硬核科普!65W和120W快充为啥必须使用双电芯设计?
为了提升智能手机的续航表现,越来越多的手机开始引入双电芯设计,从而获得了足以媲美独显轻薄本的65W充电功率,而双电芯也是当前手机圈全面突破100W超快闪充技术的先决条件,将15分钟充满4000mAh电池的梦想照进了现实。
iPhone X采用了由4.93Wh+5.52Wh两块电芯并联而成的L型电池模组
那么,双电芯就一定是手机电池的发展趋势吗?和传统的单电芯相比,这种结构的电池系统还有什么优缺点?
朴素的双电芯设计
在很多人的潜意识中,智能手机里面不都是一块电池吗?只是它的形状有长有方、容量有大有小而已。
实际上,手机圈早就点亮了双电池的“科技树”,比如2012年夏新就曾推出过号称“永不断电”的N808,打开这款手机的后盖可以看到1630mAh和900mAh两种规格的电池,手机系统可同时显示这两块电池的电量,用户可以在手机开机的情况下替换其中任意一块电池,从而实现手机永不断电的目标。
我们都知道电池容量越大,智能手机的续航就越长久。
然而,在电池材料技术没有突破的情况下,它在单位体积内的能量密度和充电倍率是存在上限的,贸然增加容量再叠加时下流行的快充技术存在极大的安全隐患。
因此,一些主打大电池长续航的手机也引入了双电芯理念,比如金立在2015年~2017年推出的M5/M6 Plus和M2017就分别内置6020mAh和7000mAh电池,它们分别是由2块3010mAh和3500mAh的电芯并联而成,并辅以双充电IC实现了安全且快速的充电能力。
苹果也是很早就加入“双电芯列车”的手机品牌,它在2017年发布的iPhone X采用了双层堆叠主板,节省出了一小块内部空间。为了将这部分空间利用上,苹果定制了由两块电芯拼接而成的L型电池,空间利用率达到了极致。需要注意的是,苹果后期部分型号虽然保留了L型电池,但有些依旧是双电芯结构,有些则是单电芯结构的L型异形电池,随着异形电池封装技术的成熟,苹果很可能会取消经典的双电芯设计。
iPhone 11系列手机的X光照,电池结构一览无余
究其原因,苹果和前面提到的双电池手机在理念上就是很“朴素”的(iPhone并不追求极速的快速充电功率,18W就“够快了”),只是单纯为了在有限的空间里塞进更大更多的电池,以容量换续航。
然而,双电芯技术其实还有一个隐藏的杀手锏,那就是可以显著提升充电功率,进一步缩短充电耗时。
那么,双电芯的这套绝学又是如何实现的呢?
单电芯的物理极限
细心的童鞋应该注意过一个问题,在2019年之前,绝大多数手机品牌的快充技术都保持在18W~30W之间,直到一项名为“电荷泵”技术的出现才全面突破了40W关口,并一路狂奔到50W(小米10 Pro)、55W(iQOO 3)、65W(OPPO Reno Ace、realme X50 Pro 5G、黑鲨3)乃至120W(小米10至尊纪念版,vivo Super FlashCharge 120W)和125W( OPPO)。上述产品或快充技术的功率虽然节节攀升,但你又可曾知道,其中有些却是单电芯望而不可及的天花板。
锂电池的理论充电功率
手机内置锂电池的工作电压多在3.3V~4.2V之间(电压会随电量的消耗而逐渐降低),而锂电池安全充电时的输入电压上限约4.5V(太高会产生过充导致电池报废)。
同时,锂电池对充电电流(单位为mA)也存在限制,近些年手机领域的锂电池视设计和品质差异,其充电电流普遍会被控制到0.5倍~1.5倍的电池放电电流,如果是1倍就代表1C的充电倍率(充/放电电流大小的比率),1.5倍就是1.5C的充电倍率。
假设一款手机内置了1.5C充电倍率的4000mAh电池,充电时电池的输入电流最多为4000mAh×1.5C=6A,再用它乘以之前提到的最大输入安全电压4.5V,最终得到的就是它所支持的最大充电功率,6A×4.5V=27W。
在现实中,当电源插座内的交流电通过充电器和数据线,输入到手机内部的电池途中,还会被降压、转换电路和内阻消耗部分能量,而这些能量则会以热量的形式表现出来。换句话说,27W也只是普通锂电池可以承受的“理论充电功率”,为了避免安全隐患(发热过高),手机实际的充电功率只会更低。
因此,在过去的很长一段时间里,智能手机最普及的快充功率多在18W~24W之间,其中还又被细分为“低压高电流”(高通QC、联发科PE、华为FCP和USB PD等)和“高压低电流”(OPPO VOOC和华为SCP等)。那么,如今动辄30W、50W、65W甚至125W快充技术又是如何突破锂电池的理论充电功率封锁的呢?
