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手機一體式揚聲器有什麼好處

科技 更新时间:2024-07-08 01:57:46

在談到手機的影音體驗時,大家或許更在意手機屏幕顯示素質和連接有線/藍牙耳機時的音質表現,很少在意手機的外放音質。實際上,手機揚聲器的音質也關乎用戶體驗,比如在槍戰遊戲的過程中,刺耳的外放音質多少會影響我們的判斷,音量調低後又聽不到敵方的動靜。不過随着3.5mm耳機接口逐漸被取消後,手機廠商開始逐漸重視這一方面,發布新品時或多或少會提及揚聲器的參數特性。本期我們就來了解一下不同手機揚聲器的區别和各自的表現。

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真假雙立體聲

揚聲器一直是手機必備的零部件,最初隻是用來播放來電鈴聲、系統聲音,是一種非常簡單的發聲單元,隻有糖豆粒大小。慢慢地,手機取代MP3、MP4,具備影音娛樂功能後,手機揚聲器開始過渡到一體化BOX音腔,将揚聲器、音腔和天線三合一,最大限度減少了體積。同時,揚聲器單元還普遍采用“分體式”的振膜設計,比如懸邊采用雙層高韌性的PEI (聚醚酰亞胺)材料,球頂采用單層高韌性PEN薄膜參與揚聲器的振動,從而可以在極小的空間裡帶來較大的音量和一定的低音效果。

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一體化BOX音腔整合揚聲器、音腔和天線,能夠減少體積。

随着手機揚聲器的進化,它的數量也一直在變化。功能機時代裡,國際品牌和正規的國産品牌大多采用單揚聲器,處于揚聲器1.0時代。那時候的手機用戶就常常吐槽:諾基亞的鈴聲太小了,有沒有辦法把摩托羅拉的鈴聲調大……于是,山寨機注意到用戶的這一需求,采用大功率的揚聲器,不斷增加揚聲器的數量(多達25個),音量大且有不同程度的破音,來電時回頭率極高。

與山寨機暴力提升音量的做法不同,大品牌在揚聲器的設計上不僅注重數量,更注重音質。這裡就不得不提到已經淡出手機市場的HTC,2013年上市的HTC One M7采用前置雙揚聲器,模拟人的左耳右耳在真實場景中聽到的聲音差産生立體聲效果,并加入了BoomSound音響技術,為手機帶來前所未有的音響體驗。

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HTC One M7采用了前置雙揚聲器,外放音質不錯,但“三下巴”的設計引起部分用戶吐槽。

随着手機設計的發展,全面屏設計成為了主流,有限的機身内很難放入兩顆規模和設計完全相同的發聲單元,有些手機就另辟蹊徑,将聽筒作為其中一個聲道的發聲單元。這種方式雖然實現了雙聲道發聲,但是聽筒和底部揚聲器的腔體體積大不相同,就像聽力不同的左右耳,對聲場定位難免産生影響。

當然,部分定位高端的手機會提升聽筒揚聲器的功率,并對整體的揚聲器系統進行優化,盡量平衡兩個揚聲器的“實力”。聽筒作為揚聲器,既節省了空間,又略微提升了立體聲音效,但對遊戲玩家而言,聲場定位的效果無疑打了折扣。在這種情況下,部分旗艦手機回歸了雙揚聲器設計。

值得注意的是,考慮到不同階段裡用戶對揚聲器的需求不同,手機揚聲器的位置也各有差異。HTC One為了放置兩個揚聲器單元,不得不在屏幕的上下預留足夠的寬度,引來消費者“三下巴”的吐槽。

随後,聯想發布的樂檬K3、一加發布的首款機型也配備了雙揚聲器,但把揚聲器的位置移到了手機背部或手機底部的左右兩側,滿足用戶使用手機揚聲器播放歌曲的需求;後來随着手遊的風靡,如今大家更習慣橫向握持使用手機,所以雙揚聲器通常被對稱放置在手機頂部和底部;而以ROG遊戲手機為代表的部分手機依然采用非全面屏設計,屏幕上下兩側留有較大邊框,它的雙揚聲器就放置在這裡,正向朝着用戶。

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聯想樂檬K3的雙揚聲器在機身背面,平放在桌面上時會影響外放音質。

在手機揚聲器構建的聲場裡,單揚聲器隻有一個聲源點,我們無法判斷發聲的方向,隻能通過聲音在傳播過程中的自然衰減判斷它的遠近。雙揚聲器有左右兩個聲源點,兩個聲源發出的聲音,會有聲音信息的疊加與抵消,我們可以從左右聲源的聲波信号差異來判斷發聲位置。從底部左右雙揚聲器設計改為上下雙揚聲器設計,兩個揚聲器的物理距離更遠,聲場空間變得更大一些。

