Фізика мобільних тактильних пристроїв: лінійні резонансні приводи проти двигунів ексцентричної маси
Тактильний зворотний зв’язок у смартфонах перетворився з примітивних механічних сповіщень на надскладні механізми тактильного відтворення. Щоб зрозуміти, як ваш телефон тремтить, потрібно вивчити дві основні електромеханічні архітектури, які використовуються в мобільній індустрії:
- Ексцентрична обертова маса (ERM):Двигуни ERM, які зустрічаються в застарілих і недорогих смартфонах, використовують нецентральну противагу, прикріплену до мініатюрного валу двигуна постійного струму. Коли подається напруга, вага, що обертається, створює відцентровий дисбаланс, що спричиняє тремтіння всього корпусу телефону. Основним недоліком ERM є повільна інерція: йому потрібно від 50 до 100 мілісекунд часу розкручування, щоб відчути вібрацію, і стільки ж часу потрібно для руху накатом до повної зупинки, що призводить до м’якого, нерафінованого зворотного зв’язку.
- Лінійний резонансний привод (LRA):Зустрічається в сучасних флагманських смартфонах, LRA має магнітну рухому масу, підвішену на точних пружинних котушках всередині звукової котушки. Замість того, щоб обертатися, маса лінійно коливається вперед і назад вздовж однієї декартової осі (зазвичай осі Z у круглих монетних LRA або осі X у прямокутних брускових LRA). Завдяки часу відгуку на підйом і гальмування менше 10 мілісекунд LRA можуть генерувати різкі, чіткі перехідні «клацання», «стукання» та змінні текстури, які імітують механічні кнопки.
- Apple Taptic Engine:Apple власна реалізація широкоформатного LRA осі X. Розроблений з підвіскою на магнітній левітації та датчиками положення із замкнутим циклом, Taptic Engine досягає миттєвого пікового прискорення на своїй резонансній частоті (приблизно від 160 Гц до 230 Гц). Він здатний забезпечувати чіткий механічний зворотний зв’язок за один цикл, настільки реалістичний, що користувачі регулярно приймають віртуальне клацання скляної трекпаду або кнопки «Додому» за фізичний перемикач.
Чому вібрація браузера поводиться по-різному на Apple iOS?
Під час використання W3C Web Vibration API (navigator.vibrate()), користувачі Google Android (Chrome, Firefox, Samsung Internet) користуються прямим апаратним доступом для запуску тактильних шаблонів. Однак Apple Safari на iOS навмисно обмежив API Web Vibration для сторонніх веб-сторінок через три суворі архітектурні політики:
1. Захист від зловживань і збереження батареї:У ранніх веб-стандартах шахрайські рекламні сценарії часто зловживали безперервними циклами вібрації, щоб налякати користувачів або імітувати підроблені вхідні телефонні дзвінки, швидко розряджаючи акумулятор пристрою. Apple обмежив доступ до двигуна на рівні браузера, щоб захистити роботу користувача.
2. Запасна апаратна акустика на різних пристроях:Щоб забезпечити універсальний досвід тестування для користувачів iPhone і iPad, діагностичний пакет FlashSoft автоматично активує спеціалізований55 Гц суббасовий акустичний перетворювач. Під час відтворення через нижню порожнину стереодинаміка ця низька частота з субчутним звуком механічно згинає скло та алюмінієву раму телефону, створюючи справжній фізичний тактильний резонанс у вашій руці.
Як діагностувати несправний вібраційний двигун телефону та ослаблені гвинти
Падіння смартфона та фізичні удари можуть порушити внутрішні вібраційні вузли. Під час діагностики передбачуваного апаратного дефекту виконайте такі дії з усунення несправностей:
- Металеве дзижчання / брязкіт шасі:Якщо під час коротких імпульсів ваш телефон видає дзижчання або пронизливий звук, запустітьСтрес двигунаорієнтир. Дзижчання біля нижнього зарядного порту часто вказує на те, що один із фіксуючих гвинтів кронштейна, який утримує модуль LRA, відкрутився від удару.
- Слабкі або м'які відчуття:Якщо вібрація помітно слабша, ніж коли пристрій був новим, перевірте, чи внутрішня пружинна підвіска не зазнала механічної втоми, чи стрічковий кабель двигуна частково від’єднався від основної материнської плати.
- Клацніть OIS камери:Не плутайте слабке механічне брязкіт об’єктива основної камери вашого смартфона з ослабленим вібраційним двигуном. Більшість сучасних камер мають вільно плаваючі магніти оптичної стабілізації зображення (OIS), які м’яко ковзають, коли телефон енергійно трясуть, коли датчик камери вимкнено.