首先就是电芯充电倍率的提升。
得益于阵列式极耳结构(MTW)技术,如今手机电芯可以轻松获得5倍~6倍的充电倍率(充/放电电流大小的比率),以2000mAh电芯为例,它们的充电倍率就是12A÷2000mAh=6C(对应120W左右)和10A÷2000mAh=5C(对应100W左右)。因此,你会发现所有支持100W以上充电功率的闪充技术都会主打武装“6C”电池。
需要注意的是,6C也不是锂电池的极限,因为不同电子设备,采用锂电池的充电倍率可能有着云泥之别。以无人机航模电池为例,其充电倍率甚至可以达到20C~40C。
电荷泵打破功率封锁
提升充电功率最简单的方法就是提高输入电压和输入电流,但正如前文所述,手机内部的充电IC单元的转换率最高也只有89%左右,根本“扛不住”高电压输入带来的降压耗损发热。此时,一个名为电荷泵(Charge Pump)的技术出现了,我们可以将它理解为新一代充电IC,可将转换效率从89%提高到98%,从而大幅降低了手机高压充电时的发热问题,同时它还具备能将电压减半的同时电流增倍的天赋技能,结合更高充电倍率的电池,就能实现充电功率的跨越。
以华为主打的40W SuperCharge快充技术为例,其背后的秘密就是电荷泵。原装充电器支持10V/4A(40W)输出,当10V的输出电压和4A的输出电流通过USB Type-C接口送进手机后,手机内部的电荷泵就开始工作了,它能将电芯的充电电压降到5V,同时还将充电电流从4A提升到8A,最终在手机内部营造出了一个5V/8A低压大电流的充电环境。
总之,从小米9开始的27W快充、第一代iQOO主打的44W快充,以及其他超过27W的快充技术,几乎都是得益于电荷泵在背后的推动才最终走向商业化量产的。
电荷泵也有天花板
2020年初,50W成为了新一代旗舰手机快充技术的基准功率,它能将4000mAh容量电池的充电耗时缩短到45分钟左右。可惜,这个等级的充电功率基本就是单电芯结构电池的物理极限了。
小米10 Pro发布时雷军曾做过科普,称“在电池体积不变的前提下,需要平衡好充电功率和电池容量的关系。充电功率越高,电池密度下降越快。比如30W闪充提升到50W,电池容量就少了5%。如果要把充电功率进一步提升,单电芯就搞不定了”。为此,小米10 Pro内置了一块搭载MMT技术的4500mAh定制条形电池,并支持50W(10V/5A)疾速闪充,号称是单电芯所支持充电功率的极致。
然而,没过几天这个极致记录就被打破了。iQOO 3同样采用单电芯设计,而其主打的Super FlashCharge则支持最高55W(11V/5A)快充。这款手机打破纪录的关键,是iQOO 3采用更新一代的双路分离式IC设计(内置两个电荷泵IC,iQOO在2019年主打的44W快充也采用了类似的双IC设计),比单电荷泵IC的转换效率更高,发热更低,在充电的过程中可以保持“更长时间”的峰值充电功率。
之所以强调“更长时间”,是因为手机快充技术的标称功率只是理论层面的最高峰值功率,在实际的充电过程中,最高功率往往很难达到这个数值,而且当电池电量或温度达到某个阈值时,充电功率会逐步下降。手机厂商可以根据电池的体质,以及对自家快充技术的自信程度对这些阈值进行微调。因此,现实中才会出现30W快充虽然在前20分钟没有40W快充快,但完全充满电的耗时却更短的怪现象。
双电芯让功率突破天际
虽然iQOO 3让单电芯的快充峰值功率勉强达到了55W,但在竞争日益激烈的手机市场,55W就够了吗?答案自然是否定的,所以我们才会看到已经下嫁到2000元价位的65W快充(realme X7),以及即将全面商业化的120W~125W极速闪充。只是,这种更高充电功率的代价,就是必须将电池一分为二。
双电芯的充电原理
OPPO在2018年推出的Find X和R17 Pro手机主打的50W SuperVOOC闪充(10V/5A),其背后的秘密就是采用了电荷泵IC以及双电芯串联的电池模组,充电时可以让每块电芯都以25W(5V/5A)功率输入,实现了充电效率翻倍的目的。OPPO在2019年发布Reno Ace时还带来了65W SuperVOOC 2.0闪充(10V/6.5A),同样是双电芯串联,只是每个电芯都能同时以32.5W(5V/6.5A)功率输入,充电耗时更短。
前文提到的所有65W以更高功率的快充技术,都采用了双电芯串联的电池模组,它们解决了单电芯方案无法长时间维持峰值充电功率,后期必须降速保护电池的缺陷。在安全性上,同样时间充满两块电芯的风险也要远远低于充满一块两倍容量单电芯的风险。
同理,现在所有主打破百充电功率的闪充方案,也会采用多颗电荷泵并联的设计,提升整套降压电路的转换效率。比如vivo主打的120W超快闪充就延续了两颗电荷泵充电IC的设计,每个电荷泵转换20V/3A大约60W的功率。
而OPPO新一代125W超级闪充更是采用了并联三电荷泵方案,将充电头传输过来的20V/6.25A经过三电荷泵降压转换成10V/12.5A进入电池(两个电芯平均分配5V/12.5A),每个电荷泵只需转换20V/2.1A大约42W左右的功率,有效地避免了大电流造成的电荷泵过载、过热。
