（宁波大红鹰学院 浙江宁波 315175）
摘要：本文主要从手机振动器的原理入手，查询手机振动器相关的文献，在全面了解该方面涉及的相关知识的基础上对手机振动进行研究。在理论研究基础上对手机振动器的用途与功能优化进行探索。
关键词：手机振动器； 功能； 优化
中图分类号：TH-39 文献标识码： A
1引言
当今社会，手机已经成为人们不可或缺的生活工具，其以特有的便捷性、多功能性在我们生活的各方各面都带来了很大的便利。而手机提示，是其人机关系必不可少的一个环节，例如话短信的沟通、闹钟的提示以及涉及金钱的转账交易等。而这些在必要的时候，我们都需要手机能够给我们一个信号，让我们能够及时接收这些信息，这个时候就用到了手机铃声或者振动。但是在一些公共的特殊场合，铃声是不能够被接收的，那就手机振动就能较好的处理这些问题了。那么手机的振动原理是什么呢，如果我们对于手机的振动还能够进行选择性控制的话，又应该知道些什么呢？
在振动器领域，手机振动器已经成为一个成熟的研究方向。许多科技人员已经完成了许多研究成果。近年来，随着手机市场的高速发展，出现了大量优秀的科研成果：新型手机振动器、便携式手机振动器。更有许多专家学者对手机振动器进入了深层次的研究。
2 手机振动器工作原理及类型
早期手机振动器(vibrator)的作用是用于手机来电提示，该功能基本上是通过偏心马达实现。手机振动马达外部通常为工程塑料制成的外壳，内部除了外盒外，还有一个微小的直流电动机，驱动偏心轮转动。此外还有一块很简单的集成电路，用以控制启动和停止电动机的运转。当手机设为“振动”状态，收到短信或电话时，控制电路接通，电动机启动。马达轴上面有一个偏心轮，当马达转动的时候，偏心轮的圆心质点不在电机的转心上，使得马达处于不断的失去平衡状态，由于惯性作用引起振动。如今的手机振动马达体积越来越小，以适应日益轻薄的手机机身的需要。
现如今手机的振动马达的类型主要有这么三种：
1）圆柱型（空心杯）振动马达；
2）扁平纽扣式振动马达；
3）线型马达。
其中前两种都是较为传统的振动马达。
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但由于传统的振动马达特性有着以下缺陷：
1）响应时间慢，特别是片状马达的启动时间达到了90ms;；
2）功耗大，基本在200mW左右；
3）电器噪音较大；
4）寿命较短，50000~60000次(启停间隔2秒)【1】。
为了改善这些缺陷，便有了线性马达的出现。而线性振动马达是较新的技术，由弹簧、重锤、磁铁、线圈等组成，线性电机将转子和定子平行排列，直径最少比传统振动电机大一倍。同时转子集成振子，结构紧凑达到相同振动效果重量更轻，还避免了出现转子马达停止振动后的绵软延续现象。并且线性马达振动频率线性，启动速度快，可以做细微的振动细节表现，更能模拟出常规按压键的反馈感。
3手机振动器功能及用途的优化与拓展
而随着线性振动器的投入使用，又有研究表明即使是线性振动器，也会有工作频率范围窄的缺陷，为了改善这一点和提高响应速度，并且让振动器能够更加地绿色节能，便有科学家开发出了新型的振动器——电致伸缩振动器。
电致伸缩振动器由重锤，振动板，电致伸缩材料，电极等组成。其工作的原理是，如果对电致伸缩材料施加压力，它便会产生电位差（称之为正电致伸缩效应），反之施加电压,则产生机械应力（称为逆电致伸缩效应）。如果压力是一种高频震动，则产生的就是高频电流。而高频电信号加在电致伸缩材料上时，则会产生机械震动。也就是说，电致伸缩材料具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能。当电场发生改变时，电致伸缩材料形体也会发生变化。
已有研究指出，电致伸缩技术已经存在了几十年的时间，也并非尖端技术，基本上都由一个软片（震动-电压转换器）组成。以前，此技术被用于许多能量采集应用和驱动扬声器中，但利用逆电致伸缩效应,将电能转变为机械能或机械运动,包括利用横向效应和纵向效应两种方式，使之能够带来最为复杂、精细的触觉反馈体验【1】。
再有调查表明，现如今市面上早已存在能够调节振动的手机——即手机在不同的情况下根据个人的需要发出所需的振动，例如闹钟响起时手机的振动频率应快些，并且要较为持久；而接收普通的短信信号时，只需要手机发出轻微的振动即可；再还有可以根据手机来电的对象来分别设置手机的振动参数等等。
而产生这种振动方式的系统包括：来电接收识别装置，手机振动装置；中央控制器、音序器和振动参数存储器等。
来电接收识别装置，用于接收来电信号，并进行来电号码识别；
手机振动装置，该结构就是上述的马达结构，用于产生手机振动；
振动参数存储器用于存储不同振动模式的振动参数，其包括振动周期、振动次数和振动持续时间；
音序器可以自铃声播放器内获得当前音频的数据，并将其中用于发出音乐节奏的通道是否发声的信号作为节奏参数发送给中央控制器；
中央控制器用于接收来自来电接受识别装置的来电号码，来自音序器和振动参数存储器的振动参数，并产生振动控制脉冲序列，以输出到手机振动装置内，产生对应的振动【2】。
这种系统使得手机振动器在振动时能够带有更多的信息量，从某种程度上说，也增强了手机的功能性与方便性。
结论
手机振动器的振动主要有由振动马达来实现，随着需求的改变，振动马达也不断地在功能和结构上改善优化，通过其他的技术的配合，振动系统以识别不同的电信号所包含的振动参数，并将其反馈给振动器，从而实现了相应模式的手机振动。振动的多样化，与铃声相比，更能在不干扰他人的情况下，从手机振动中获取更多的信息，使得手机的功能性更强。由于该研究在过程中有着太多的局限性而不够深入，希望这项研究能够促使该领域的学者们展开更加深入的探索。
参考文献
［1］杨化新.型手机振动器.二十六届中国（天津）2012 IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议.天津.2012：1-2
［2］曾娟鹃 刘敏.手机振动的产生方法及手机振动系统［M］.2005：5-6
论文作者:陈少琪, 李华
论文发表刊物:《科技新时代》2018年5期
论文发表时间:2018/7/25
标签：振动器论文; 手机论文; 马达论文; 伸缩论文; 线性论文; 功能论文; 参数论文; 《科技新时代》2018年5期论文;