虛擬世界裏，我們還沒有意識到馬達的威力_風聞

　　他用一個馬達告訴你，那些你想象中的未來會如何呈現。

　　作者 | 趙維鵬

　　編輯 | 靖宇

　　「人生給你的革命性機會不多，就那麼 1、2 次，抓不住就沒了。」2019 年底，曹洪斌覺得自己已經「站在了歷史節點」，抓到了下一個引領未來的技術。

　　於是，他離開待了 9 年的蘋果公司，創立了索邇電子。離職前，曹洪斌負責 iPhone 以及 Apple watch 的觸覺產品線，蘋果在 2014 年初正式啓動觸覺產品線的技術升級，曹洪斌作為中國區第一批加入蘋果的核心成員，啓動並組建了中國區觸覺產品線執行團隊。

　　曹洪斌親自給寶寶接生的時候發現，孩子的眼睛是沒有完全睜開的，但觸摸寶寶小手的時候，她會瞬間抓緊你的手。「觸覺給了我們最真實可靠的感官體系保護。」

　　有人説觸覺反饋技術是元宇宙的基礎設施。蘋果是手機行業最早將觸覺反饋運用到極致的企業：從 2015 年發佈的 iPhone 6s 開始，便嘗試用線性馬達讓觸摸屏幕的反饋更逼真。比如 iPhone7 上的 home 鍵是一個固定的、不能動的結構，但按壓的時候仍然會給人一種能夠按下去的感覺。

　　但這還不夠。德國一位研究觸覺技術的教授 Gerhard Fettweis 曾預測未來，我們不該僅僅看到和聽到遠方正在發生的事情，還應該能夠觸摸感受到它們。曹洪斌覺得，遊戲、音頻、視頻都屬於內容，而不同觸摸帶來的感受同樣屬於「內容」，「聽覺、視覺領域的內容已經如此豐富，那麼觸覺領域也該有着同樣的潛力」。比如，當你握着手機或手柄的時候，可以感受車輪從顛簸的路面上駛過的顛簸，感受飛機引擎轟鳴時空氣的衝擊，感受射擊時槍支的後坐力帶來的震感，甚至當你滑動屏幕的時候能真實感受到虛擬的吉他弦的波動。

　　索邇電子創始人兼 CEO 曹洪斌

　　「現有的線性馬達系統已經可以滿足蘋果的硬件系統對固定事件的交互響應，比如 3D touch、來電提醒振動、按壓 home 鍵等。」然而，為了滿足更豐富場景的觸覺響應，過去的固頻線性馬達已經無法滿足需求，「寬頻馬達才是未來」他説。通俗點講，寬頻馬達能夠模擬更豐富的振動。

　　「硬件最終服務的對象還是內容，因為內容才是真正與用户產生粘性的主體，如何通過內容服務好用户，才是硬件更應該思考的問題。」他希望通過寬頻馬達來賦予觸覺內容以靈魂。

　　諮詢公司 IDTechEx Research 發佈的《觸覺技術 2021-2031: 技術、市場和玩家》顯示，觸覺反饋技術市場正呈指數級增長，預計 2025 年市場規模達到 50 億美元。在由 OPPO 獨家冠名贊助的極客公園創新大會 2022 上，曹洪斌很清晰地描摹着那個由觸覺反饋奠定的新世界。他試圖用一個馬達告訴我們，那些想象中的未來會如何呈現。

　　以下為演講實錄，經極客公園編輯整理：

　　01

　　觸覺技術為何重要？

　　觸覺是什麼呢？觸覺其實是人體對外界機械信號的刺激，產生快速的信息處理，並告訴我們發生了什麼的感官神經系統。

　　這個神經系統最大的價值是體驗更真切。視覺、聽覺都是隔空感受，而觸覺必須依靠直接接觸。

　　比如胚胎在 6 到 8 個月的時候是沒有視覺、聽覺概念的，但它有觸覺，可以踢媽媽的肚子。之前我親自給我寶寶接生，她的眼睛是沒有完全睜開的，但你抓他的手，他會瞬間抓住你的。觸覺給了我們最真實可靠的感官體系保護。

　　如何在產品側讓人能夠感受到這種觸覺反饋，就是我們創立索邇電子的使命。

　　OPPO 首席產品官劉作虎問我，線性馬達大家也都做得不錯了，為什麼你們要以這個東西為起點去創業？而且還受到了資本追捧，這背後的邏輯是什麼？

　　其實，在和其他客人、技術夥伴討論線性馬達的時候，我也經常被問：你的競品公司是誰？這個行業裏有線性馬達了，你的優勢是什麼？你要解決什麼問題？

　　他們其實給我提的任務要求，經常就是要 PK 心跳，為什麼 PK 心跳呢？因為心跳其實是 Apple 內部一直在挑戰的極限模擬的過程。

　　這個「心跳」是非常複雜的各個頻段的模擬波形，頻段大概在 300 赫茲以下。通過不同的時長擬合、不同的幅值擬合，去仿真出了一個「心跳」。

　　我們做的振動系統其實是一個諧振系統，這個諧振系統是一個可控的、有規律的振動，它應該是提手旁的振動，而不是「震動」。

　　振動本身跟觸覺也不是畫等號的。別人問我們，為什麼把公司定義成一個觸覺反饋的 Total  solution Provider（整體解決方案），而不是一個純粹做線性馬達的？