小米10至尊纪念版采用了全新的4:2大功率充电架构,通过将大电流分解为双路小电流充电,不仅降低充电通路的阻抗,同时还提升了整体的转化效率。在两条充电通路上分别搭载超高效的定制电荷泵充电芯片,组成双电荷泵并联架构。其中,两颗转化效率高达98.5%定制电荷泵,不仅使充电转化率更高,充电的稳定性也大幅度提升。在120W大功率充电过程中,将两路20V 3A的高电压电流转化为两路10V 6A的低电压电流,最终汇流成10V 12A的大电流输入电池。
双电芯的后遗症
问题来了,两个电芯串联会导致电压翻倍,而手机锂电池的正常输出电压(为手机内各元器件供电)应该是5V左右,因此这种电池模组还需要专门的降压电路将串联双电芯的输出电压减半。这个多余的步骤,势必会增加能量的耗损,对续航造成一定的影响,哪怕这个降压电路引入了电荷泵技术也难以100%消除。
为此,黑鲨3系列手机曾提供了另一种解决思路,那就是“串充并放双电池系统”。简单来说,就是当黑鲨3的电源管理系统检测到有原装充电器插入时(需触发65W快充协议),双电芯模组以串联的模式充电,每个电芯同时享用32.5W(5V/6.5A)的充电功率。在其他状态下,黑鲨3的电源管理系统会将双电芯模组切换到并联的模式放电,此时无需专门的降压电路,内阻更低,效果等同于让电池释放出更多的电量。
小结
随着未来更多旗舰手机列装65W、120W或更高功率的快充技术,双电芯设计也将逐渐走向成熟。同时,多电荷泵IC双路分离式设计也有望得以普及,最终让手机获得更快更安全的充电体验,也许“充电10分钟,游戏5小时”就是明年最流行的广告词呢。
手机振动史浅谈:从BB机到VR的触觉交互未来
每年的一月,都是年度旗舰新机扎堆发布的时间段。在这个各色新机轮番登场的时间段里,总有一些名词是反复出现在他们的宣传词当中了,而消费者也从这些名词中了解了哪些功能或特性才是高端或旗舰产品的“专属必备”,例如骁龙的旗舰处理器,例如高速的 UFS 3.1 和 LPDDR5 存储规格,例如丰富的 5G 支持和 WiFi 6 无线局域网,例如索尼或三星的高端影像传感器。但今年,这些反复出现的名词里又多了一个:“振动体验”,而在这个名词的背后,则是0809、0815、9595、1010、1016……各种 X 轴线性马达的代号出现在产品宣传里,而它们都是由瑞声科技出品的X 轴线性马达。手机的“振感”被前所未有的放在了和体验相关的重点特性上,也让瑞声科技慢慢的从“幕后大佬”走向更多的人认知的台前。振动,是如何从一项并不被用户看重的产品使用特性,变成热门甚至是“当红炸子鸡”的?如果我们回溯一下3C通讯设备和振动有关的发展史,和身为移动设备振动马达头号大厂瑞声科技的产品历程,或许,就能得出一些“显而易见”的答案。
会振动的黑盒子
相信不少读者儿时都曾向往过父辈腰间别着的黑色寻呼机,当然因为其铃声恰似“哔——哔——”人们往往更愿意称呼它另一个更贴切名字——BB机,寻呼机英文名Beeper也正是来源于此。不过Beeper一词早已无法涵盖寻呼机所有功能,诞生于1962年的寻呼机在整个生命周期内历经多次改进,从只会蜂鸣体型巨大,充电一整晚续航10小时,一路进化至兼具屏幕、超薄、接受文字乃至发送消息等功能,更是因此在日本女中学生之间风靡一时。而面对更加私人化的使用场景,寻呼机自然也与时俱进增加了振动功能方便用户在不便时接收静音提醒,甚至将其作为主打卖点,时至今日你还可以在视频网站上看到1994年DoCoMo Pocket Bell系列寻呼机CM中,叶月里绪菜在图书馆内通过振动提醒拿出寻呼机的场景,自此,振动就成为了通讯环节中不可或缺的一部分。
DoCoMo Pocket Bell系列寻呼机电视广告
早于手机商用10年的寻呼机证明了振动之于通讯工具并非偶然而是必然,那么优先级更甚的来电对振动自然有着更为紧迫的需求,转子马达就很好地承担了来电振动提醒这一重任。转子马达(Eccentric Rotating Mass/ERM直译即“偏心质量旋转”),顾名思义是通过不平衡配重的偏心轮旋转产生振动,回头来看尽管偏心轮的设计无法实现及时启停,旋转传导至手机本体的动能只能模拟出“嗡嗡嗡”的振感,而且直流驱动也意味着无法调节振动模式,会让人感觉拖沓松散且单调,但转子马达凭借低成本优势一度成为手机标配,而且也有厂商基于转子马达挖掘出不少玩法,比如名噪一时的“会跳舞的手机”夏新A8,就曾凭借极富特色的圆周式振动让这款6000+的国产手机在20年前供不应求。
会跳舞的手机——夏新A8
随着乔布斯在2007年拉开智能手机帷幕,手机从单纯的通讯工具向个人移动娱乐计算超级终端演化,局限于触控的匮乏人机交互逐渐成为手机进化的桎梏,为探索更多维度的交互形式,厂商与用户自然不再满足单纯的“嗡嗡嗡”这一平面表达。为此,瑞声科技于2005年研发了全球第一颗Z轴线性马达,彼时被如日中天的Motorola Razr 系列衍生机型首发采用。而历经三年研发,瑞声科技又于2008年推出了全球第一颗X轴线性马达,诺基亚Nokia N9、Lumia 1020等经典机型也是随即选中。随后苹果于iPhone 4 Verizon版/4s上也尝试使用过Z轴线性马达,尽管因为噪声等问题iPhone 5/5s系列上一度回归转子马达,但如今广为人知的线性马达也正是在这一时期登上历史舞台。简单来说,线性马达(Linear Resonant Actuator/LRA,直译“线性谐振致动器”),也就是将转子马达的旋转运动升级为沿轴线方向延伸的直线运动,不仅在振动时拥有良好的方向感,交流电驱动的瞬间高压特性也为其赋予了瞬时启停的能力,带来“哒哒哒”的清脆振感,而且相较于直流驱动的转子马达,交流电驱动的线性马达改变频率就可以实现不同振感。至于所谓X轴Z轴则代表了线性马达的运动方向,如果根据手机画一个坐标系,那么X与Y轴很容易理解,即手机的水平方向(左右)与竖直方向(上下),此时如果再加入一个垂直方向(高度),那就是Z轴,换言之X轴线性马达即左右振动的马达,Z轴线性马达即面朝用户做前后振动的马达。
