มอเตอร์สั่นโทรศัพท์มือถือ – ความรู้ที่มีมายาวนาน

มอเตอร์โทรศัพท์มือถือคืออะไร?

มอเตอร์โทรศัพท์มือถือโดยทั่วไปหมายถึงแอปพลิเคชันที่ทำให้โทรศัพท์มือถือสั่น ซึ่งบทบาทหลักคือการทำให้โทรศัพท์มือถือสั่นเพื่อเป็นการให้ข้อมูลป้อนกลับแก่ผู้ใช้ในระหว่างการใช้งานโทรศัพท์มือถือ

ในโทรศัพท์มือถือมีมอเตอร์อยู่สองประเภท ได้แก่ มอเตอร์แบบโรเตอร์และมอเตอร์แบบอื่นๆมอเตอร์เชิงเส้น

มอเตอร์โรเตอร์:

มอเตอร์แบบโรเตอร์ที่ว่านี้ มีลักษณะคล้ายกับมอเตอร์ที่พบในรถยนต์ขับเคลื่อนสี่ล้อ และเช่นเดียวกับมอเตอร์ทั่วไป มอเตอร์เหล่านี้ใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งเป็นสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสไฟฟ้า เพื่อขับเคลื่อนให้โรเตอร์หมุนและสั่น

แผนภาพโครงสร้างมอเตอร์โรเตอร์

ดังที่แสดงไว้ที่นี่

ในอดีต ระบบสั่นของโทรศัพท์มือถือส่วนใหญ่ใช้มอเตอร์แบบโรเตอร์ แม้ว่ามอเตอร์แบบโรเตอร์จะมีกระบวนการผลิตที่ง่ายและต้นทุนต่ำ แต่ก็มีข้อจำกัดหลายประการ เช่น การเริ่มต้นทำงานช้า การเบรกช้า และการสั่นที่ไม่เป็นทิศทาง ทำให้เกิด "แรงต้าน" ที่สังเกตได้เมื่อโทรศัพท์สั่น รวมถึงไม่มีการควบคุมทิศทาง (ลองนึกถึงสมัยก่อนที่มีคนโทรมาแล้วโทรศัพท์หมุนและกระโดด)

และปริมาตร โดยเฉพาะความหนาของมอเตอร์โรเตอร์นั้นควบคุมได้ยาก และแนวโน้มเทคโนโลยีในปัจจุบันคือทำให้บางลงเรื่อยๆ แม้ว่าจะมีการปรับปรุงแล้ว มอเตอร์โรเตอร์ก็ยังคงยากที่จะตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับขนาดพื้นที่ของโทรศัพท์

มอเตอร์แบบโรเตอร์ยังแบ่งตามโครงสร้างได้เป็นสองประเภท คือ โรเตอร์ธรรมดาและโรเตอร์แบบเหรียญ

โรเตอร์แบบทั่วไป: ขนาดใหญ่ การสั่นสะเทือนไม่ดี การตอบสนองช้า เสียงดัง

โรเตอร์เหรียญ: ขนาดเล็ก การสั่นสะเทือนไม่ดี การตอบสนองช้า การสั่นสะเทือนเล็กน้อย เสียงเบา

การใช้งานเฉพาะ:

มอเตอร์โรเตอร์ธรรมดา

แอนดรอยด์ (เสี่ยวหมี่) :

มอเตอร์สั่นสะเทือนแบบ SMD (มอเตอร์โรเตอร์นี้ใช้สำหรับ Redmi 2, Redmi 3 และ Redmi 4 รุ่นสเปคสูง)

(ผู้ใช้มอเตอร์โรเตอร์ Redmi Note 2)

วีโว่:

มอเตอร์โรเตอร์แบบติดตั้งบน Vivo NEX

มอเตอร์โรเตอร์เหรียญ

OPPO Find X:

ภายในช่องเลือกทรงกลมคือมอเตอร์โรเตอร์รูปทรงเหรียญที่ติดตั้งอยู่ใน OPPO Find X

ระบบปฏิบัติการ iOS (ไอโฟน) :

