine密不可分，蘋果的Taptic Engine在振動馬達(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)品真實的觸覺體驗提供了物理基礎(chǔ)。

　　在蘋果手機的帶動之下，線性馬達(dá)作為新一代手機用馬達(dá)技術(shù)逐漸被手機廠商所認(rèn)可，小米6、一加5等手機在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)勢明顯，在觸覺反饋方面帶來的體驗大幅提升。

　　蘋果力推真實觸覺反饋，引領(lǐng)智能手機走向線性馬達(dá)時代

　　1、蘋果力推3D Touch，憑Taptic Engine提供真實觸覺反饋

　　出于對用戶體驗的重視，蘋果在觸覺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)，可以實現(xiàn)輕點、輕掃、雙指開合等觸控功能。2014年蘋果將Multi?Touch升級為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長按/短按通過時間區(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進(jìn)行編碼?？梢詫崿F(xiàn)沒有方向指向的壓力信息回饋，從而在功能上可以實現(xiàn)“用力長按”、“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手機中，蘋果進(jìn)一步將Force Touch升級為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，正是因為這三層壓力，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技術(shù)(Force/3D Touch)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足手機使用者對物理回饋的需求。如果說Force/3D Touch技術(shù)改變了設(shè)備的輸入體驗，那么Taptic Engine改變的則是輸出反饋體驗，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)品的振動模塊，采用LRA線性馬達(dá)電機，能在短時間內(nèi)達(dá)到振動的最佳狀態(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以檢測觸摸板受力狀況，在此基礎(chǔ)上集成了Taptic Engine進(jìn)行觸覺反饋。采用Taptic Engine的蘋果版“touch cover”帶來的鍵盤敲擊振動反饋比微軟 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，強化聲音提醒，給用戶帶來一個豐富的感官體驗。采用線性馬達(dá)的Taptic Engine不僅可以產(chǎn)生振動，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，甚至可以模擬出心跳那種頻率忽高忽低的振動效果。

　　在蘋果2015年款iPhone 6s和iPhone 6s Plus手機中，同樣內(nèi)置了Taptic Engine，設(shè)計上有所升級，能夠準(zhǔn)確再現(xiàn)點擊、觸碰以及其他觸覺效果，有效地創(chuàng)建了一種引人關(guān)注的用戶體驗。

　　根據(jù)IT之家的拆解，iPhone 6s采用的是直線長條形Taptic Engine，iPhone 6s Plus采用的是方形Taptic Engine，二者的區(qū)別在于長條形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)計難度大一些，成本比長條形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、蘋果手機振動馬達(dá)演變史，從轉(zhuǎn)子馬達(dá)走向線性馬達(dá)

　　事實上，基于對產(chǎn)品用戶體驗細(xì)節(jié)的重視，在觸覺反饋方面，蘋果公司一向引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展趨勢。

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

　　實際在iPhone 4s(以及iPhone 4的CDMA版)身上，蘋果嘗試過LRA線性諧振馬達(dá)，但由于當(dāng)時線性馬達(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，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、長按三種基本操作，這顆按鈕將通過振動觸覺反饋為用戶提供觸感操作。之前的機械式Home鍵在使用過程中飽受詬病，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。

　　盡管不能物理式按下，但通過細(xì)膩的Taptic Engine振動模擬，可以保證模擬的點擊手感，獲得實時觸摸反饋。這要得益于Taptic Engine線性馬達(dá)技術(shù)提供的先進(jìn)觸覺反饋。

　　配合iOS 10，用戶使用舊設(shè)備(iPhone 6S/6S Plus)上的線性振動馬達(dá)和新設(shè)備(iPhone 7/7Plus)上的Taptic Engine都可以產(chǎn)生一種新的振動感覺，但是運行同一個振動時，iPhone 7/7Plus明顯會振得更“干脆”，也更強勁。能配合相關(guān)的動作提供更精確、更好的反饋，最好的例子就是系統(tǒng)設(shè)置中調(diào)整日期和時間滾輪的振動效果。這與蘋果不斷升級線性馬達(dá)技術(shù)密不可分。

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

　　手機用傳統(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和手機報等的分析，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)在振動模式、觸覺反饋效果等方面巨大的優(yōu)勢，使得除了蘋果之外的其他手機廠也開始嘗試使用中低端線性馬達(dá)產(chǎn)品。

　　2017年4月，小米發(fā)布全新旗艦手機小米6，在微型馬達(dá)方面開始使用線性馬達(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可以通過多級振動+軟件算法來實現(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軸向振動模式不同，一加5的線性馬達(dá)屬于Z軸向振動模式，在振動細(xì)膩度和體驗方面不及蘋果手機，但是與同檔次采用轉(zhuǎn)子馬達(dá)的手機相比，震感緊湊，即停即止的特點帶來優(yōu)秀的振動反饋，可調(diào)節(jié)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(guī)模使用先進(jìn)的線性馬達(dá)，但是以小米6、一加5為代表的新手機已經(jīng)開始嘗試使用線性馬達(dá)，未來隨著線性馬達(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)品的成本價格將逐漸被手機廠所接受，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，線性馬達(dá)應(yīng)用空間被打開

　　1、手機進(jìn)入全面屏?xí)r代，取消Home鍵大勢所趨，線性馬達(dá)迎來新機遇

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

　　2016年10月小米MIX概念手機的問世徹底激活高屏占比消費者市場。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90%的商業(yè)化智能手機，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者的眼球，高屏占比開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(biāo)志著“高屏占比”的全面屏已經(jīng)成為頂級廠商的選擇。

　　作為全球智能手機的領(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)臺灣Digitimes的報道，蘋果計劃在2017年第3季推出的首款A(yù)MOLED手機iPhone8，將采用5.8寸18.5:9的長寬比例亮相，面板由三星供應(yīng)，為全屏幕手機再添風(fēng)采。

　　隨著智能手機進(jìn)入全面屏?xí)r代，標(biāo)志性的Home鍵將被取消。但是機械式Home按鍵帶來的觸覺反饋對于手機而言是至關(guān)重要的，尤其對于在用戶體驗方面精益求精的巨頭，如蘋果、三星等。因此，虛擬按鍵將與振動馬達(dá)配合，從而提供媲美甚至超越機械式按鍵的觸覺反饋體驗，成為極有吸引力的方案。所以說，全面屏背景下，取消Home鍵將為振動馬達(dá)帶來新機遇。

　　2、人機交互體驗需要真實觸覺反饋的存在，線性馬達(dá)大有作為

　　觸覺反饋是智能終端全新的升級，是未來智能終端升級的重要方向，這個升級也是人體感官的延伸。PC時代，鍵盤和鼠標(biāo)這兩大交互設(shè)備的出現(xiàn)，極大地推動了計算機在普通消費市場的應(yīng)用。2007年蘋果手機橫空出世，配有的大尺寸觸控顯示屏幕，為消費者帶來了前所未有的用戶體驗，引領(lǐng)越來越多消費者選擇智能手機。基于當(dāng)下展望未來，語音、觸覺、體感交互已經(jīng)成為未來發(fā)展的重要方向，語音可以解放雙手，體感可以豐富肢體體驗，觸覺可以進(jìn)一步增強觸摸體驗。