也就是从这时候开始,瑞声科技开始了自己在振动马达元器件上“一往无前”的新道路。
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iPhone 4 Verizon的Z轴线性马达,图源iFixit
通向触觉体验之路
线性马达无疑解决了转子马达在振感、启停与多样性上的不足,在短暂回归转子马达后,苹果也于iPhone 6系列上升级为X轴线性马达,并且在iPhone 6s系列上带来了更具有里程碑意义的Taptic Engine——而 Taptic Engine 的主要供应商之一,即是已经在移动设备用震动马达领域颇有建树的瑞声,彼时上市的瑞声科技一度被冠以“苹果概念股”的名号。本质上Taptic Engine依然是一块X轴线性马达,不过得益于其巨大的体积(34.4×6.0x3.1mm)与更宽广的振动频率,带来了轻按、重按这类全新的操作方式,基于Taptic Engine所能带来的丰富振感,苹果也提出了极具野心的3D Touch功能,意图在平面触控之外开辟一条通向立体三维的交互之路。
围绕振动建立一整套触觉生态系统,彼时主流APP纷纷响应,并以相当快的速度普及了桌面长按菜单与界面内轻/重按压的各类功能。而在 iPhone之外,Android阵营这边也拥有着相当高的起点,谷歌于2016年发布的初代Pixel就搭载了X轴线性马达并延续至今,Android系统也在8.0之后更新了Haptics API用以在系统层面适配,随后诞生了诸如华为Mate S、小米5s、中兴Axon天机mini等多款支持压力触控的Android机型。
那么问题来了,为何仅仅是换了一个振动方向,X轴线性马达所取得青睐就远超Z轴线性马达呢?这个原因其实很容易理解,手机宽度明显要远远大于厚度,所以X轴线性马达所能实现的元件体积与“动子”行程也是Z轴远不能比的,这也是为何苹果选择X轴线性马达的原因,而体积行程上的区别会带来振感频率上的区别,部分Z轴线性马达手机用户经常投诉振感不强导致漏接电话的原因就在这里。此外X轴线性马达亦可实现上下左右四个方向的振动,振感选择更丰富,这也是许多游戏手机得以实现所谓“4D振感”的基础。在振动细节上,X轴与Z轴线性马达也有不小区别,比如X轴线性马达振感更平滑清晰,水平运动带来的噪音也更小,Z轴则容易引起手机壳共振导致手感稍逊;X轴线性马达转化效率也优于Z轴,所以会更省电一些;X轴线性马达的响应时间较Z轴更短,也就更容易实现更快响应。
不得不说苹果的野心是巨大的,其基于Taptic Engine的虚拟Home键就是一次对触觉交互的成功探索,这一探索的成果亦被MacBook的压力触控板传承至今。随后又发生了一个标志的事件:苹果此前主打的3D Touch在iPhone Xs系列上成为绝唱,被Haptic Touch所取代,至于原因也很简单,就是成本问题,3D Touch所能实现的最常用功能便是按压唤出快捷菜单,而这一操作可以被无需任何多余硬件成本的长按所触发,有鉴于此,在缺乏其他杀手应用的情况下,最终被苹果抛弃。
尽管3D Touch退出历史舞台,但触觉交互却在智能手机领域蔚然成风:不仅苹果持续搭载 Taptic Engine 成为手机振动反馈的标杆产品。在Android阵营这边,触觉交互和振动反馈也在游戏场景等领域快速成为“标配”,最具代表性的例子是黑鲨、红魔、联想拯救者等游戏手机所主打的压力触控与游戏振感等功能。从这一点可以很明显看出,以Taptic Engine为代表的X轴线性马达的对于触觉交互的探索方向无疑是相当正确的。
实际上不仅仅是游戏手机,主流手机品牌也正在向X轴线性马达集中靠拢,华为P50 Pocket、小米12系列、realme GT2系列、iQOO 9系列、荣耀Magic V、一加10 Pro、三星Galaxy S22等等,可以看到过去2个月发布的中高端智能手机几乎全数搭载X轴线性马达。而正如文章开头所言,这些产品里几乎每一部产品你都能找到瑞声科技X轴线性马达的影子。得益于宽频线性马达,来电提醒、机械键盘、游戏震感、系统界面……手机品牌可以将振感设计贯穿至用户体验的方方面面,从这个角度来看,手机线性马达比拼的不再只是硬件本身,还有厂商的马达调校与触感生态——典型就是通过 X 轴线性马达的高振动量和迅速响应/反馈营造机械键盘式的两段式打字触感,当年这项特性率先在 iQOO 机型上出现的时候,很多人第一次在手机触控键盘的输入法上体验到了“畅爽”的输入振感体验,而这,也是X轴线性马达带给用户的新场景体验。