揚聲器的進化

手機上所使用的的揚聲器都隻能算是“微型揚聲器”,振膜直徑約為10mm,我們常常看到的1012揚聲器、1216揚聲器就是指手機揚聲器的尺寸大小。例如小米10系列就采用了雙1216線性揚聲器,揚聲器長12mm,寬16mm,比普通手機上的揚聲器更大。

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1216線性揚聲器的尺寸更大一些,一定範圍内提升了外放音質。

在同等材料和工藝下,揚聲器尺寸大也就意味着振膜面積大,能夠在一定範圍内提升音質,但既然是用于手機,尺寸的提升是有瓶頸的,廠商就需要使用新型振膜材料、增加磁電路線圈等方式來提高微型振膜的振幅,從而在更小的揚聲器體積裡,實現比幾年之前更寬闊的頻響範圍和稍好一些的動态。

揚聲器的發聲原理是電流通過由磁鐵組成的磁電路内的線圈,在上下方向産生驅動力,使振膜振動發出聲音。要想獲得更大的響度,就要增大内部磁場強度,從而提高振膜的振幅。增大磁場強度最直接的辦法是增加磁鐵數量,大多數手機揚聲器内的磁鐵數量是3個,對振膜的驅動力有限,小米10 Pro采用7磁發聲單元,使振膜單向振幅達到0.65mm,振幅的大幅增加令輸出響度提升1~2dB,并且中低高頻響應也有了>5dB的突破性提升。

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7磁鐵設計增大了磁場強度,提高振膜的振幅。

現在一些手機新品在發布時還會提及音腔大小,比如小米10 Pro的揚聲器音腔等效1.2cc(也就是1.2cm³),一般手機揚聲器音腔通常是0.9cc,大音腔能夠明顯提升聲音的響度,修正低、中、高三頻的表現。

此外,線性揚聲器和超線性揚聲器概念也逐漸在業界普及。過去的手機揚聲器内部隻有一組線圈用于驅動振膜,當信号過大或振膜振幅過強時,振膜會因受力不均産生諧振,導緻聲音失真。為了解決這一問題,超線性揚聲器在内部增加了一組線圈,通過兩組線圈驅動振膜,平衡振膜的受力,避免了不必要的諧振,振膜的振幅也因此得到了加強,聲音的表現自然也會更好一些。

振膜大小、音腔體積、磁鐵/線圈的數量都能夠有效地改善手機揚聲器的響度和音質,盡可能減少失真與破音,但會增大揚聲器的尺寸,每一點提升都體現着廠商的設計能力。

各種音效的加持

兩個揚聲器發出的聲音隻能稱得上是雙聲道立體聲,而且左聲道和右聲道也就距離十幾厘米,混響空間依然有限,于是手機廠商“引進”了虛拟環繞聲技術,除了保留着聲源的方向感外,還伴随産生圍繞感和擴展感(聲音離開聽者擴散或有混響的感覺)的音響效果。

比如vivo NEX旗艦版就曾搭載DTS虛拟環繞聲技術,在手機内部對多音軌音頻進行混縮處理,再送到雙揚聲器上播放,得到接近于5.1、7.1音響系統發出的聲音,實現環繞聲效果。原本簡單的左右聲道,能夠模拟出包含左前、右前、左、右、左後、右後多個聲道的環境,從而“欺騙”用戶的耳朵。在手機上,我們常見的還有杜比全景聲、Dirac音效等。

如果你的手機并未經過杜比、DTS、Dirac等音效加持(沒有獲得認證),也可以通過刷入ViPERFX(蝰蛇音效)驅動自行調節。ViPER4是一款用于Android系統的全局音效驅動,它可以針對耳機、揚聲器及其他藍牙設備進行細節和高音補償,提升手機的音質表現。

當然,如果你不想這麼麻煩進行刷機的話,也可以選擇使用第三方App來播放歌曲、觀看視頻,比如《酷狗音樂》就自帶了蝰蛇音效,《愛奇藝》等在線視頻平台也大多提供了杜比視界模式(需要開通會員)。對于單揚聲器的手機來說,這些提升音質的辦法隻是起到優化音質的作用,但不能增強聲音的空間感;隻有在具備雙揚聲器(包括非對稱雙揚聲器)的手機上,音效優化才會有相對明顯的效果。

