iphone從6開始使用LRA馬達，很早之前買了一個回來打算研究一下，結果一拖就拖到了現在，終於找到了時間去測試一下這個可以讓一個假按鍵按下振動以假亂真的Taptic Engine。

結構

結構網上對應的圖片很多，下面放兩個比較直觀的圖，第一幅圖是官方的渲染圖，從這張圖基本就能看出整個LRA的結構，轉子爲加有配重的永磁體，定子共兩組線圈。兩端彈簧用來限制轉子位置，保證在無輸出的時候轉子始終處於中心位置。注意這個地方的彈簧，經過測試其剛度係數很大，在5V雙極性驅動的情況下，轉子都不會撞到外殼。而彈簧剛度大的好處就是可以更快的制動。

第二張圖是X-ray透視圖，圖片下可以清晰的看到馬達驅動的狀態，仔細看的話，正常工作的情況下，由於彈簧剛度係數很大，其轉子的行程其實很小。

掃頻

由於不知道額定的驅動電壓，臨時使用了5V驅動，在掃頻的時候儘量出力小一點，避免燒機。

測試條件是5V雙極性驅動，載波頻率21khz，出力30%。利用加速度計來衡量振動強度。目前基波使用方波調製，所以振動波形沒有那麼平滑，之後如果有需要改成正弦調製應該會好看很多。

先粗掃一下共振點的大概位置，掃頻起始頻率20HZ，終止頻率500HZ，步進10HZ，頻點駐留時間0.5s

圖上綠線爲加速度計的輸出，單位G，藍線爲對應的頻率，單位khz。可以看到，力矩振幅在220hz左右達到最大。

在220hz左右的位置做一下步進更小的掃頻

掃頻起始頻率190HZ，終止頻率250HZ，步進1HZ，頻點駐留時間0.5s

可以看到，振幅最大的位置是221hz，實際振幅在220~222之間基本是一致的。

啓停特性

理論上LRA的馬達相對於ERM來說，最大的優勢就是啓停特性，簡單來說就是起的快，停的快，蘋果宣稱在一個週期能即可達到最大振幅，下面就測試一下不同輸出強度下的啓停特性。

上圖爲220HZ，30%出力十個週期的力矩振幅曲線，其性能表現與蘋果宣稱的性能比較符合，可以看到在第一個週期結束時，振幅基本就達到了最大振幅，停止衰減速度很快，在一個週期內就幾乎下降到0了

下面分別測一下其60%出力和100%出力時力矩振幅的幅值曲線，理論上出力更大的情況下，振幅表現會更好一些。

上圖爲60%出力力矩振幅，可以看到此時加速度已經達到+-5G的量級。

上圖爲100%出力的力矩振幅，由於我是用的加速度計量程爲+-8G，因此有一部分峯值被削頂了，實際最大的加速度應該超過+-8G，此時已經有非常有力的振感了，但從加速度數值看的話，這個時候還是沒有撞到外殼的。

Z軸振子的測試

手上還有一個三星祖傳的Z軸振子，順便一起測試一下，測試條件與Taptic Engine一致。

粗掃共振點在210HZ的左右的位置上，但低頻表現比較奇怪，似乎有其他模態存在，遠離共振點之後頻率衰減速度比Taptic Engine快很多。

進行步進更小的掃頻之後，對比更加明顯，其共振點的增益最大，偏離共振點之後衰減速度很快。而且此時也確定了其共振點爲203HZ，在共振點出幾乎沒有平臺，這個和Taptic Engine不太一樣。

30%出力下的啓停特性，一對比就發現，比Taptic Engine差了很多，10週期的振動無法分辨是否到達了最大振幅，有一個非常明顯振幅爬坡曲線，因爲10週期下振幅最大值構成的平臺無法分辨，只能加大到20週期再做測試。

加大到三十個週期後測試，測試發現經過3個週期左右到達最大力矩幅值，但是很奇怪的是有低頻的成分加了進來，暫時沒搞懂怎麼回事。而且很明顯的，這個振子在停止時衰減速度慢了很多，猜測是彈簧相對比較軟的原因。

60%出力測試，可以看到這個振子的出力比Taptic Engine稍微大一點，在60%出力時，振幅峯值有接近+-6G

100%出力測試，最大出力峯值超過+-9G，這個地方更好能測到9G的原因是正常Z軸有一個G的重力加速度，看負半軸的出力已經頂到了-8G，因此推測最大出力超過+-9G。但是衰減和Taptic Engine比還是一樣的挫。

利用Taptic Engine模擬按鍵按下的手感

iphone上利用Taptic Engine模擬物理按鍵按下手感的功能讓人印象深刻，不客氣的說簡直可以以假亂真，實際該功能就是利用其優秀的啓停特性來做到對物理按鍵按下時振動的復現，只要保證其波形相似度夠高，就可以欺騙你的手了，後面我會通過加計採集一個物理按鍵按下時的波形，利用軟件生成該波形來嘗試復現其手感。

一次按鍵按下及彈起的典型波形：