有了好的振感体验,用户自然就会产生舆论探讨。在2020年Redmi总经理卢伟冰在微博上掀起的“嗡嗡嗡”与“哒哒哒”的“大讨论”让更多的用户建立了转子马达与线性马达的初步认知,并且以此推动了线性马达在手机特别是旗舰手机上的普及。而X轴线性马达在手机产品中的加速采用和市场扩大,又反向推动了瑞声科技这样的振动马达供应商对更高规格新产品的研发。“X轴线性马达普及化“,已经成为了当下旗舰手机产品的“新常态”。
但这也带来了另一个问题,那就是游戏手机目前的“困局”:依托于振感的各类客制化功能本就是游戏手机少数能拿得出手的差异化体验,而主流手机市场普及X轴线性马达则抹平了这一差异,逐步威胁到了游戏手机这一细分市场存在的理论基础,换句话说,如果用户可以在大众产品中获得与所谓“游戏手机”相同的游戏体验,消费者又为何要掏出真金白银支持你呢?这意味着游戏手机必须构建并长期维持一套与大众产品的核心体验差异,而刚刚于2月16日发布的Redmi K50电竞版就是这么做的。而在游戏手机强力依赖的触感振动反馈上,Redmi K50 电竞版直接用上了瑞声科技于今年1月全球首发的安卓史上体积最大、振感最强的超宽频线性马达:CyberEngine 1016。
在经历K40游戏增强版的小试牛刀之后,随着今年来黑鲨慢慢远离小米体系,Redmi K系列终于得以在Redmi K50电竞版上心无旁骛大显身手。新一代骁龙8、双VC液冷、120W闪充、前后双索尼摄像头、奔驰AMG F1车队联名……这让K50电竞版成为一款几乎没有短板的堆料水桶机。除此之外,Redmi K50电竞版还首发了由瑞声科技提供的安卓史上体积最大(560mm³)、性能最强的全球首个超宽频的X轴线性马达CyberEngine。
之所以称其为超宽频,是因为CyberEngine有效频宽覆盖50Hz~500Hz范围,可以模拟从超低频到高频的多维度感官体验,采用最新一代 ESA 一体多极磁钢结构,振动更强劲,噪音更低,整机瞬态振动量高达5.12Gpp,甚至高于曾被视为Android无法逾越的iPhone 13(5.05Gpp),同时CyberEngine也拥有与 iPhone 相同的 130Hz谐振频率(即产生最大振动量的频率),体验更为舒适。得益于如此独一无二且优渥的硬件基础,Redmi如今也可以在软件上尝试更多专属调教以获得独家体验,在MIUI 13的支持下,Redmi K50 电竞版现已支持《和平精英》200+游戏振感、《天谕》21种技能振感、《王牌竞速》15种座驾震感等主流游戏 4D 游戏振感,不同场景、不同技能均匹配了不同的振感效果。同时,针对CyberEngine,MIUI 专属调校了 95 种日常场景,贯穿至数字键盘、输入法、相机拍照、手电筒、解锁、截屏、悬浮弹窗、手势反馈等日常操作的方方面面,充分释放这颗超宽频线性马达的性能极限——它的结果就是,当你用上 K50 电竞版开启振动的那一刻起,你就想把这机器的所有振动开关都打开,体验来自视觉、听觉之外的触感振动的全情反馈。很明显,在游戏手机所强调的触感振动反馈的感官体验方面,通过搭载瑞声科技 CyberEngin 1016,Redmi K50电竞版抓住了游戏手机的“差异化体验”的核心,也为后续的同类型手机产品做了一个极佳的范本。
下一个十年的交互未来
其实行文至此,各位读者可以发现振动马达与手机振感演化至今,早已脱离了单纯的来电振动提醒,逐渐迈进至触觉交互这一更颠覆深远的方向之中,这既是手机从通讯工具向个人全能终端进化的必然要求,也是干瘪枯燥的触控之下用户所希翼全新维度的交互体验,谁能想到当年那个会“振动的黑盒子”如今已成为人机交互的下一个十字路口。
其实科技行业对于人机交互方式的探索一直未曾停歇,从上世纪初的打孔纸带、到20世纪70年代普及的鼠标键盘、再到千禧年的触控屏幕,用户与科技的距离愈发接近,关系愈发亲密,操作也愈发自然,那么未来的交互是什么样呢?Siri诞生之后许多人曾一度以为语音是未来的交互方式,然而事实证明尚不足以称为AI的语音助手无法担负起人们复杂的期望;手势交互也被人们寄予厚望,但充满限制的使用方式让它的普及困难重重。这样看来,基于振动的触觉交互也许可以成为下一个十年的交互未来,在视觉和听觉之外,振感主导的触觉反馈将在更多的领域带给用户更加多维的感官体验,甚至能够成为帮助一些残障人士有效感知世界的有益功能——基于线性马达不同震感反馈的无障碍触感已被手机厂商应用于产品当中。
作为人类“五感”之一的触感,从未在3C数码产品的应用体验中占据如此重要的位置,而它的重要性的提升,也仰赖于瑞声科技这样的振动马达元器件厂商在振动触感领域多年探讨而来的结晶呈现。更丰富、更强劲、更多元振感的线性马达产品,不仅可以为触控交互带来多层次的触感体验,带来车机交互的全新可能性,还能在VR\AR的力反馈手套、触感背心、多方向跑步机中带来更加拟真的操控体验,甚至因此成为未来虚拟元宇宙中用户体验中最接近真实的一部分。4D 电影的出现,曾给了人们在观影时超脱于视觉和听觉之外的真实运动感。而谁又能说以瑞声 CyberEngine 为代表的新一代X轴线性马达的出现,何尝不是一次数字世界“全感交互”的新开端呢?
