小米手机|从单声道1.0到立体声2.0!手机扬声器的优劣之分


在谈到手机的影音体验时 , 大家或许更在意手机屏幕显示素质和连接有线/蓝牙耳机时的音质表现 , 很少在意手机的外放音质 。 实际上 , 手机扬声器的音质也关乎用户体验 , 比如在枪战游戏的过程中 , 刺耳的外放音质多少会影响我们的判断 , 音量调低后又听不到敌方的动静 。 不过随着3.5mm耳机接口逐渐被取消后 , 手机厂商开始逐渐重视这一方面 , 发布新品时或多或少会提及扬声器的参数特性 。 本期我们就来了解一下不同手机扬声器的区别和各自的表现 。

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真假双立体声
扬声器一直是手机必备的零部件 , 最初只是用来播放来电铃声、系统声音 , 是一种非常简单的发声单元 , 只有糖豆粒大小 。 慢慢地 , 手机取代MP3、MP4 , 具备影音娱乐功能后 , 手机扬声器开始过渡到一体化BOX音腔 , 将扬声器、音腔和天线三合一 , 最大限度减少了体积 。 同时 , 扬声器单元还普遍采用“分体式”的振膜设计 , 比如悬边采用双层高韧性的PEI (聚醚酰亚胺)材料 , 球顶采用单层高韧性PEN薄膜参与扬声器的振动 , 从而可以在极小的空间里带来较大的音量和一定的低音效果 。

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▲一体化BOX音腔整合扬声器、音腔和天线 , 能够减少体积 。
随着手机扬声器的进化 , 它的数量也一直在变化 。 功能机时代里 , 国际品牌和正规的国产品牌大多采用单扬声器 , 处于扬声器1.0时代 。 那时候的手机用户就常常吐槽:诺基亚的铃声太小了 , 有没有办法把摩托罗拉的铃声调大……于是 , 山寨机注意到用户的这一需求 , 采用大功率的扬声器 , 不断增加扬声器的数量(多达25个) , 音量大且有不同程度的破音 , 来电时回头率极高 。
与山寨机暴力提升音量的做法不同 , 大品牌在扬声器的设计上不仅注重数量 , 更注重音质 。 这里就不得不提到已经淡出手机市场的HTC , 2013年上市的HTC One M7采用前置双扬声器 , 模拟人的左耳右耳在真实场景中听到的声音差产生立体声效果 , 并加入了BoomSound音响技术 , 为手机带来前所未有的音响体验 。

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▲HTC One M7采用了前置双扬声器 , 外放音质不错 , 但“三下巴”的设计引起部分用户吐槽 。
随着手机设计的发展 , 全面屏设计成为了主流 , 有限的机身内很难放入两颗规模和设计完全相同的发声单元 , 有些手机就另辟蹊径 , 将听筒作为其中一个声道的发声单元 。 这种方式虽然实现了双声道发声 , 但是听筒和底部扬声器的腔体体积大不相同 , 就像听力不同的左右耳 , 对声场定位难免产生影响 。
当然 , 部分定位高端的手机会提升听筒扬声器的功率 , 并对整体的扬声器系统进行优化 , 尽量平衡两个扬声器的“实力” 。 听筒作为扬声器 , 既节省了空间 , 又略微提升了立体声音效 , 但对游戏玩家而言 , 声场定位的效果无疑打了折扣 。 在这种情况下 , 部分旗舰手机回归了双扬声器设计 。
值得注意的是 , 考虑到不同阶段里用户对扬声器的需求不同 , 手机扬声器的位置也各有差异 。 HTC One为了放置两个扬声器单元 , 不得不在屏幕的上下预留足够的宽度 , 引来消费者“三下巴”的吐槽 。
随后 , 联想发布的乐檬K3、一加发布的首款机型也配备了双扬声器 , 但把扬声器的位置移到了手机背部或手机底部的左右两侧 , 满足用户使用手机扬声器播放歌曲的需求;后来随着手游的风靡 , 如今大家更习惯横向握持使用手机 , 所以双扬声器通常被对称放置在手机顶部和底部;而以ROG游戏手机为代表的部分手机依然采用非全面屏设计 , 屏幕上下两侧留有较大边框 , 它的双扬声器就放置在这里 , 正向朝着用户 。