ไอโฟนรุ่นแรกๆ ใช้เทคนิคที่เรียกว่า "ERM" หรือมอเตอร์โรเตอร์แบบเยื้องศูนย์ ซึ่งใช้ในไอโฟน 4 และรุ่นก่อนหน้า 4 รุ่น และในรุ่น CDMA ของไอโฟน 4 และ 4s นั้นใช้มอเตอร์แบบเหรียญ LRA (มอเตอร์เชิงเส้น) แต่อาจเป็นเพราะเหตุผลเรื่องพื้นที่ แอปเปิลจึงเปลี่ยนกลับมาใช้มอเตอร์ ERM ในไอโฟน 5, 5c และ 5s

iPhone 3Gs มาพร้อมกับมอเตอร์โรเตอร์แบบเยื้องศูนย์ (ERM)

iPhone 4 มาพร้อมกับมอเตอร์โรเตอร์แบบเยื้องศูนย์ (ERM)

iPhone 5 มาพร้อมกับมอเตอร์โรเตอร์แบบเยื้องศูนย์ (ERM)

มอเตอร์โรเตอร์ด้านซ้ายของ iPhone 5C และด้านขวาของ iPhone 5 มีลักษณะภายนอกเกือบเหมือนกัน

มอเตอร์เชิงเส้น:

เช่นเดียวกับเครื่องตอกเสาเข็ม มอเตอร์เชิงเส้นเป็นโมดูลเครื่องยนต์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าโดยตรง (หมายเหตุ: โดยตรง) ไปเป็นพลังงานกลเชิงเส้นโดยอาศัยมวลสปริงที่เคลื่อนที่ในลักษณะเชิงเส้น

แผนภาพโครงสร้างของมอเตอร์เชิงเส้น

มอเตอร์เชิงเส้นให้ความรู้สึกกะทัดรัดกว่าในการใช้งาน และมีขนาดบางกว่า หนาน้อยกว่า และประหยัดพลังงานมากกว่า แต่ราคาสูงกว่ามอเตอร์แบบโรเตอร์

ในปัจจุบัน มอเตอร์เชิงเส้นแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ มอเตอร์เชิงเส้นตามขวาง (แกน XY) และมอเตอร์เชิงเส้นแบบวงกลม (แกน Z)

กล่าวโดยสรุป หากหน้าจอมือเปรียบเสมือนพื้นดินที่คุณยืนอยู่ คุณก็คือจุดหนึ่งบนหน้าจอ โดยเริ่มต้นจากตัวคุณเอง กำหนดแกน X ในทิศทางซ้ายและขวา กำหนดแกน Y ในทิศทางด้านหน้าและด้านหลัง และกำหนดแกน Z ด้วยทิศทางขึ้นและลง (ศีรษะขึ้นและศีรษะลง)

มอเตอร์เชิงเส้นแนวนอนเป็นตัวที่ผลักคุณไปข้างหน้าและข้างหลัง (แกน XY) ในขณะที่มอเตอร์เชิงเส้นวงกลมเป็นตัวที่เคลื่อนคุณขึ้นและลง (แกน Z) เหมือนแผ่นดินไหว

มอเตอร์เชิงเส้นแบบวงกลมมีระยะชักสั้นกว่า แรงสั่นสะเทือนน้อยกว่า และระยะเวลาการทำงานสั้นกว่า แต่ก็ดีขึ้นมากเมื่อเทียบกับมอเตอร์แบบโรเตอร์

การใช้งานเฉพาะ:

ระบบปฏิบัติการ iOS (ไอโฟน) :

มอเตอร์เชิงเส้นวงกลม (แกน Z)

iPhone 4 และ iPhone 4s รุ่น CDMA เคยใช้มอเตอร์ LRA (มอเตอร์เชิงเส้นทรงกลม) รูปทรงเหรียญอยู่ช่วงสั้นๆ

มอเตอร์เชิงเส้น (มอเตอร์เชิงเส้นแบบวงกลม) ถูกนำมาใช้ครั้งแรกใน iPhone 4s

หลังจากถอดชิ้นส่วนออก

หลังจากถอดชิ้นส่วนมอเตอร์ออกแล้ว

(2) มอเตอร์เชิงเส้นตามขวาง (แกน XY)

มอเตอร์เชิงเส้นเริ่มต้น:

ใน iPhone 6 และ 6 Plus แอปเปิลได้เริ่มใช้มอเตอร์เชิงเส้นแบบยาว LRA อย่างเป็นทางการ แต่แรงสั่นสะเทือนนั้นให้ความรู้สึกแตกต่างจากมอเตอร์เชิงเส้นแบบวงกลมหรือมอเตอร์แบบโรเตอร์ที่เคยใช้มาก่อน เนื่องจากระดับเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน

มอเตอร์เชิงเส้นดั้งเดิมใน iPhone 6

หลังจากถอดชิ้นส่วนออก

มอเตอร์เชิงเส้น LRA บน iPhone 6 Plus

หลังจากถอดชิ้นส่วนออก

มอเตอร์เชิงเส้น LRA ใช้งานได้กับ iPhone 6 Plus

แอนดรอยด์:

ภายใต้การนำของแอปเปิล มอเตอร์เชิงเส้น (Linear Motor) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีมอเตอร์รุ่นใหม่สำหรับโทรศัพท์มือถือ กำลังได้รับการยอมรับจากผู้ผลิตโทรศัพท์มือถือมากขึ้นเรื่อยๆ โทรศัพท์มือถือรุ่น Mi 6, OnePlus 5 และรุ่นอื่นๆ ต่างทยอยติดตั้งมอเตอร์เชิงเส้นในปี 2017 แต่ประสบการณ์การใช้งานยังห่างไกลจากโมดูล TAPTIC ENGINE ของแอปเปิลมาก

และโทรศัพท์แอนดรอยด์รุ่นปัจจุบันส่วนใหญ่ (รวมถึงรุ่นเรือธง) ใช้มอเตอร์เชิงเส้นแบบวงกลม

ต่อไปนี้คือตัวอย่างบางรุ่นที่ติดตั้งมอเตอร์เชิงเส้นแบบวงกลม (แกน Z):

สมาร์ทโฟนเรือธงรุ่นใหม่ mi 9 เปิดตัวเมื่อเดือนที่แล้ว:

ภายในส่วนที่เลือกเป็นวงกลมนั้น มีมอเตอร์เชิงเส้นวงกลมขนาดใหญ่ (แกน Z) ติดตั้งโดย mi 9

Huawei Mate 20 Pro สมาร์ทโฟนเรือธง:

ภายในส่วนที่เลือกเป็นวงกลมนั้น คือมอเตอร์เชิงเส้นวงกลมแบบดั้งเดิม (แกน Z) ที่ติดตั้งโดย Mate 20 Pro

ความรุ่งโรจน์ของ V20:

ในการเลือกแบบวงกลมนั้น จะติดตั้งมอเตอร์เชิงเส้นวงกลมแบบดั้งเดิม (แกน Z) โดยใช้ Glory V20

สรุปแล้ว:

ตามหลักการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกัน มอเตอร์สั่นของโทรศัพท์มือถือสามารถแบ่งออกได้เป็น...มอเตอร์โรเตอร์และมอเตอร์เชิงเส้น

ทั้งมอเตอร์แบบโรเตอร์และมอเตอร์เชิงเส้นต่างก็ใช้หลักการของแรงแม่เหล็กในการสั่น มอเตอร์แบบโรเตอร์ทำให้ตุ้มถ่วงสั่นโดยการหมุน ส่วนมอเตอร์เชิงเส้นทำให้ตุ้มถ่วงสั่นโดยการสั่นอย่างรวดเร็วด้วยแรงแม่เหล็ก

มอเตอร์แบบโรเตอร์แบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ โรเตอร์ธรรมดาและโรเตอร์แบบเหรียญ

มอเตอร์เชิงเส้นแบ่งออกเป็นมอเตอร์เชิงเส้นตามยาวและมอเตอร์เชิงเส้นตามขวาง

ข้อดีของมอเตอร์แบบโรเตอร์คือราคาถูก ในขณะที่ข้อดีของมอเตอร์เชิงเส้นคือประสิทธิภาพสูง

โดยทั่วไปแล้ว มอเตอร์โรเตอร์แบบธรรมดาต้องใช้การสั่นสะเทือน 10 ครั้งจึงจะทำงานเต็มกำลังได้ ในขณะที่มอเตอร์เชิงเส้นสามารถติดตั้งเพียงครั้งเดียวได้ และอัตราเร่งของมอเตอร์เชิงเส้นนั้นสูงกว่ามอเตอร์โรเตอร์มาก

นอกจากประสิทธิภาพที่ดีกว่าแล้ว เสียงสั่นสะเทือนของมอเตอร์เชิงเส้นยังต่ำกว่ามอเตอร์แบบโรเตอร์อย่างเห็นได้ชัด โดยสามารถควบคุมได้ภายใน 40 เดซิเบล

มอเตอร์เชิงเส้นมอบประสบการณ์การสั่นสะเทือนที่คมชัดยิ่งขึ้น (อัตราเร่งสูง) เวลาตอบสนองที่รวดเร็วขึ้น และเงียบยิ่งขึ้น (เสียงรบกวนต่ำ)