拆解报告:XISEM西圣Mike2无线领夹麦克风
近年来,短视频平台的快速兴起使视频成为了众多专业创作者和普通大众记录生活的主要方式,随之带动了视频及音频录制设备需求的快速增长。其中,无线领夹麦克风凭借轻巧便携和操作简便的特点,成为众多消费者的热门选择。
此次将要拆解的XISEM西圣Mike2无线领夹麦克风,是一款专为手机、平板电脑等便携式录制设备设计的产品,采用2.4G无线技术,支持AI智能调频抗干扰技术,取出即用,稳定传输;搭载6mm镀镍音头,支持全指向拾音,支持48kHz采样率、70dB信噪比、110dBSPL最大声压级,提供清晰的收音效果。
XISEM西圣Mike2无线领夹麦克风还搭载了4重PSNE降噪算法,通过预处理-分割-降噪-提升处理,提供更加精准、全面的降噪效果;搭载RS反馈抑制算法,防止爆音;搭载AI抗风噪算法,降低风噪影响。其他方面,支持免插拔视频回看,支持边充边用,可提供约10小时的单次录制。配备有充电盒,提供便捷收纳和约3次的额外续航时间。下面就来看看这款产品的详细拆解报告吧~
XISEM西圣Mike2无线领夹麦克风包装盒正面展示有产品外观,品牌LOGO和产品名称。
包装盒背面介绍了产品信息,产品名称:无线领夹麦克风,产品型号:XISEM-Mike2,充电仓电池容量:1200mAh,麦克风电池容量:120mAh,制造商:深圳市梦趣南卡科技有限公司(授权)。
包装盒侧边介绍了产品的主要特点:清晰音色、强大兼容、降噪功能、清澈人声。
包装盒另外一侧展示了接收器采用Type-C接口,配备有Type-C转Lightning转接头。
包装盒内部物品有主机、充电线、转接头和产品说明书等。
充电线采用了USB-A to USB-C接口。
随机附赠的Type-C to Lightning转接头,用于连接iOS设备使用。
XISEM西圣Mike2无线领夹麦克风充电盒采用了方形设计,磨砂质感,正面设置有条形指示灯。
充电盒背面设置Type-C充电接口。
充电盒顶部设计“XISEM”品牌LOGO。
打开充电盒盖,座舱内部磁吸固定2个发射器和接收器。
取出麦克风,座舱内部结构一览。发射器位置设置有充电顶针。
充电盒盖内侧标注产品信息,型号:XISEM Mike2,输入:5V-1A,充电仓电池容量:1200mAh,麦克风电池容量:120mAh,制造商:深圳市梦趣南卡科技有限公司(授权)。
XISEM西圣Mike2无线领夹麦克风整体外观一览。
接收器采用了“T”型设计,Type-C接口,体积小巧轻盈,搭配手机使用无负担。机身正面设计圆形亮面盖板装饰,设置有两颗指示灯反馈连接状态。
接收器背面外观一览。
机身侧边设置有Type-C充电接口,用于边用边充功能。
发射器采用了小巧方形设计,正面面板上设计TX标识和XISEM品牌LOGO,设计有电量、连接、静音和降噪指示灯,实时反馈工作状态。
机身背面采用了模块化的磁吸领夹设计,支持领夹、磁吸两种佩戴方式。
机身顶部设置拾音孔,通过金属盖板防护。
机身底部的设置充电触点和Type-C充电接口。
机身侧边设置有电源开关和功能按键。
分离磁吸领夹和接收器,内侧设置圆形磁铁固定,磁力强劲,佩戴稳定不易脱落。
经我爱音频网实测,XISEM西圣Mike2无线领夹麦克风整机重量约为115.1g。
发射器搭配磁吸领夹重量约为14.6g。
发射器单机重量约为10.8g。
接收器重量约为4.4g。
我爱音频网采用CHARGERLAB POWER-Z KM003C测试仪对XISEM西圣Mike2无线领夹麦克风进行充电测试,输入功率约为1.75W。
通过开箱,我们详细了解了XISEM西圣Mike2无线领夹麦克风的小巧外观设计,下面进入拆解部分,看看内部结构及硬件配置信息~
拆掉发射器的面板。
盖板内侧结构一览,贴有FPC天线,指示灯设计独立开孔,避免光干扰。
腔体内部结构一览,主板通过螺丝固定,与导线焊接。
卸掉螺丝,取出腔体内部的所有组件。
腔体底部结构一览,设置有磁铁与充电盒固定。
断开导线,分离主板、电池和拾音咪头。
发射器内置拾音咪头,采用了驻极体麦克风,支持360°全指向收音。
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拾音咪头正面特写,拾音孔通过丝绵防护。
发射器内置锂离子电池,型号:ZYF 521220,额定容量:120mAh。
撕开绝缘保护,电池保护板电路一览。
保护板背面与导线和电池正负极镍片连接。
丝印DW01AP的锂电保护IC,负责电池的过充电、过放电、过电流等保护。
丝印8205A的MOS管。
发射器主板一侧电路一览。
发射器主板另外一侧电路一览。
Type-C充电母座和连接充电盒充电的金属铜柱特写。
功能按键特写。
连接天线的金属弹片特写。
两颗Sunlord顺络电子SDCL0603Q系列叠层陶瓷电感。该系列产品通过精心设计的线圈及电极,实现了高Q值和高自谐振频率(SRF),采用叠层干法工艺制作,能够提供高精度和高一致性的产品,满足精密电子组件的严苛要求。
Sunlord顺络电子SDCL0603Q-T02B03系列详细资料图。据我爱音频网拆解了解到,包括HUAWEI、OPPO、跃我、大疆、科大讯飞、小米、Redmi、漫步者、联想、iKF、Marshall、JLab、Nothing、倍思、摩托罗拉、字节跳动、美碳等众多品牌旗下产品采用了顺络电子的电感器。
