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知料 微信「炸一炸」靠什么“振撼全场”?

发布时间:2021-06-13 01:07

  微信又双叒更新了,5月17日,微信发布了iOS8.0.6正式版,更新了多项功能,其中就包括“拍一拍”基础之上的“炸一炸”。

  只需简单在“拍一拍”设置中添加会动的表情,比如炸弹、烟花,触发拍一拍效果的同时还会收到爆炸动画和震动反馈。

  “手都震麻了”的网友们一举将其“炸”上热搜,直呼“社死进阶版”,也有网友“嘲”其“花里胡哨”。在人们热议爆炸特效的同时,也有越来越多的人对其背后的技术产生了好奇,究竟是什么实现了这一效果?

  事实上,微信“炸一炸”背后,是手机产业链上游、手机品牌商、APP应用方联手打造的又一个百亿级别的新兴产业链——高性能触感反馈。

  在这一领域,iPhone率先入场,华为、三星紧跟其后,小米、一加、OPPO、vivo、联想拯救者、黑鲨强势追击;而在APP应用领域,除了微信之外,《和平精英》、Biliili、抖音也纷纷布局试水;产业上游则有瑞声科技、歌尔股份、金龙机电等多种解决方案。

  在手机触觉反馈产业链中,可以划分为触觉反馈算法与方案、触控压力传感器、振动马达、马达驱动IC、终端代工厂五大部分。根据英国咨询公司 IDTechEx Research数据,2025年,触感反馈市场规模预计将达到50亿美元(约合人民币约321亿元)。本文将全面介绍触感反馈的技术原理、应用路径、市场规模,以及玩家阵营。

  事实上,手机触感反馈并不是个新鲜的概念——来电震动、短信震动可以被看作是最初版本的触感反馈,它由手机内部的马达振动形成。

  在功能机时期,转子马达就已经使用在手机之上了。通过振动达到来电、短信提示的功能,提供了铃声、静音之外的第三种待机选择。这时候的振动相对粗糙、声音大,而且是被动式触发,用户体验不佳,相信一定还有许多早期手机用户还有被突然振动的手机惊醒的记忆。

  到了智能机时代,手触屏的使用激发了人们对于触觉反馈的需求,触觉反馈开始出现在手机的日常操作场景中。比如在打字时,虚拟按键会有机械键盘的反馈;在设置闹钟、调节手电筒时,每滑动一个挡位都能感受振动反馈模拟的手的阻尼感等等,这时候用户已经会对触觉反馈的延迟、粘黏感提出要求,在马达之外,高压马达驱动芯片也成了不可或缺的元件。

  比如,想要达到像微信“炸一炸”所带来的立体真实“爆炸”手感,传统的马达很难做到。

  瑞声科技电磁传动产品线氪,要做到这样的效果,首先需要一个X轴线性马达,而且还是一个已经被“深度调教”过的X轴线性马达。

  “触觉是人类最敏感的感觉,只有细腻精确地体验才能让振动信息有效反馈至大脑神经,进而被接受和认可为‘真实’。”瑞声科技依靠声学业务起家,目前业务已经涉及声学、触控马达、射频结构件及光学等多个方面,为苹果供应声学元器件、触觉反馈线性马达等核心零部件。

  线性马达顾名思义就是主要依靠驱动线性运动的弹簧质量块,将电能直接转换为往复直线运动的机械能的一种马达装置。线性马达是“弹簧+磁铁”的组合,功耗低,并且震动组合方式和速度可以自由组合,从而产生强弱分明且十分安静的震动。

  线性马达又可以细分为纵向(Z轴)线性马达和横向(X轴)线性马达,Z轴线性马达通过上下运动实现振动,在工作时通常发出“嘚嘚”的声音,X轴线性马达则是通过水平运动实现振动,在工作时通常发出“哒哒”的声音。

  “目前,X轴线性马达是智能手机最好的振动硬件。”丁祥说。在智能手机轻薄化的机身尺寸的限制下,Z轴线性马达达到的振幅有限,X轴线性则更为合适,其效果自然就远好于Z轴线性马达。此外,Z轴线性马达由于其物理结构的限制,在低温环境振动量骤降,直接影响手机振动体验,X轴线性马达则无此困扰,而且,X轴线性马达响应速度更快,振动效果干脆利落,噪音更小,受环境影响较少,还可以提供明显的位移感。

  除了线性马达,还有一类马达是转子马达,其振动原理,简单来说,就是通过电流产生的磁场驱动转子旋转,从而产生振动。但这类马达靠质量不均匀的配重来实现振动,其启动和减速都很慢,延迟高严重并且振动无方向性。在使用体验上就是振动手感不佳,反应慢;并且转子马达的厚度很难控制,被淘汰已经是必然趋势。

  在智能手机上首先使用线性马达就是苹果。iPhone 6s第一次用上了苹果Taptic Engine的震动引擎;iPhone7开始,苹果取消了物理HOME,HOME按键不能真正按压下去,但不少用户依旧能感受到iPhone7的按下去的反馈,这便是因为Taptic Engine的震动引擎模拟了物理按键的机械反馈。iPhone8开始就进一步优化触觉体验,采用了最先进的X轴线性马达。