外放音質對比體驗

為了直觀地感受不同手機外放音質的區别,我特意挑選了4款采用不同配置揚聲器的機型,分别使用最大音量進行歌曲播放和遊戲外放的測試。

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歌曲播放測試中,4款手機橫屏放立在桌上,我分别用它們播放了《渡口》《加州旅館》等曲目。采用單揚聲器的A機型保留了大部分音頻内容的起音,但缺乏低頻的延展,大音量下由于功率不夠損失部分音色和力度,空間感的表現較差。

B機型聽筒揚聲器和主揚聲器的功率相差較大,樂器部分還算左右均衡,但人聲基本由主揚聲器傳出,閉着眼聽仿佛歌手一直站在右側,立體感較差,構建的聲場呈雞蛋狀,在放入大紙箱後,聲場的缺陷會稍微得到彌補,更有立體感一些;音質方面的表現還算不錯,低頻沒有明顯的彈性但量很足,人聲清冽不失真,但高音部分不夠圓滑,有些許毛刺感。

C機型在播放歌曲中表現出色,由于雙揚聲器朝向左右,能夠營造出圓滿的聲場,如果把手機放在一個大紙箱裡,外放聲音遇到障礙返回産生混響會進一步提升3D環繞的效果;同時C機型的音質也可圈可點,低頻部分量足且有明顯的彈性,鼓點聽起來特别有勁,人聲清澈響亮而且比較飽滿。

D機型同樣采用1216揚聲器,7磁發聲單元,并經過了Dirac HD Sound軟件進行脈沖和頻率響應校正,和C機型的配置相當,但調音方面各有千秋,由于揚聲器朝向正面,它的聲場呈橢圓狀,和C機型對比起來人聲明顯更靠前一些。

在遊戲外放的環節中,我們在《和平精英》的訓練場裡進行兩兩測試,比較4款手機揚聲器的定位能力。A機型的劣勢非常明顯,無論敵人從哪個方位接近,A機型外放的腳步聲隻能聽到由遠及近,但無法判斷方位。B機型有一定的定位能力,左側的敵人相對右側敵人更難發覺,需要比較接近時才能聽到腳步聲。

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在緊張的遊戲過程中用戶的手掌會不自覺地貼緊兩側邊框,遮擋住放置在這裡的揚聲器。

正因如此,我憑借着腳步聲的大小和模糊的方向感很容易猜出敵人的方位。C機型和D機型左右揚聲器的音量比較均衡,能夠輕易地辨别左右。相比之下,揚聲器采用正朝向設計的D機型更容易判斷出敵人方位。值得一提的是,在激烈的遊戲過程中,随着腎上腺素上升,玩家的雙手會不由自主地緊握手機,這很可能會遮擋住手機頂部和底部,隻有揚聲器正朝向用戶的D機型不受影響。

寫在最後

從規格參數和實際體驗可以看到,雖然如今手機大多數都配備了雙揚聲器,但外放的音質依然有比較明顯的區别。非對稱雙揚聲器聲場不完整,無論是播放音樂還是遊戲都有一定的缺憾,軟件優化也難以彌補硬件上的差異。對稱式雙揚聲器配合虛拟環繞音效,能夠明顯提升外放音質,具備更強的定位能力。在廠商的宣傳中,對稱式雙揚聲器通常會特别标明揚聲器尺寸、磁鐵數量等主要參數和音效技術,而非對稱雙揚聲器往往隻是略提一二,如果你特别注重手機外放效果,選購時要擦亮眼睛。

遊戲“聽聲辨位”手機

ROG遊戲手機3

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CPU:高通骁龍865 Plus GPU:Adreno 650 屏幕:6.59英寸 2340×1080像素

存儲:12GB 128GB 前置攝像頭:2400萬像素 後置攝像頭:6400萬像素 1300萬像素 500萬像素 價格:3999元

ROG遊戲手機3的屏幕上下邊框留有足夠的空間,置入了雙立體聲揚聲器。這兩個揚聲器均采用了7磁發聲單元,并且配備獨立NXP放大器,可以輸出更大功率并具備更低的失真。經過Dirac HD Sound軟件進行脈沖和頻率響應校正後,ROG遊戲手機3的外放聲音擁有更深沉的低音表現和更寬廣的聲場。而且這兩個揚聲器正面朝向用戶,遊戲過程中避免了手持對揚聲器效果的影響。