Bluetrum中科蓝讯AB5636A蓝牙音频SoC,内置32位高性能RISC-V处理器,支持DSP指令,运行频率最高125MHz;符合蓝牙6.0和BLE规范,最大发射输出功率+9dBm,接受灵敏度-94dBm,支持具有平衡效率的TWS通信功耗,支持TWS主从交换机。
AB5636A具有高性能单声道DAC,信噪比98.8dB,支持单端和差分模式;具有高性能立体声ADC,信噪比90dB;支持1路MIC放大器输入,支持灵活的音频均衡器调整,支持8、11.025、12、16、22.05、32、44.1和48KHz采样率;支持AAC、mSBC音频解码,支持低功耗触摸键、低功耗入耳检测;内置PMU,如充电器/降压/LDO。
Bluetrum中科蓝讯AB5636A详细资料图。据我爱音频网拆解了解到,目前已有泥炭、荣耀、realme、QQ音乐、倍思、联想、QCY、MUJI、水月雨、名创优品、山水、公牛、智国者、飞利浦、IRIVER、翡声、肯德基、Redmi、漫步者、惠威、FIIL、创维、酷狗、充客、诺必行、凯叔讲故事、魔声、沃尔玛、科大讯飞、喜马拉雅、网易云音乐、bilibili、唱吧、魅族、NOME、传音、乐视、夏新、绿联、360、铁三角、凡蒂尼、天猫精灵、Defunc、Coocaa等众多品牌旗下产品采用了中科蓝讯解决方案。
24.000MHZ的晶振特写,为蓝牙芯片提供时钟。
用于反馈工作状态的四颗LED指示灯。
拆掉接收器盖板。
腔体内部结构一览,通过热熔柱固定主板。
取出腔体内部主板单元。
接收器主板一侧电路一览。
接收器主板另外一侧电路一览。
Type-C音频传输接口母座特写。
陶瓷天线特写,用于无线信号收发。
用于反馈连接状态的LED指示灯,搭载了两颗对应连个发射器。
接收器内部同样搭载了Bluetrum中科蓝讯AB5636A蓝牙音频SoC,搭配发射器内部芯片,实现稳定的稳定的无线音频传输。
24.000MHZ的晶振特写,用于提供时钟。
Type-C充电接口母座特写。
Legendary乐得瑞LDR6028 Type-C接口控制芯片,采用SOP-8封装,支持USB PD 2.0,兼容USB PD 3.0。
拆开卡扣式固定的充电盒外壳,取出座舱结构。
座舱底部结构一览,仅设置有电池和主板单元。
取掉电池,下方主板通过螺丝固定。
卸掉螺丝,取掉主板。
座舱底部结构一览,对应麦克风位置设置有磁铁固定。
断开电池与主板焊接的导线。
充电盒内置可充电锂离子电池,型号:AT103040,额定容量:1200mAh,额定能量:4.44Wh,标称电压:3.7V,充电限制电压:4.2V,生产厂:东莞市奥泰数码科技有限公司。
撕开外部绝缘保护,电池保护板上电路一览。
丝印8205A的MOS管。
丝印DW01AP的锂电保护IC。
充电盒主板一侧电路一览。
充电盒主板另外一侧未设置主要元器件。
为麦克风充电的Pogo Pin连接器特写,搭载两组对应两个发射器。
用于反馈剩余电量信息的4颗LED指示灯。
Type-C充电母座特写。
思远半导体SY8825充电仓SoC,内部集成充电模块和放电模块。充电电流外部可以调节;放电模块集成两路输出限流开关,提供了独立的负载存在检测和负载插入检测,同时支持输出电流检测。芯片集成NTC保护功能,更安全的对电池进行充放电。
思远半导体SY8825支持放电使能控制,MCU可以直接通过EN来灵活控制芯片的放电功能。SY8825集成了单线的状态码输出,方便实现芯片向MCU上报芯片状态。SY8825非常适合蓝牙耳机充电仓的设计,极大简化了外围电路和元器件,为蓝牙耳机充电仓的应用提供了简单易用的方案。
思远半导体SY8825详细资料图。据我爱音频网拆解了解到,思远半导体的电源管理类芯片目前已被小米、三星、OPPO、Redmi、一加、字节跳动、JBL、小天才、倍思、韶音、猛玛、Cleer、Nothing、捷波朗、斯莫格、NuPhy、高驰、翡声、枫笛、海尔兄弟、泥炭、左点、TG、iQOO、漫步者、联想、传音、科大讯飞、用维、公牛、Fiio、翡声、MEES、YOBYBO、HAYLOU、DENON、Oladance、XTOUR、final、酷睿视、Skullcandy、vivo、QCY、声阔、绿联、realme、魅族、百度、网易、哈曼、万魔、233621、魔宴、创新科技等国内外知名品牌采用。
电源管理芯片外围2.2μH功率电感特写。
XISEM西圣Mike2无线领夹麦克风拆解全家福。
XISEM西圣Mike2无线领夹麦克风在外观方面,接收器采用了直插式的“T”型设计,体积小巧轻盈,搭配手机使用无负担;发射器采用了小巧方形设计,体积轻巧,简约时尚,搭配磁吸领夹,佩戴使用稳定方便;同时标配有充电盒,便捷收纳麦克风,提升户外使用的便携性。
内部主要配置方面,麦克风音频数据处理和无线传输采用了Bluetrum中科蓝讯AB5636A蓝牙音频SoC,内置32位高性能RISC-V处理器,支持DSP指令,支持48KHz采样率,集成PMU。其他方面,发射器搭载驻极体麦克风,内置120mAh锂电池,射频电路上采用Sunlord顺络电子SDCL0603Q系列叠层陶瓷电感;接收器采用Legendary乐得瑞LDR6028 Type-C接口控制芯片,用于边用边充功能。
