随着手機全面屏的普及,原有的16:9的屏幕逐步被18:9替代,各廠商争相擴大手機的屏占比,部分手機已然将屏占比達到了90%以上,但是傳統器件的擺放日漸困難,尤其是傳統受話器的位置,逐步被隐藏甚至取消;目前傳統的聽筒還是以動圈式Receiver為主,屏幕聽筒位置開孔的問題一直未能解決,所以我們今天來聊一聊一款新型的替代傳統聽筒的技術-屏幕發聲技術。
屏幕發聲的優勢
1、取消屏幕開孔,優化整機防塵防水設計
2、屏幕無聽筒開孔,全面屏更符合大衆審美
3、利用整個屏幕發聲,還原聽筒的通話質感
屏幕發聲的原理
1、聲音傳播的本質,是介質疏密的變化
2、傳統受話器是通過音膜推動前後空氣發聲
3、屏幕發聲技術是通過屏幕振動推動屏幕前後空氣發聲
但傳統揚聲器需要開孔讓聲波傳出,否則聲音效果則會大打折扣。開孔需要打通屏幕和中框間的空間,擠壓了屏幕的結構,導緻屏占比無法達到極限。
所以手機廠商想出了讓手機其他部件代替揚聲器振膜震動發聲的辦法,懸臂梁式壓電陶瓷方案和屏幕激勵器方案都是利用手機其他組件發聲,不過原理大相同。
懸臂梁式壓電陶瓷方案
在夏普AQUOS Crystal手機上首先使用的懸臂梁式壓電陶瓷方案,出現在小米MIX上的。
多層壓電陶瓷片附着在金屬薄片,稱作振動膜。給振動膜加交替變化的電壓,會随着電壓的變化而不停的上下彎曲驅動負載結構振動發聲。
該結構通過不斷變化電壓 驅動震動單元
當時小米将巨大的懸臂梁式壓電陶瓷固定在了金屬的手機中框上,通過接電話時手機與人體接觸傳遞聲波震動。
而當時的小 米MIX就是将巨大的懸臂梁式壓電陶瓷固定在了金屬的手機中框上,然後接電話時手機與人體接觸傳遞聲波震動。不過這個方案也并不完美,它的缺點就是聲音沒有指向性,比如模塊帶動整個中框震動,從而導緻聲音的傳遞方向不夠明确。所以當初很多小 米MIX用戶都吐槽,在打電話的時候别人會聽見,和揚聲器一樣,基本沒有隐私可言。
屏幕激勵器方案
對此,我們需要一個能産生更明确聲音指向性的方案,屏幕激勵器方案能夠滿足這個要求,什麼是屏幕激勵器方案?很簡單,将震動機械能直接傳輸到屏幕,讓屏幕代替傳統揚聲器振膜即可。
我們可以看到,音頻激勵器被緊緊的固定在了屏幕上,音頻激勵器通過磁鐵與線圈的電磁感應原理将電能轉化為機械能,并帶動屏幕震動(原理與傳統動圈式揚聲器類似,不過震動單元換成了屏幕)。
我們可以清楚的看到震動單元上的線圈,這與動圈式揚聲器的驅動原理相同。當震動由屏幕向外界傳播的時候,聲音就有了一定的指向性,雖然私密性仍然很難達到傳統揚聲器的效果,但相比之前整個手機中框都在發聲還是有了不少的提升。
激勵器對于整機設計要點:
1、屏幕發聲激勵器盡量在靠近頂部中間區域,與手機結構件應牢牢固接
2、結構件可以是保護玻璃、中闆、邊框等,建議安裝在中闆
3、器件側面預留安裝間隙不小于0.05mm,确保不碰到周邊器件4、器件頂面預留不小于0.05mm間隙,或器件上部貼附泡棉并施加一定預壓力
因為目前的屏幕發聲已經相對成熟,無論是發聲的音質、音量,還是聲音的傳播的私密性都有了不錯的體驗,總體來說已經相當接近傳統揚聲器了;因為之前的懸臂壓電陶瓷方案很少有廠商采用了,基本都是屏幕激勵器方案,所以效果也越來越好。
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