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▲联想乐檬K3的双扬声器在机身背面 , 平放在桌面上时会影响外放音质 。
在手机扬声器构建的声场里 , 单扬声器只有一个声源点 , 我们无法判断发声的方向 , 只能通过声音在传播过程中的自然衰减判断它的远近 。 双扬声器有左右两个声源点 , 两个声源发出的声音 , 会有声音信息的叠加与抵消 , 我们可以从左右声源的声波信号差异来判断发声位置 。 从底部左右双扬声器设计改为上下双扬声器设计 , 两个扬声器的物理距离更远 , 声场空间变得更大一些 。
扬声器的进化
手机上所使用的的扬声器都只能算是“微型扬声器” , 振膜直径约为10mm , 我们常常看到的1012扬声器、1216扬声器就是指手机扬声器的尺寸大小 。 例如小米10系列就采用了双1216线性扬声器 , 扬声器长12mm , 宽16mm , 比普通手机上的扬声器更大 。

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▲1216线性扬声器的尺寸更大一些 , 一定范围内提升了外放音质 。
在同等材料和工艺下 , 扬声器尺寸大也就意味着振膜面积大 , 能够在一定范围内提升音质 , 但既然是用于手机 , 尺寸的提升是有瓶颈的 , 厂商就需要使用新型振膜材料、增加磁电路线圈等方式来提高微型振膜的振幅 , 从而在更小的扬声器体积里 , 实现比几年之前更宽阔的频响范围和稍好一些的动态 。
扬声器的发声原理是电流通过由磁铁组成的磁电路内的线圈 , 在上下方向产生驱动力 , 使振膜振动发出声音 。 要想获得更大的响度 , 就要增大内部磁场强度 , 从而提高振膜的振幅 。 增大磁场强度最直接的办法是增加磁铁数量 , 大多数手机扬声器内的磁铁数量是3个 , 对振膜的驱动力有限 , 小米10 Pro采用7磁发声单元 , 使振膜单向振幅达到0.65mm , 振幅的大幅增加令输出响度提升1~2dB , 并且中低高频响应也有了>5dB的突破性提升 。

