電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）基于振動的觸覺反饋，是現(xiàn)在很多終端設(shè)備都會配置的一種功能，可以帶給使用者更真實(shí)更具操作感的觸覺體驗(yàn)，或者通過振動來進(jìn)行消息通知。這一為人熟知的功能背后，其實(shí)有著不少功能元件和技術(shù)的應(yīng)用。

目前觸覺反饋技術(shù)通過作用力、振動等一系列動作為使用者再現(xiàn)觸感。偏轉(zhuǎn)質(zhì)量馬達(dá)和線性共振致動器是此前常用來實(shí)現(xiàn)觸覺振動的器件，而隨著壓電振動片的出現(xiàn)以及相關(guān)材料、積層和設(shè)計(jì)技術(shù)的提升，未來觸覺的實(shí)現(xiàn)或許都需要依靠這一方案來實(shí)現(xiàn)。

偏轉(zhuǎn)質(zhì)量馬達(dá)和線性共振致動器的振動

基于偏轉(zhuǎn)質(zhì)量馬達(dá)實(shí)現(xiàn)的振動，是歷史最悠久也被開發(fā)得足夠成熟的用來實(shí)現(xiàn)振動的方案。其本質(zhì)是一個(gè)高頻轉(zhuǎn)動偏心質(zhì)量的電機(jī)，通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)形成擴(kuò)散的振動，然后該振動傳遍整個(gè)設(shè)備。以前的手機(jī)收到消息的大振動，就是通過它實(shí)現(xiàn)的。

嚴(yán)格的以現(xiàn)在對觸覺反饋的界定來說，這種方案實(shí)現(xiàn)的振動很難用于觸覺反饋，而且40-80ms的響應(yīng)也拖了后腿。偏轉(zhuǎn)質(zhì)量馬達(dá)振動方案發(fā)展到現(xiàn)在仍然有應(yīng)用的原因在于它足夠成熟成本足夠低。在器件小型化發(fā)展的現(xiàn)在，它也在小型化以適應(yīng)更小型的設(shè)備，然后憑借其低成本的優(yōu)勢在一些低端振動應(yīng)用中發(fā)揮作用。

線性共振致動器顧名思義，其振動由一個(gè)水平方向的共振片實(shí)現(xiàn)的。線性共振致動器的應(yīng)用意在取代偏轉(zhuǎn)質(zhì)量馬達(dá)，它帶來了更快的響應(yīng)（20-30ms），更小的尺寸以及更小的功耗。雖然線性共振致動器的驅(qū)動更麻煩一些，但是其驅(qū)動具有更短的滯后和上升時(shí)間，能夠提供改進(jìn)的觸覺性能，相比偏轉(zhuǎn)質(zhì)量馬達(dá)功率的消耗也更低。

而且線性共振致動器驅(qū)動的輸入信號的振幅和頻率彼此獨(dú)立，允許輸入具有比偏轉(zhuǎn)質(zhì)量馬達(dá)更復(fù)雜的波形，這可以產(chǎn)生更豐富的用戶觸覺體驗(yàn)。不過在頻率方面，線性共振致動器犧牲了一部分靈活性。但這并不影響很多終端尤其是手持終端選擇線性共振致動器這種方案來實(shí)現(xiàn)觸覺振動。

壓電觸覺振動的持續(xù)進(jìn)化

壓電技術(shù)并不是一個(gè)新技術(shù)了，早在幾十年前壓電技術(shù)被用于許多能量采集應(yīng)用和驅(qū)動揚(yáng)聲器中。隨著材料、積層和設(shè)計(jì)的進(jìn)步，尤其是多層陶瓷構(gòu)造優(yōu)化的越來越好的背景下，壓電技術(shù)在觸覺振動領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢愈發(fā)獨(dú)特。

壓電器件有著壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)兩個(gè)特點(diǎn)，這兩大特點(diǎn)是用于產(chǎn)生觸覺反饋的核心。如果僅僅是振動，它能達(dá)到的效果和前面二者都沒有太大差別。關(guān)鍵在于，多層壓電振動片不僅僅可以帶來振動。

基于力反饋，多層壓電振動片能夠?qū)崿F(xiàn)局部觸覺功能的實(shí)現(xiàn)，這是前面二者全局振動沒法實(shí)現(xiàn)的其中一個(gè)反饋效果。同時(shí)為了達(dá)到不同的觸覺效果，在技術(shù)上需要驅(qū)動的帶寬足夠大。多層壓電片驅(qū)動的帶寬是絕對領(lǐng)先的，可以通過改變駐波的振幅、頻率、相位再現(xiàn)各種“真實(shí)的觸感”。觸感是未來觸覺傳感領(lǐng)域著重發(fā)展的一個(gè)方向，盡可能實(shí)現(xiàn)多樣真實(shí)的觸覺感知，不同觸感對應(yīng)不同的功能需求，這些需要更加精細(xì)的觸覺振動元件來實(shí)現(xiàn)。

觸覺振動效果的及時(shí)響應(yīng)也是影響觸覺效果的重要參考指標(biāo)。論響應(yīng)速度，多層壓電振動片的響應(yīng)速度是目前其他振動技術(shù)難以企及的，在材料和積層技術(shù)的加持下，多層壓電技術(shù)已經(jīng)可以做到全頻域1ms以內(nèi)的響應(yīng)能力，有著數(shù)量級上的領(lǐng)先，在觸覺反饋中做到現(xiàn)在最及時(shí)的反饋。

當(dāng)然，多層壓電也不是沒有弊端，壓電振動片必須貼附在面板上，所以可能在有些應(yīng)用中使用受限。而且目前其成本還是偏高，在有些應(yīng)用里綜合考慮性價(jià)比、實(shí)現(xiàn)效果，可能并不是考慮BOM應(yīng)用的最好選擇。

小結(jié)

未來的觸覺效果，肯定是需要器件提供更多的可設(shè)計(jì)性和多功能性，壓電技術(shù)對未來的觸覺實(shí)現(xiàn)來說是更為契合的觸覺實(shí)現(xiàn)手段。隨著材料優(yōu)化、疊層技術(shù)發(fā)展以及成本下探，現(xiàn)在應(yīng)用范圍有限的壓電觸覺技術(shù)無疑將進(jìn)一步擴(kuò)大其發(fā)展空間。