聯想拯救者電競手機Pro

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CPU:高通骁龍865 Plus GPU:Adreno 650 屏幕:6.65英寸 2340×1080像素 存儲:8GB 128GB 前置攝像頭:2000萬像素 後置攝像頭:6400萬像素 1600萬像素 價格:3499元

強大的雙揚聲器系統是拯救者電競手機Pro的一大賣點,它采用了對稱式正出音雙揚聲器設計, 兩個揚聲器均擁有0.65mm超大振幅,具有1.4cc音腔。兩個對稱的揚聲器可以形成Hyper Audio 90°廣角聲場,似于音響系統中的5.1聲道,将正向的聲場擴展到人耳左右兩側,聲音無遮擋更清晰。無論是遊戲還是看劇,都能夠有效增強聲音細節,帶來震撼、沉浸的聽覺效果。

紅魔5S

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CPU:高通骁龍865 GPU:Adreno 650 屏幕:6.65英寸 2340×1080像素 存儲:8GB 128GB 前置攝像頭:800萬像素 後置攝像頭:6400萬像素 800萬像素 200萬像素 價格:3799元

和之前的多款紅魔遊戲手機一樣,紅魔5S同樣經過了DTS:X Ultra認證,在音頻方面有不俗的表現。它配備兩個對稱式超線性揚聲器和雙Smart PA(智能功率放大器),增強了振膜的振幅。在DTS:X Ultra音效加持下,紅魔5S提供了音樂、電影、遊戲等不同場景模式,在玩需要聽聲辨位的射擊類遊戲時,聲場會變得更加開闊,讓戰隊對話和背景聲音明顯分離,幫助玩家更加精準地捕捉到對手的位置。

影音音效認證手機

小米10 Pro

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CPU:高通骁龍865 GPU:Adreno 650 屏幕:6.67英寸 2340×1080像素 存儲:8GB 256GB 前置攝像頭:2000萬像素 後置攝像頭:10800萬像素 2000萬像素 1200萬像素 800萬像素 價格:4999元

作為小米十周年年度旗艦,小米10 Pro堪稱全能,在音頻方面也有豪華配置。它采用對稱式1216線性揚聲器,搭載7磁發聲單元,音腔等效1.2cc,振膜振幅達到了0.65mm,外放聲音響度更大音域更廣。經過針對性的場景優化後,小米10 Pro支持15級細膩調音和智能場景識别功能,并以76分綜合成績獲得了DxoMark音頻排行第一的成績。當然,追求性價比的用戶還可以選擇小米10,同樣具備雙1216揚聲器、1.0cc音腔,外放效果同樣不錯。值得一提的是,小米10系列獲得了Hi-Res音頻認證,能夠更好地表現音樂品質,讓聽者感受到更加真實的臨場氛圍。

OPPO Find X2 Pro

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CPU:高通骁龍865 GPU:Adreno 650 屏幕:6.7英寸3168×1440像素 存儲:12GB 256GB 前置攝像頭:3200萬像素 後置攝像頭:4800萬像素 4800萬像素 1300萬像素 價格:5999元

OPPO Find X2 Pro擁有出色顯示效果的屏幕,3K級分辨率帶來了精細的畫質,在影音播放場景中有着明顯的先天優勢。音頻方面,OPPO Find X2 Pro搭載的是非對稱式雙揚聲器,分别位與手機底部與頂部聽筒位置,其中底部揚聲器振幅0.65mm,擁有等效0.9cc大音腔。雙立體聲揚聲器配合杜比全景聲,可智能匹配音樂、電影、遊戲場景,帶來身臨其境的影音娛樂體驗。

iQOO 5

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CPU:高通骁龍865 GPU:Adreno 650 屏幕:6.56英寸 2376×1080像素 存儲:8GB 128GB 前置攝像頭:1600萬像素 後置攝像頭:5000萬像素 1300萬像素 1300萬像素 價格:3998元

iQOO 5号稱超滿分旗艦,具備3個“120”—120W快充、120Hz屏幕刷新率和120dB高動态Hi-Fi芯片。除了搭載CS43131高保真音頻DAC之外,iQOO 5還搭載了雙1210超線性揚聲器(屏幕上方的揚聲器隐藏在0.3mm微縫中,與聽筒合而為一),振膜振幅為0.5mm,低音下潛深,響度翻倍,能帶來震撼的環繞立體聲效果。針對喜歡使用耳機的用戶,iQOO還傳承vivo經典的音質調校風格,通過了索尼Hi-Res有線/無線音頻雙認證,為音樂發燒友帶來高保真的音頻體驗。

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