分析智能手机的手机设计

与笔记本电脑相比，智能手机是一种更先进，更轻巧的移动设备，在内部可以说是“几英寸的金子”. 因此，内置在智能手机中的发声单元通常比笔记本电脑复杂得多. 首先，除了“扬声器”之外，智能手机还需要一个称为“耳机”的发声单元，这是通话质量的关键.

手机听筒样式之谜

听筒的意义在于，我们可以在通话过程中清晰听到对方的声音. 为了保护隐私，听筒发出的声音是定向的，音量不大. 它必须在嘈杂的环境中关闭. 耳. 问题来了，为什么屏幕顶部的耳机孔全部拉长了（图7）？不能做成圆形或缩小到一个小孔吗？

图7: 即使刘海平会限制听筒的打开，听筒的形状也至少是稍长的椭圆形

作为一种对音量没有严格要求的发声装置，手机也是瘦身手机最大的牺牲品. 它的体积不如指甲盖小，实际上只是丢失了（图8）. 为了提高防水能力，该组件需要加强密封，因此需要较大的开口面积以确保声音的有效传输.

为什么不围成一个圈，因为从大众审美的角度来看，长耳机的外观可以节省屏幕空间，并且前置和左右两侧排列的光/距离传感器可以形成对称的审美效果有没有通话声音大的智能手机，使整个机器看起来更协调.

全屏时代的手机困境

问题再次出现. 如今，全屏手机已上电. 每个人都在追求更高的屏幕比例. 无论是“刘海”还是“美容秘诀”，设计师都迫切需要克服. 为了使手机的“大脑袋”不再具有醒目的听筒开口，智能手机做了很多尝试.

骨传导屏幕声音

Sharp在2014年推出的AQUOSCrystal首次实现了“全屏”设计（不幸的是，Sharp推出了“ borderless”），从而彻底擦掉了手机的“前额”而没有留下任何孔. 听筒. （图9）. 问题是，手机最重要的工作就是拨打电话. 没有听筒，我怎么能听到对方的声音？我必须使用头戴式耳机或免提免提电话吗？

Sharp的AQUOS Crystal解决方案是一种类似于“骨传导”的声学技术. 它内置有一个特殊的压电陶瓷激励器单元，通过振动将整个屏幕变成一个“大耳机”. 如果您想清晰地听到主叫方的声音，则需要将屏幕紧密贴合到耳朵或下巴，以便声波和颅骨振动并直接传播到内耳的外淋巴，因此绕过外耳和中耳的传播并转换为“声音”（图10）.

此时，“屏幕声音”概念已正式进入智能手机阶段.

框架声音

2016年，小米发布了MIX系列，智能手机正式进入“全屏时代”. 该产品采用类似于AQUOS Crystal的三面无边框设计. 它还没有用于听筒的孔. 它还使用压电陶瓷激励器作为发声单元（图11），但是MIX的声音传输与AQUOS Crystal非常相似. 很大的不同.

图11: 此图片来自Jifeng.com

简而言之，小米MIX致力于“悬臂梁压电陶瓷声学系统”. 其中，悬臂梁是机械传动结构. 我们可以将其理解为类似于打字机的传输原理. 压电陶瓷发出模拟音频后，“振动臂”撞击到手机的中间框架. 实际的发声单元是整个手机框架的中间框架（图12）.

AQUOS晶体的骨骼传导必须与耳朵或下巴接触，才能听到最大的音量差异. 小米MIX的悬臂压电陶瓷声学系统无需与身体接触，只需靠近耳朵即可听到中框的振动. 声音. 但是，这种声学系统的尴尬之处在于声音会失真，并且由于中框的振动没有方向性，因此电话前后的音量相同. 这意味着在安静的环境中，您和对面的陌生人都可以听到通话声音，这不利于保护个人隐私.

更成熟的屏幕声音

通过AQUOS Crystal，我们可以了解屏幕声音的基本原理: 通过激励器驱动屏幕和前方的结构，将屏幕作为振动体来产生声波，最后传输到人耳. 但是，AQUOS Crystal和小米MIX在声音传输方面都有局限性. 有没有更完美的解决方案？

答案是肯定的，那就是从“激励器”的单位媒体开始.

vivo最新的NEX是部分概念手机，其屏幕比例为91.24％，并且采用了新的全屏声音技术（图13）. 与AQUOS Crystal /小米MIX不同，vivo NEX将激励器从“压电陶瓷单元”替换为“微振动单元”（图14）. 它通常也被称为“线性振动器”. 线性电动机的相似之处在于它们利用电场和磁场的相互作用来产生力场.

图14: 此图片来自ZOL

尽管vivo NEX被称为“屏幕声音”，但在实际体验中，整个身体都是“手机”，不仅是屏幕表面，而且将耳朵放在手机框架上都可以听到声音和后盖，离手机较近. 屏幕顶部越靠近，音量越大，并且声音会随着耳与手机表面之间的距离逐渐衰减. 同时，vivo NEX的声音失真率要比压电陶瓷激励器好得多，并且在嘈杂的环境中也不会影响通话质量，而且相距遥远的陌生人听不到通话内容，并保护隐私相反，它比传统耳机更好.

可以看出，“屏幕声音”已经成熟，并且已经为智能手机实现了近100％的屏幕比例，并且还没有为手机开口的设计做好准备. 但是，这种技术始终具有较高的材料成本和较高的设计难度. 对于非旗舰定位手机，如何解决耳机必须居中并打开的尴尬？

微缝隙开口和导管听筒

早在2014年，索尼就意识到中心开口的听筒会影响观看效果，因此为旗舰产品Xperia Z2准备了对称的隐藏式听筒设计（图15）. 遗憾的是，索尼的Xperia Z系列旗舰产品主要是防水的，并且耳机的原始声音很小. 这次，使用微缝隙开口使声音更小（图16）. 因此，在Xperia Z2之后，其后续产品又改回了传统的集中式直板手机设计.

2017年有没有通话声音大的智能手机，小米的MIX2为微缝隙听筒树立了标杆. 为了解决该系列的前身悬臂压电陶瓷声学系统的缺陷，使用了微缝开口和导管类型. 耳机设计将声音位置隐藏在手机屏幕的顶部（图17）.

实际上，小米MIX2的管状微型听筒与索尼Xperia Z2没什么不同，只是小米为MIX2准备了特殊的声音导引结构，因此声音可以从扬声器单元传递到顶部. 为了解决导管式微型耳机的小开口区域，更长的传输距离以及由于传声的角落而可能造成的声音衰减的问题，MIX2配备了50mW的功率听筒（图18），比传统听筒的20mW功率大很多，而且更大的音量可以弥补声音衰减的隐患.

到目前为止，导管式微型听筒已经成为许多全屏手机的标准配置，并且为不断提高屏幕比例奠定了坚实的基础.

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