  能做到“以假乱真”的效果,不仅是因为用到了物理性能更好的X轴线性马达,也是得益于苹果强大软件算法的调教,可以做到给用户提供了非常安静、细腻、优秀的按键反馈力度。

  “触觉反馈研究必须建立在生物学和心理学的基础之上,优质的触觉反馈依赖良好的设备性能和精确的触觉设计。形成软硬件一体化的触觉反馈解决方案,对马达器件进行深度调教才能在手机上实现仿真的触觉反馈。”丁祥告诉36氪。

  依靠Taptic Engine的震动引擎的功能,苹果进一步延伸开发出3D Touch、ForceTouch的多点触控技术,利用压力感应屏幕感应不同力度对触控形成了新交互方式,并应用于Apple Watch、iPad、Macbook等产品上。

  不仅是苹果,随着线性马达价格的降低,应用场景的不断拓展,以及市场教育的逐步完善,安卓阵营的智能手机也开始越来越多的使用线性马达。线性马达已经成为了安卓旗舰手机的标配,比如小米10系列、一加8系列都全线升级x轴线性马达,此外华为Mate40、三星S20也都配备了X轴线性马达。

  不过,正如上文所说,X轴线性马达的触觉反馈效果与“调教”水平直接相关,各品牌手机的触觉体验各不相同,也都在各自追求更为细腻、逼线亿元市场亟待开发

  随着手机应用、触觉反馈、游戏体验、手机轻薄化等的要求不断提高,线性马达在响应速度、功耗、振动模式等各个方面优势,已经可以代表手机用马达的发展趋势。

  从整个市场的形势看,相较于传统马达,线性马达有着更高的技术壁垒。线性马达普遍需要定制,具体器件的参数、功能需要终端厂商根据自家的触觉反馈方案进行设计,由此,拥有成熟设计和量产经验的厂商将占据先发优势。

  在线性马达制造方面,日韩的传统手机马达的供应大厂有部分都已逐步退出振动市场,而国内的微型马达行业虽然起步较晚,但随着国产智能终端的崛起,也带动了一批领先企业。如苹果主要供应商Nidec、金龙机电、瑞声科技三家,这三家公司也是目前为数不多的掌握线性马达研发和制造能力的公司,已经具有了先发优势。比如瑞声科技(、歌尔股份(002241.SZ)、金龙机电(300032.SZ)等。

  触觉反馈算法与方案提供商也是产业链中颇为重要的一环,主要是为手机等终端厂商提供触觉反馈方案设计。这一市场中,典型的公司有Immersion,该公司通过自己的Touch软件算法,调教振动马达在设备上拥有更优秀的表现,还为硬件厂商提供了端到端的TouchSense触觉授权套件,目前在手机厂商中,三星、华为、LG、魅族金立等多家厂商中都采用了来自Immersion的解决方案。

  德国触觉反馈技术初创公司 Lofelt也为手机制造商开发了配套的软件框架和开放式 API,以改进和微调针对特定硬件的触觉数据转换。高通也于今年2月宣布将与Lofelt 合作,为 Android 12带来先进的触觉体验。

  国内厂家中则以瑞声科技为代表,该公司开发了瑞声科技RichTap触觉反馈方案,有一方面为应用开发商提供振感设计工具,同时也能为终端厂商提供触感设计方案,客户包括OPPO、vivo、一加等手机厂商。

  今年2月,英国咨询公司 IDTechEx Research 发布最新报告显示,触觉反馈技术市场正呈指数级增长,预计到2025年将接近50亿美元(约合人民币约321亿元)市场。

  除了微信“炸一炸”外,在今年4月14日推出的《和平精英》2周年版本中,就为了增强游戏用户的“现场感”加入了“振动系统”,使得用户在体验游戏的时候能够通过振动感到仿真脚步声、枪声、玻璃破碎、载具、受伤等全场景振动反馈(需要手机硬件适配)。同样的游戏还有《王者荣耀》等等(有振动功能)。

  高级、优质的触觉反馈可以提升游戏体验,让手机游戏越来越接近手柄游戏的游戏体验,一方面可以增强游戏本身的竞争力,另一方面也会推动玩家更换游戏设备,影响应用开发厂商和手机厂商的核心利益。

  市面上主要面向游戏市场的手机也将X轴线性马达作为标配,比如联想拯救者电竞手机Pro、黑鲨3 Pro等。

  在音视频领域中,触觉反馈为用户增加了4D振感音效的体验,当用户通过手机播放音乐、视频,手机可以配合音乐实现有节奏地振动,让手可以感知到音乐的律动;而在一些特效电影/视频中,振动也能和立体声、高清画面配合,给到用户更为沉浸式和逼真的体验。这些效果也在音视频广告中加以转化,也有一定可能提升广告的影响效果。

  在社交场景中,“放礼花”“炸一炸”就是典型的聊天场景下的振感互动;此外,结合在音视频领域的应用,也能丰富在短视频社交的视频呈现形式等等。

  到了这个阶段,用户体验更加追求细腻的沉浸式体验,同时触觉反馈的内容生态也越来越丰富。

  作为消费电子领域市场体量最大、更新最快、玩家竞争最激烈的领域,手机产业链各类大大小小的战役从来不曾停歇,这其中既包括前些年大火的ToF、屏下指纹、高性能摄像头,也包括近些年新兴的高压快充、触感反馈。

  仅以摄像头为例,今天你出30倍变焦,明天我造1亿像素摄像头,后天他60倍显微镜放大,血战到底,绝不退缩。随着全球手机市场的逐步饱和,这场零和博弈已经成为了手机厂商们堆钱、堆料、堆技术的红海战场。

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