按照往年的经验,今年苹果发布会应该会发布iPad mini 8。
而据知情人爆料今年的iPad mini 8会上OLED屏、A19 Pro 芯片、IP68 防水,每一个升级点都有聊头,但最让我觉得有点意思的反而是。苹果可能要把扬声器开孔彻底干掉,用屏幕振动来发声。

刚听到这个消息的时候,我第一反应不是苹果又创新了,而是这个技术又回来了,因为屏幕发声在消费电子圈算是一个起了又落、落了又起的故事。
咱们首先先聊一聊原理,传统扬声器靠的是电磁线圈驱动振膜、振膜推动空气、空气振动传到耳朵里的。
而屏幕发声技术本质上就是把振膜换成了别的东西,要么是屏幕本身,要么就是手机的中框,做法是在屏幕背面或中框上贴一个叫做激励器的东西,通电之后它就振,会带着屏幕一起振,屏幕再去推动空气,这样你就能听到声音。

目前这条技术有两条路线,其实差别还是挺大的,第一条就是压电陶瓷方案,利用压电材料通电之后会变形的特性来驱动结构振动,另一条是微振动单元方案,原理更接近传统动圈扬声器,靠的是电磁感应,只不过振膜换成了屏幕,两条路各有各的坑,这个咱们后面再说。

而第一个把这个技术塞进消费电子产品的就要追溯到1880年了,当时的居里兄弟发现电气石能把机械能变成电能,第2年又验证了逆变压效能,电能反过来也能变成机械振动,这就算是整个技术家族的祖宗了。
后来到80年代末,英国军方想到给直升机舱内降噪,就搞了一种轻型材料贴在机舱壁上,结果发现这个东西不仅能降噪,反而能扩音。
1991年这个材料就注册成了专利,到1996年以NXT品牌推出了产品,这也就是后来那些壁画音箱的技术源头,NXT的工作方式跟你今天听到的屏幕发生在核心原理上几乎是一模一样的,都是利用一个激励器去驱动一个大平面,不规律振动发声。
在消费电子领域里面,真正第一个把屏幕发生量产商用的是夏普,在2014年夏普就在美国发布了AQUOS Crystal,这款手机正面几乎看不到边框,也没有传统听筒的开孔,他用了一种叫Direct Wave Receiver的技术,本质上就是让整块屏幕面板通过震动来传递通话声音。

在5英寸的屏幕上近乎无边框的视觉效果,放在当时的2014年。可以说是科幻电影里的道具都有人信,不过当时的夏普的方案还比较原始,通话音量不算大,你得把耳朵贴到对应的位置才能听清体验,只能说是及格。
而真正让屏幕发声技术进入大众视野的是2016年小米发布的MIX,小米MIX在当年算是一个现象级的产品,正面几乎全是屏幕,屏占比在当时已经干到91.3%了,为了实现这个效果,小米把听筒、距离感应器全砍了,换上了悬臂梁式压电陶瓷声学系统。

这个方案跟夏普的就不太一样了,夏普是让屏幕振,而小米是让整个中框振,驱动单元把电信号变成机械振动,然后通过微动带动状况共振,然后声音就从机身传到了耳朵。
但问题也出在这里,因为真的是整个中框,所以声音没有指向,你在安静的地方打电话,旁边的人基本上就能把通话内容听了七七八八,并且如果音量一大,整个机身都在震,握久了手就会麻,但这种体验放在今天说实话很难让人接受,所以后来小米MIX2就老老实实改回来,传统听懂也算是技术路线上的一次折返,但小米的大胆尝试,算是开拓了国内的技术开始。
2018年vivo NEX的出现。可以说是把屏幕发声方案往前提了一大步,vivo没用小米的那种压电陶瓷悬臂梁,而是换成了微振动单元激励器,贴在屏幕背面,这个方案的好处是声音有一定的指向性,不像小米MIX那样会四面八方的漏音,而且激励器是直接驱动屏幕,而不是中框的振动范围更可控了。

但是要跟传统听筒相比的话,私密性还是有很大差距的,尤其是在嘈杂环境里,你得把音量调大,而音量一旦调大的话,旁边的人就能够听到了。
屏幕发生最大的诱惑从来不是音质,而是它能让屏幕少开孔甚至是不开孔,少一个听筒开孔屏占比就能往上提一点,防水也能做得更好一点,机身就能更简洁一点,对于追求极致工业设计的产品经理来说,这个诱惑太大了。
也就是因为这个原因,所以屏幕发生在电视领域的应用反而比手机成功的多,2017年索尼在CES上发布了A1系列的OLED电视,搭载了名叫Acoustic Surface的银幕声场技术,这个技术背后的OLED面板和,核心设计是LG提供的Crystal Sound。

索尼的做法是在OLED屏幕背面装了4个激励器直接驱动屏幕振动发声,同时电视背面还藏了一个低音单元来补充低频,
因为OLED屏幕本身柔性好、面积大,所以做振动发声的振膜简直就是天生合适的,而且电视不像手机那样,有隐私和手持的顾虑,屏幕发声反而能实现音画合一的效果,声音从画面所在的位置直接传出来,看球赛的时候解说声音跟着球员跑,看爆炸场面的时候声源就在火焰中心,这种沉浸感传统扬声器根本做不到。