充电盒内部电路设计非常简单,搭载了奥泰1200mAh锂电池,配备有电路保护板负责充放电保护;主板上采用思远半导体SY8825充电仓SoC,集成充电模块和放电模块,集成NTC保护功能,支持独立的负载存在检测和负载插入检测,为充电仓的应用提供了简单易用的方案。
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用户评论
夏天和vivo这两家手机品牌的性价比一直很高,这款夏新的价格应该也很香吧?想问下这俩手机哪款续航更好啊,我是个看视频、玩游戏的用户
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本来打算买iQOO Neo8的,看到评论说夏新二代屏幕更棒,有点纠结了。夏天这两年的产品确实厉害,不知道屏幕表现如何呢,希望能再详细一点对比一下
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作为电竞选手,我对手机的帧率和性能要求很高。这两个机型都号称游戏性能强悍,那具体的游戏体验比怎么样呢? 希望能有人做个实战测评出来
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这两款手机的参数配置确实都不错啊,都是今年比较热门的型号。但是夏新二代虽然价格便宜一些,但还是担心手感和屏幕等方面没有iQOO Neo8那样高级
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这款夏新二代看起来很年轻化的设计风格嘛,我喜欢这种外观。不过我主要还是看视频玩游戏,希望能有更好的续航性能
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对这款夏新二代非常感兴趣啊! 充电速度、拍照和音效怎么样? 能不能详细讲讲这些方面的表现
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iQOO Neo8在定位上更偏向高端的旗舰, 夏新二代可能更注重性价比。我的预算有限,夏新二代性价比更高点也更适合我
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这个夏新二代和iQOO Neo8到底哪个好?这两款手机都是比较热门的型号, 还是看个人喜好吧! 如果想体验最好的游戏,那应该是iQOO Neo8更合适
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之前还用过 夏新的手机,性价比确实很高。 但这款夏新二代的处理器应该比我之前用的那一款强吧?希望有更多详细的参数对比
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这两款手机的价格相差蛮多呢!想问一下这个夏新二代的稳定性怎么样?性能会不会因为价格更便宜而有所下降
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对这两个手机不太了解, 主要是为了拍照和看视频用, 请问哪一款适合老人使用呢?界面操作是不是很复杂?
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作为一名学生党,觉得这两款手机都比较贵了。夏新二代的性价比好像会更高一点吧!不过我想知道这款夏新二代的游戏性能怎么样?平时玩王者荣耀够用么
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两个手机我都有试过,iQOO Neo8的操作系统流畅度比夏新二代好很多。 虽然夏新二代的配置不错,但游戏体验还是有点不如Neo8流畅
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最近想买国产手机, 夏新和vivo这两家都是不错的选择啊!夏天手机拍照效果怎么样?这款夏新二代的拍照功能是不是很强大呢?
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对于普通用户来说,我觉得夏新二代已经足够满足了。价格便宜性能高,性价比很高。 但是如果你是追求顶级体验的用户,iQOO Neo8会更合适
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看到有些评论说夏新二代的屏幕比iQOO Neo8好,这也太猛了吧!我平时看视频和玩游戏都是对着手机屏幕,屏幕质量真的很关心啊!
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这两款手机的外形设计差异很大啊! 夏新二代看着更年轻一些, iQOO Neo8感觉更有科技感。 主要是看个人喜好吧!哪个颜色更喜欢就选哪个
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夏新和iQOO的粉丝都是非常痴迷的,每次新款发布都热度很高很兴奋,这两种手机各有优势,适合追求不同需求的用户群体
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