　　這兩個問題有本質的區別。我們在做觸覺的時候發現，它的外延是非常深刻的，它是一種無聲的表達，可能比文字來得更 High。

　　舉個例子，別人在通訊工具裏面突然發了一個表情給你，可能比千言萬語表達得更精準。

　　未來，只要有人機交互的場景，就會需要觸覺反饋技術。

　　舉個例子，如果誰的手機沒有開靜音，突然鈴聲特別大地響起來了，肯定會有一堆人回頭看他，我們可能會給他很負面的評價。我們希望在所有的場景裏把一種靜默的交互方式提供給我們的用户。

　　而且我們可以用觸覺做導航，解放眼睛和耳朵，避免低頭手機族不可避免的撞人、撞物甚至於摔跟頭的風險。

　　所以，觸覺的外延其實是為了承載更多的信息，而不是純粹給人振動的感覺。如果純粹製造「震動」是非常簡單的，但如何模擬出真實世界的感覺，並在虛擬世界完美呈現，就需要一個完整的觸覺解決方案。

　　02

　　顛覆傳統線性馬達

　　元宇宙裏面有一個非常關鍵的詞叫沉浸感。

　　事實上，目前為止，包括 iOS 系統裏邊的振動，我們認為它只是一個「類沉浸感振動」。我們想做的就是把「類」去掉。

　　傳統的馬達有什麼問題？線性馬達的發展史上，有兩個重要歷史的節點：

　　第一個節點是 2014 年。第二個節點是 2020 年。

　　2014 年 3 月 14 日，蘋果正式開始立項做線性馬達。那時候我們整個行業第一個代名詞就是 LRA（Linear Resonant Actuator，線形諧振激勵器）。

　　我們的第一代良率大概只有 17%，這在國內是不能想象的，還可以跑去ramp（量產爬坡），但事實上那時候我們真的開始去 ramp，每天干到凌晨 2 點鐘跟美國解決所有的問題。

　　蘋果有一個 Top gating（最影響供應的物料）的概念，我們做線性馬達，持續 3 年在 Top gating 的榜首。我只要一回辦公室，所有人都會很擔心，因為我回來了證明我的問題解了，只要我不回來，他們都會很 Happy。

　　不管你是做顯示屏的，還是做電源的，都認為馬達擋在裏面，他一定是 gating（影響供應的物料），所以那個時候我們其實是缺料風向標。到底能生產多少 iPhone，其實要看能生產多少馬達。

　　2014 年到 2019 年，蘋果的全系列的馬達還是固頻馬達。固頻馬達是在非常窄的頻段以內做觸覺輸出。它純粹是為了服務於系統交互的事件需求，比如説 3D  Touch、來電提醒等等。

　　第二個節點是 2020 年，我們提出了寬頻的概念，就是需要在有觸感的低頻頻段全部做出振動量，而不需要額外的電壓或者是信號去處理。整個軟件層面上，包括芯片驅動層面上，對手機廠的牽絆是非常多的，受制於人。寬頻馬達從底層邏輯上將固頻馬達顛覆掉了。我們希望可以滿足所有的虛擬內容。因為數字內容、虛擬內容才是所有用户最終直接感受到的。因此，我們希望從物理層面上解決掉所有軟件層面上的限制。

　　在物理層面上我們做了很多的設計變更來顛覆馬達傳統的物理結構。我們提出寬屏概念以後，歐美系的一些公司已經開始朝着這個方向去做了。

　　泛寬頻震動系統

　　傳統的線性馬達能提供的振動量很小，大部分的觸覺激勵的效果並不是 f0（諧振點頻率） 處其實在偏頻的位置。數字內容，尤其是遊戲內容，有非常豐富的頻段，所以我們需要把偏頻的激勵拉上來，這就是我們説的傳統馬達的振量較小的原因。

　　寬頻馬達性能曲線

　　第二，因為它是一個金屬彈簧的結構，所以系統阻尼相對較小，響應時間比較長，這個響應時間是什麼概念呢？正常的觸覺交互的時候，是伴隨着我們視覺跟聽覺同時發生的。

　　比如，大家在玩「吃雞」的時候，扣了一個扳機，視效、聲效已經完成了，最後的振感沒來，就是拖尾或者有延時，用户體驗非常不好。

　　而且，金屬彈簧給人的振動質感會很乾澀、發飄、沒那麼飽和。這個沒辦法用語言非常詳細地描述出來，需要實際體驗。

　　如何解決這個問題，首先其實要看人本身的敏感度，神經系統到底對什麼頻段比較敏感，到底是對切向力還是反向力比較敏感，到底是對快速的，對較 sharp 一點的還是比較 soft 一點的刺激敏感？這都是我們研究的歷程，最後才反應在頻響上面。