索尼的荧幕生产技术后来也一路迭代,从A1到A8F、A9F再到现在的A90K,这已经成了索尼OLED电视的标志性卖点,LG自己也把这个技术用在了自家的OLED电视上,可以说在电视这个品类里边,屏幕发声是真正站稳了脚跟的。
但手机这边在经历了小米 MIX、vivo NEX等几代产品的尝试之后,大部分厂家还是选择了回归传统听筒,原因还是还是前面说的漏音、手麻、音量不够等问题,而这些问题在手机这个使用场景之下就太致命了,而屏幕发生在手机上沉寂了这几年之后,直到最近风向又开始变了。
之后三星也展示了一套全新的屏幕发声方案,跟之前所有方案都不一样的是,三星这次没有用贴一个激励器上去的思路,而是把振动激励模块直接集成到了屏幕下方,体积更小了,并且能够精准控制屏幕特定区域的震动,不会让整个屏幕都在晃。

三星还说了,这个技术除了当听筒用,还能配合底部扬声器提升外放音质,屏幕负责中低频的部分,让手机外放的低音更扎实,三星做这件事情还有一个天然的优势,它本身就是全球最大的手机屏幕供应商,不仅供给自己的Galaxy系列,也给苹果和一大堆国产厂商提供屏幕,整个手机行业的供应链都可以直接用,换一个角度来看,三星这一步棋其实是在给整个行业进行铺路。
与此同时的国内,也有一些公司在探索更激进的方向,苏州的清听声学搞了一个叫聚音屏的技术,用的是全透明薄膜作为发声单元,能做到屏幕定向发声,声音直往特定方向进行传播,这样旁边的人就听不到了,这如果真能做好了,就相当于一次性解决了屏幕发生最核心的隐私问题,目前这个技术已经在商用显示屏、智能座舱等场景落地了,但消费电子端还在推进中。

最后也就是开头苹果这边的动静了,根据彭博社Mark Gurman的爆料,还有MacRumors的跟进报道,iPad mini 8预计会在2026年10月份的发布会一同发布,其中一个核心的变化就是取消了扬声器开孔,用振动发声技术替代传统的外放,从而实现iPad产品线史上第1个ip68等级的防水。

并且苹果早在2014年就申请过“机械驱动面板声学系统”的专利,描述的就是通过振动面板来发声,完全不需要扬声器隔栅的方案,到现在这个专利已经躺了11年了,现在也算是终于落地了,但是最终方案就需要等发布会的描述了。
不过iPad mini 8这个方案跟手机上的屏幕发生有一个本质上的区别,手机上的屏幕发声主要是替代听筒,来负责通话的,外放还是通过底部的扬声器,但iPad mini 8要干的事情就更激进了,它准备用屏幕发声来代替整个外放系统,把底部和顶部的扬声器开孔全部堵死,这就考验着iPad mini 8的外放音质能不能过关了,尤其是低频表现会是一个很大的考验。
毕竟屏幕振动的物理限制摆在这里,推动大面积的空气来产生低频,对激励器的功率和屏幕的振幅要求都很高,MacRumors的分析也提到,低音不足和立体生长受限是这项技术面临的主要挑战。
但我个人对这件事情的看法其实还是比较乐观的,首先iPad mini的机身比手机要大的很多,屏幕面积也更大,这就意味着它能装更大功率的激励器,震动面积也更充裕了,物理条件要比手机好不少,其次就是苹果做这件事情的逻辑非常清晰,并不是为了炫技,而是为了防水,而Kindle等电子阅读器早就支持IPX8防水了,在很多使用场景里这是一个实打实的短板。
苹果选择用屏幕发声来换防水,本质上就是一个实用主义的取舍,而不是为了制造营销噱头。
而且从整个产业链的时间线来看,屏幕发声技术正在迎来第二春,上游的三星Display和LG Display在面板层面做了整合,下游有苹果这样的大客户在推动落地,中间还有清听声学这样的公司在探索定向发生等更前沿的方向。
这个产业链的成熟度跟2016年那个时代的技术已经不可同日而语了,那时候的屏幕发生更多是为了实现全面屏而硬着头皮上的,激励器是外挂的、校验是粗糙的、用户体验是实验性的,而现在屏幕发生正在变成面板本身的一个功能模块,从设计之初就考虑进去了,这也是质的区别。
当然话又说回来,iPad mini 8最终能不能把屏幕发声做到让用户满意,能不能在低频、立体声分离度、握持对声音的影响等这些细节上做到位,还要等真机上手才能知道。
而且这种技术目前肯定只会出现在高端产品上试水,大规模普及还需要时间,但有一点我可以确定,屏幕发生这件事绝对不是为了创新而创新的噱头,它背后是一套关于设备形态逻辑的演变,当屏幕越来越大、边框越来越窄、防水要求越来越高的时候,传统扬声器开孔迟早会成为工业设计的瓶颈。
屏幕发声不一定是唯一的答案,但它目前看起来是最优雅的答案之一,从夏普2014年的第一次尝试,到小米 MIX 的惊艳亮相,再到索尼在电视领域的成功验证,到现在三星和苹果重新把这条路捡起来往前走了,这个技术的轮回本身就是消费行业最迷人的地方。
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