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▲7磁铁设计增大了磁场强度 , 提高振膜的振幅 。
现在一些手机新品在发布时还会提及音腔大小 , 比如小米10 Pro的扬声器音腔等效1.2cc(也就是1.2cm3) , 一般手机扬声器音腔通常是0.9cc , 大音腔能够明显提升声音的响度 , 修正低、中、高三频的表现 。
此外 , 线性扬声器和超线性扬声器概念也逐渐在业界普及 。 过去的手机扬声器内部只有一组线圈用于驱动振膜 , 当信号过大或振膜振幅过强时 , 振膜会因受力不均产生谐振 , 导致声音失真 。 为了解决这一问题 , 超线性扬声器在内部增加了一组线圈 , 通过两组线圈驱动振膜 , 平衡振膜的受力 , 避免了不必要的谐振 , 振膜的振幅也因此得到了加强 , 声音的表现自然也会更好一些 。
振膜大小、音腔体积、磁铁/线圈的数量都能够有效地改善手机扬声器的响度和音质 , 尽可能减少失真与破音 , 但会增大扬声器的尺寸 , 每一点提升都体现着厂商的设计能力 。
各种音效的加持
两个扬声器发出的声音只能称得上是双声道立体声 , 而且左声道和右声道也就距离十几厘米 , 混响空间依然有限 , 于是手机厂商“引进”了虚拟环绕声技术 , 除了保留着声源的方向感外 , 还伴随产生围绕感和扩展感(声音离开听者扩散或有混响的感觉)的音响效果 。
比如vivo NEX旗舰版就曾搭载DTS虚拟环绕声技术 , 在手机内部对多音轨音频进行混缩处理 , 再送到双扬声器上播放 , 得到接近于5.1、7.1音响系统发出的声音 , 实现环绕声效果 。 原本简单的左右声道 , 能够模拟出包含左前、右前、左、右、左后、右后多个声道的环境 , 从而“欺骗”用户的耳朵 。 在手机上 , 我们常见的还有杜比全景声、Dirac音效等 。
如果你的手机并未经过杜比、DTS、Dirac等音效加持(没有获得认证) , 也可以通过刷入ViPERFX(蝰蛇音效)驱动自行调节 。 ViPER4是一款用于Android系统的全局音效驱动 , 它可以针对耳机、扬声器及其他蓝牙设备进行细节和高音补偿 , 提升手机的音质表现 。
当然 , 如果你不想这么麻烦进行刷机的话 , 也可以选择使用第三方App来播放歌曲、观看视频 , 比如《酷狗音乐》就自带了蝰蛇音效 , 《爱奇艺》等在线视频平台也大多提供了杜比视界模式(需要开通会员) 。 对于单扬声器的手机来说 , 这些提升音质的办法只是起到优化音质的作用 , 但不能增强声音的空间感;只有在具备双扬声器(包括非对称双扬声器)的手机上 , 音效优化才会有相对明显的效果 。
外放音质对比体验
为了直观地感受不同手机外放音质的区别 , 我特意挑选了4款采用不同配置扬声器的机型 , 分别使用最大音量进行歌曲播放和游戏外放的测试 。
歌曲播放测试中 , 4款手机横屏放立在桌上 , 我分别用它们播放了《渡口》《加州旅馆》等曲目 。 采用单扬声器的A机型保留了大部分音频内容的起音 , 但缺乏低频的延展 , 大音量下由于功率不够损失部分音色和力度 , 空间感的表现较差 。
B机型听筒扬声器和主扬声器的功率相差较大 , 乐器部分还算左右均衡 , 但人声基本由主扬声器传出 , 闭着眼听仿佛歌手一直站在右侧 , 立体感较差 , 构建的声场呈鸡蛋状 , 在放入大纸箱后 , 声场的缺陷会稍微得到弥补 , 更有立体感一些;音质方面的表现还算不错 , 低频没有明显的弹性但量很足 , 人声清冽不失真 , 但高音部分不够圆滑 , 有些许毛刺感 。
C机型在播放歌曲中表现出色 , 由于双扬声器朝向左右 , 能够营造出圆满的声场 , 如果把手机放在一个大纸箱里 , 外放声音遇到障碍返回产生混响会进一步提升3D环绕的效果;同时C机型的音质也可圈可点 , 低频部分量足且有明显的弹性 , 鼓点听起来特别有劲 , 人声清澈响亮而且比较饱满 。
D机型同样采用1216扬声器 , 7磁发声单元 , 并经过了Dirac HD Sound软件进行脉冲和频率响应校正 , 和C机型的配置相当 , 但调音方面各有千秋 , 由于扬声器朝向正面 , 它的声场呈椭圆状 , 和C机型对比起来人声明显更靠前一些 。
在游戏外放的环节中 , 我们在《和平精英》的训练场里进行两两测试 , 比较4款手机扬声器的定位能力 。 A机型的劣势非常明显 , 无论敌人从哪个方位接近 , A机型外放的脚步声只能听到由远及近 , 但无法判断方位 。 B机型有一定的定位能力 , 左侧的敌人相对右侧敌人更难发觉 , 需要比较接近时才能听到脚步声 。

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▲在紧张的游戏过程中用户的手掌会不自觉地贴紧两侧边框 , 遮挡住放置在这里的扬声器 。
正因如此 , 我凭借着脚步声的大小和模糊的方向感很容易猜出敌人的方位 。 C机型和D机型左右扬声器的音量比较均衡 , 能够轻易地辨别左右 。 相比之下 , 扬声器采用正朝向设计的D机型更容易判断出敌人方位 。 值得一提的是 , 在激烈的游戏过程中 , 随着肾上腺素上升 , 玩家的双手会不由自主地紧握手机 , 这很可能会遮挡住手机顶部和底部 , 只有扬声器正朝向用户的D机型不受影响 。
写在最后
从规格参数和实际体验可以看到 , 虽然如今手机大多数都配备了双扬声器 , 但外放的音质依然有比较明显的区别 。 非对称双扬声器声场不完整 , 无论是播放音乐还是游戏都有一定的缺憾 , 软件优化也难以弥补硬件上的差异 。 对称式双扬声器配合虚拟环绕音效 , 能够明显提升外放音质 , 具备更强的定位能力 。 在厂商的宣传中 , 对称式双扬声器通常会特别标明扬声器尺寸、磁铁数量等主要参数和音效技术 , 而非对称双扬声器往往只是略提一二 , 如果你特别注重手机外放效果 , 选购时要擦亮眼睛 。
游戏“听声辨位”手机
ROG游戏手机3

