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会振动的黑盒子

DoCoMo Pocket Bell系列寻呼机电视广告

早于手机商用10年的寻呼机证明了振动之于通讯工具并非偶然而是必然，那么优先级更甚的来电对振动自然有着更为紧迫的需求，转子马达就很好地承担了来电振动提醒这一重任。转子马达（Eccentric Rotating Mass/ERM直译即“偏心质量旋转”），顾名思义是通过不平衡配重的偏心轮旋转产生振动，回头来看尽管偏心轮的设计无法实现及时启停，旋转传导至手机本体的动能只能模拟出“嗡嗡嗡”的振感，而且直流驱动也意味着无法调节振动模式，会让人感觉拖沓松散且单调，但转子马达凭借低成本优势一度成为手机标配，而且也有厂商基于转子马达挖掘出不少玩法，比如名噪一时的“会跳舞的手机”夏新A8，就曾凭借极富特色的圆周式振动让这款6000 的国产手机在20年前供不应求。

会跳舞的手机——夏新A8

随着乔布斯在2007年拉开智能手机帷幕，手机从单纯的通讯工具向个人移动娱乐计算超级终端演化，局限于触控的匮乏人机交互逐渐成为手机进化的桎梏，为探索更多维度的交互形式，厂商与用户自然不再满足单纯的“嗡嗡嗡”这一平面表达。为此，瑞声科技于2005年研发了全球第一颗Z轴线性马达，彼时被如日中天的Motorola Razr 系列衍生机型首发采用。而历经三年研发，瑞声科技又于2008年推出了全球第一颗X轴线性马达，诺基亚Nokia N9、Lumia 1020等经典机型也是随即选中。随后苹果于iPhone 4 Verizon版/4s上也尝试使用过Z轴线性马达，尽管因为噪声等问题iPhone 5/5s系列上一度回归转子马达，但如今广为人知的线性马达也正是在这一时期登上历史舞台。简单来说，线性马达（Linear Resonant Actuator/LRA，直译“线性谐振致动器”），也就是将转子马达的旋转运动升级为沿轴线方向延伸的直线运动，不仅在振动时拥有良好的方向感，交流电驱动的瞬间高压特性也为其赋予了瞬时启停的能力，带来“哒哒哒”的清脆振感，而且相较于直流驱动的转子马达，交流电驱动的线性马达改变频率就可以实现不同振感。至于所谓X轴Z轴则代表了线性马达的运动方向，如果根据手机画一个坐标系，那么X与Y轴很容易理解，即手机的水平方向（左右）与竖直方向（上下），此时如果再加入一个垂直方向（高度），那就是Z轴，换言之X轴线性马达即左右振动的马达，Z轴线性马达即面朝用户做前后振动的马达。

也就是从这时候开始，瑞声科技开始了自己在振动马达元器件上“一往无前”的新道路。

iPhone 4 Verizon的Z轴线性马达，图源iFixit

通向触觉体验之路

线性马达无疑解决了转子马达在振感、启停与多样性上的不足，在短暂回归转子马达后，苹果也于iPhone 6系列上升级为X轴线性马达，并且在iPhone 6s系列上带来了更具有里程碑意义的Taptic Engine——而 Taptic Engine 的主要供应商之一，即是已经在移动设备用震动马达领域颇有建树的瑞声，彼时上市的瑞声科技一度被冠以“苹果概念股”的名号。本质上Taptic Engine依然是一块X轴线性马达，不过得益于其巨大的体积（34.4x6.0x3.1mm）与更宽广的振动频率，带来了轻按、重按这类全新的操作方式，基于Taptic Engine所能带来的丰富振感，苹果也提出了极具野心的3D Touch功能，意图在平面触控之外开辟一条通向立体三维的交互之路。

围绕振动建立一整套触觉生态系统，彼时主流APP纷纷响应，并以相当快的速度普及了桌面长按菜单与界面内轻/重按压的各类功能。而在 iPhone之外，Android阵营这边也拥有着相当高的起点，谷歌于2016年发布的初代Pixel就搭载了X轴线性马达并延续至今，Android系统也在8.0之后更新了Haptics API用以在系统层面适配，随后诞生了诸如华为Mate S、小米5s、中兴Axon天机mini等多款支持压力触控的Android机型。

那么问题来了，为何仅仅是换了一个振动方向，X轴线性马达所取得青睐就远超Z轴线性马达呢？这个原因其实很容易理解，手机宽度明显要远远大于厚度，所以X轴线性马达所能实现的元件体积与“动子”行程也是Z轴远不能比的，这也是为何苹果选择X轴线性马达的原因，而体积行程上的区别会带来振感频率上的区别，部分Z轴线性马达手机用户经常投诉振感不强导致漏接电话的原因就在这里。此外X轴线性马达亦可实现上下左右四个方向的振动，振感选择更丰富，这也是许多游戏手机得以实现所谓“4D振感”的基础。在振动细节上，X轴与Z轴线性马达也有不小区别，比如X轴线性马达振感更平滑清晰，水平运动带来的噪音也更小，Z轴则容易引起手机壳共振导致手感稍逊；X轴线性马达转化效率也优于Z轴，所以会更省电一些；X轴线性马达的响应时间较Z轴更短，也就更容易实现更快响应。

不得不说苹果的野心是巨大的，其基于Taptic Engine的虚拟Home键就是一次对触觉交互的成功探索，这一探索的成果亦被MacBook的压力触控板传承至今。随后又发生了一个标志的事件：苹果此前主打的3D Touch在iPhone Xs系列上成为绝唱，被Haptic Touch所取代，至于原因也很简单，就是成本问题，3D Touch所能实现的最常用功能便是按压唤出快捷菜单，而这一操作可以被无需任何多余硬件成本的长按所触发，有鉴于此，在缺乏其他杀手应用的情况下，最终被苹果抛弃。