　　03

　　觸覺技術的核心

　　怎麼衡量一個振動系統的性能，三個核心指標，第四個指標其實是我們重新定義出來的。

　　第一個指標就是振動量，國內對振動量的理解上是有偏差的，為什麼講偏差呢？

　　真正迴歸原始的設計的時候，我們是不測振動量的，振動量可以理解成加速度，為什麼測它是有偏差的？因為在神經學上，人對所有對外界機械信號的刺激的反應，並不是力，這件事情其實我們國內是有誤解的。真正敏感的其實是皮下神經細胞的形變。形變，反應在一個關鍵的參數上不是加速度，是動量，是 MV（動量），那個才是真正衡量一個馬達對力感的最直接的指標。

　　第二個指標就是 F0，這裏面有一個悖論，就是 F0 越高，能量越高，測的加速度越高。但實際上越高頻，上手的力感越差。後來我們發現 F0 壓的越低，手感飽和度越高。所以既要壓低 F0，但又不能損失大家特別在意的即時的振動量，怎麼辦？這就是一個設計的平衡。因為既要把新的技術落地，又要滿足客人的技術指標，所以我們在性能上花心思去做平衡，最後讓客户看到我們的產品，不管是 F0 還是 G 值，都不輸傳統的馬達。

　　F0 歷史上是怎麼過渡的？很早以前 2014 年，第一代 F0 的頻率在 235 赫茲，背後的神經依據就是因為我們手對外界信號在 235 赫茲的信號是最敏感的，後來發現 235 上手以後力感其實並沒那麼強，所以大家一代一代在降低頻率，2019 年的時候歐美系的 F0 已經壓到了 170 赫茲左右。

　　iPhone13 已經做到了 128—131 赫茲，可以看到 F0 的趨勢是一直向下走的。

　　我們設計第一代線性馬達的時候，為了讓國內客户感受到低頻的質感，直接設計了 120 赫茲。我們最近做出一套是 60 赫茲的，那個力感飽和度會非常高，這是我們設計寬頻馬達的邏輯。

　　第四個指標是我們帶出來的，就是一個寬頻的帶寬，它背後的技術價值是在沒有軟件、包括驅動信號的影響下，我們能做出多麼豐厚的層次感跟觸覺的效果，這就取決於帶寬。

　　索邇電子寬頻馬達產品圖

　　它直接考驗的是到馬達底會不會費功耗，能支持多少場景。我們發現最好的觸覺輸出的頻段，其實是 300 赫茲以下。所以我們把 F0 放在了 120，可以上下兼容。

　　我們用了蘋果馬達體積的 60%，做出了跟它非常接近的效果。這意味着我們有機會在國內手機客户非常珍惜空間尺寸的前提下，做出接近歐美的觸覺效果，這是我們技術溢價的直觀體現。

　　04

　　觸覺反饋的未來

　　索邇作為新創公司，以觸覺為核心做技術迭代，一定會在應用層面做更多的嘗試，不會侷限於現在的硬件形態。

　　我們結合電磁學、力學、機械學、人機工程學做振動系統的優化。

　　寬頻系統最後輸出的是兩件事情：

　　第一個，觸覺輸出。第二個，力輸出。

　　大家都在講以後的元宇宙的交互硬件，有很多創新概念型的產品出來，比如 AR，Audio  glasses（音頻眼鏡），但是在聲學上你會發現，它其實裏邊都是開放場，都是正常的喇叭的結構，對隱私交互、信息安全是一個挑戰，因為漏音。

　　通過泛寬頻系統，我們設計了骨傳導的發聲裝置，因為我們的低頻段覆蓋的範圍非常廣，所以用它做交互的時候，實測下來，我們的低頻比較豐富，我們的漏音比傳統開放型的喇叭好很多，基於這個想法我們設計了第一代骨傳導耳機。

　　我們希望把這套系統用在以後的 Audio  glasses 上，或者是 MR、XR 等穿戴設備上，它對隱私交互更有價值。

　　索邇鋪墊的路線是在 B 端，我們會提供更多的力反饋、觸覺反饋的交互技術給到我們 B 端的客户。我們也會看 C 端的產品形態，相信這個東西在觀感上會顛覆現有的產品形態。

　　我們自己的第一代 C 端產品，今年 10 月 19 日已經美國的亞馬遜開始賣，之後會回到國內銷售。它裏邊的振動單元，就是基於我們的泛頻寬系統來做的。

　　我們發力觸覺系統，包括創新聲學，去打造我們 C 端跟 B 端的生態鏈。甚至在軟件層面上，做更多的適配寬頻的輸出，這就是我們瞄向的未來。

　　*封面來源：Atsushi Koyama

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