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CPU:高通骁龙865 Plus GPU:Adreno 650 屏幕:6.59英寸 2340×1080像素
存储:12GB+128GB 前置摄像头:2400万像素 后置摄像头:6400万像素+1300万像素+500万像素 价格:3999元
ROG游戏手机3的屏幕上下边框留有足够的空间 , 置入了双立体声扬声器 。 这两个扬声器均采用了7磁发声单元 , 并且配备独立NXP放大器 , 可以输出更大功率并具备更低的失真 。 经过Dirac HD Sound软件进行脉冲和频率响应校正后 , ROG游戏手机3的外放声音拥有更深沉的低音表现和更宽广的声场 。 而且这两个扬声器正面朝向用户 , 游戏过程中避免了手持对扬声器效果的影响 。
联想拯救者电竞手机Pro

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CPU:高通骁龙865 Plus GPU:Adreno 650 屏幕:6.65英寸 2340×1080像素 存储:8GB+128GB 前置摄像头:2000万像素 后置摄像头:6400万像素+1600万像素 价格:3499元
强大的双扬声器系统是拯救者电竞手机Pro的一大卖点 , 它采用了对称式正出音双扬声器设计, 两个扬声器均拥有0.65mm超大振幅 , 具有1.4cc音腔 。 两个对称的扬声器可以形成Hyper Audio 90°广角声场 , 似于音响系统中的5.1声道 , 将正向的声场扩展到人耳左右两侧 , 声音无遮挡更清晰 。 无论是游戏还是看剧 , 都能够有效增强声音细节 , 带来震撼、沉浸的听觉效果 。
红魔5S

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CPU:高通骁龙865 GPU:Adreno 650 屏幕:6.65英寸 2340×1080像素 存储:8GB+128GB 前置摄像头:800万像素 后置摄像头:6400万像素+800万像素+200万像素 价格:3799元
和之前的多款红魔游戏手机一样 , 红魔5S同样经过了DTS:X Ultra认证 , 在音频方面有不俗的表现 。 它配备两个对称式超线性扬声器和双Smart PA(智能功率放大器) , 增强了振膜的振幅 。 在DTS:X Ultra音效加持下 , 红魔5S提供了音乐、电影、游戏等不同场景模式 , 在玩需要听声辨位的射击类游戏时 , 声场会变得更加开阔 , 让战队对话和背景声音明显分离 , 帮助玩家更加精准地捕捉到对手的位置 。
影音音效认证手机
小米10 Pro

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CPU:高通骁龙865 GPU:Adreno 650 屏幕:6.67英寸 2340×1080像素 存储:8GB+256GB 前置摄像头:2000万像素 后置摄像头:10800万像素+2000万像素+1200万像素+800万像素 价格:4999元
OPPO Find X2 Pro

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CPU:高通骁龙865 GPU:Adreno 650 屏幕:6.7英寸3168×1440像素 存储:12GB+256GB 前置摄像头:3200万像素 后置摄像头:4800万像素+4800万像素+1300万像素 价格:5999元
OPPO Find X2 Pro拥有出色显示效果的屏幕 , 3K级分辨率带来了精细的画质 , 在影音播放场景中有着明显的先天优势 。 音频方面 , OPPO Find X2 Pro搭载的是非对称式双扬声器 , 分别位与手机底部与顶部听筒位置 , 其中底部扬声器振幅0.65mm , 拥有等效0.9cc大音腔 。 双立体声扬声器配合杜比全景声 , 可智能匹配音乐、电影、游戏场景 , 带来身临其境的影音娱乐体验 。
iQOO 5

小米手机|从单声道1.0到立体声2.0!手机扬声器的优劣之分
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【小米手机|从单声道1.0到立体声2.0!手机扬声器的优劣之分】

CPU:高通骁龙865 GPU:Adreno 650 屏幕:6.56英寸 2376×1080像素 存储:8GB+128GB 前置摄像头:1600万像素 后置摄像头:5000万像素+1300万像素+1300万像素 价格:3998元
iQOO 5号称超满分旗舰 , 具备3个“120”—120W快充、120Hz屏幕刷新率和120dB高动态Hi-Fi芯片 。 除了搭载CS43131高保真音频DAC之外 , iQOO 5还搭载了双1210超线性扬声器(屏幕上方的扬声器隐藏在0.3mm微缝中 , 与听筒合而为一) , 振膜振幅为0.5mm , 低音下潜深 , 响度翻倍 , 能带来震撼的环绕立体声效果 。 针对喜欢使用耳机的用户 , iQOO还传承vivo经典的音质调校风格 , 通过了索尼Hi-Res有线/无线音频双认证 , 为音乐发烧友带来高保真的音频体验 。


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