尽管3D Touch退出历史舞台，但触觉交互却在智能手机领域蔚然成风：不仅苹果持续搭载 Taptic Engine 成为手机振动反馈的标杆产品。在Android阵营这边，触觉交互和振动反馈也在游戏场景等领域快速成为“标配”，最具代表性的例子是黑鲨、红魔、联想拯救者等游戏手机所主打的压力触控与游戏振感等功能。从这一点可以很明显看出，以Taptic Engine为代表的X轴线性马达的对于触觉交互的探索方向无疑是相当正确的。

实际上不仅仅是游戏手机，主流手机品牌也正在向X轴线性马达集中靠拢，华为P50 Pocket、小米12系列、realme GT2系列、iQOO 9系列、荣耀Magic V、一加10 Pro、三星Galaxy S22等等，可以看到过去2个月发布的中高端智能手机几乎全数搭载X轴线性马达。而正如文章开头所言，这些产品里几乎每一部产品你都能找到瑞声科技X轴线性马达的影子。得益于宽频线性马达，来电提醒、机械键盘、游戏震感、系统界面……手机品牌可以将振感设计贯穿至用户体验的方方面面，从这个角度来看，手机线性马达比拼的不再只是硬件本身，还有厂商的马达调校与触感生态——典型就是通过 X 轴线性马达的高振动量和迅速响应/反馈营造机械键盘式的两段式打字触感，当年这项特性率先在 iQOO 机型上出现的时候，很多人第一次在手机触控键盘的输入法上体验到了“畅爽”的输入振感体验，而这，也是X轴线性马达带给用户的新场景体验。

有了好的振感体验，用户自然就会产生舆论探讨。在2020年Redmi总经理卢伟冰在微博上掀起的“嗡嗡嗡”与“哒哒哒”的“大讨论”让更多的用户建立了转子马达与线性马达的初步认知，并且以此推动了线性马达在手机特别是旗舰手机上的普及。而X轴线性马达在手机产品中的加速采用和市场扩大，又反向推动了瑞声科技这样的振动马达供应商对更高规格新产品的研发。“X轴线性马达普及化“，已经成为了当下旗舰手机产品的“新常态”。

但这也带来了另一个问题，那就是游戏手机目前的“困局”：依托于振感的各类客制化功能本就是游戏手机少数能拿得出手的差异化体验，而主流手机市场普及X轴线性马达则抹平了这一差异，逐步威胁到了游戏手机这一细分市场存在的理论基础，换句话说，如果用户可以在大众产品中获得与所谓“游戏手机”相同的游戏体验，消费者又为何要掏出真金白银支持你呢？这意味着游戏手机必须构建并长期维持一套与大众产品的核心体验差异，而刚刚于2月16日发布的Redmi K50电竞版就是这么做的。而在游戏手机强力依赖的触感振动反馈上，Redmi K50 电竞版直接用上了瑞声科技于今年1月全球首发的安卓史上体积最大、振感最强的超宽频线性马达：CyberEngine 1016。

在经历K40游戏增强版的小试牛刀之后，随着今年来黑鲨慢慢远离小米体系，Redmi K系列终于得以在Redmi K50电竞版上心无旁骛大显身手。新一代骁龙8、双VC液冷、120W闪充、前后双索尼摄像头、奔驰AMG F1车队联名……这让K50电竞版成为一款几乎没有短板的堆料水桶机。除此之外，Redmi K50电竞版还首发了由瑞声科技提供的安卓史上体积最大（560mm³）、性能最强的全球首个超宽频的X轴线性马达CyberEngine。

之所以称其为超宽频，是因为CyberEngine有效频宽覆盖50Hz~500Hz范围，可以模拟从超低频到高频的多维度感官体验，采用最新一代 ESA 一体多极磁钢结构，振动更强劲，噪音更低，整机瞬态振动量高达5.12Gpp，甚至高于曾被视为Android无法逾越的iPhone 13（5.05Gpp），同时CyberEngine也拥有与 iPhone 相同的 130Hz谐振频率（即产生最大振动量的频率），体验更为舒适。得益于如此独一无二且优渥的硬件基础，Redmi如今也可以在软件上尝试更多专属调教以获得独家体验，在MIUI 13的支持下，Redmi K50 电竞版现已支持《和平精英》200 游戏振感、《天谕》21种技能振感、《王牌竞速》15种座驾震感等主流游戏 4D 游戏振感，不同场景、不同技能均匹配了不同的振感效果。同时，针对CyberEngine，MIUI 专属调校了 95 种日常场景，贯穿至数字键盘、输入法、相机拍照、手电筒、解锁、截屏、悬浮弹窗、手势反馈等日常操作的方方面面，充分释放这颗超宽频线性马达的性能极限——它的结果就是，当你用上 K50 电竞版开启振动的那一刻起，你就想把这机器的所有振动开关都打开，体验来自视觉、听觉之外的触感振动的全情反馈。很明显，在游戏手机所强调的触感振动反馈的感官体验方面，通过搭载瑞声科技 CyberEngin 1016，Redmi K50电竞版抓住了游戏手机的“差异化体验”的核心，也为后续的同类型手机产品做了一个极佳的范本。

下一个十年的交互未来

其实行文至此，各位读者可以发现振动马达与手机振感演化至今，早已脱离了单纯的来电振动提醒，逐渐迈进至触觉交互这一更颠覆深远的方向之中，这既是手机从通讯工具向个人全能终端进化的必然要求，也是干瘪枯燥的触控之下用户所希翼全新维度的交互体验，谁能想到当年那个会“振动的黑盒子”如今已成为人机交互的下一个十字路口。