從單聲道1.0到立體聲2.0 手機揚聲器的優劣之分

謝慧華

在談到手機的影音體驗時，大家或許更在意手機屏幕顯示素質和連接有線/藍牙耳機時的音質表現，很少在意手機的外放音質。實際上，手機揚聲器的音質也關乎用戶體驗，比如在槍戰游戲的過程中，刺耳的外放音質多少會影響我們的判斷，音量調低后又聽不到敵方的動靜。不過隨著3.5mm耳機接口逐漸被取消后，手機廠商開始逐漸重視這一方面，發布新品時或多或少會提及揚聲器的參數特性。本期我們就來了解一下不同手機揚聲器的區別和各自的表現。

真假雙立體聲

揚聲器一直是手機必備的零部件，最初只是用來播放來電鈴聲、系統聲音，是一種非常簡單的發聲單元，只有糖豆粒大小。慢慢地，手機取代MP3、MP4，具備影音娛樂功能后，手機揚聲器開始過渡到一體化BOX音腔，將揚聲器、音腔和天線三合一，最大限度減少了體積。同時，揚聲器單元還普遍采用“分體式”的振膜設計，比如懸邊采用雙層高韌性的PEI（聚醚酰亞胺）材料，球頂采用單層高韌性PEN薄膜參與揚聲器的振動，從而可以在極小的空間里帶來較大的音量和一定的低音效果。

隨著手機揚聲器的進化，它的數量也一直在變化。功能機時代里，國際品牌和正規的國產品牌大多采用單揚聲器，處于揚聲器1.0時代。那時候的手機用戶就常常吐槽：諾基亞的鈴聲太小了，有沒有辦法把摩托羅拉的鈴聲調大....于是，山寨機注意到用戶的這一需求，采用大功率的揚聲器，不斷增加揚聲器的數量（多達25個），音量大且有不同程度的破音，來電時回頭率極高。

與山寨機暴力提升音量的做法不同，大品牌在揚聲器的設計上不僅注重數量，更注重音質。這里就不得不提到已經淡出手機市場的HTC，2013年上市的HTCOneM7采用前置雙揚聲器，模擬人的左耳右耳在真實場景中聽到的聲音差產生立體聲效果，并加入了BoomSound音響技術，為手機帶來前所未有的音響體驗。隨著手機設計的發展，全面屏設計成為了主流，有限的機身內很難放入兩顆規模和設計完全相同的發聲單元，有些手機就另辟蹊徑，將聽筒作為其中一個聲道的發聲單元。這種方式雖然實現了雙聲道發聲，但是聽筒和底部揚聲器的腔體體積大不相同，就像聽力不同的左右耳，對聲場定位難免產生影響。當然，部分定位高端的手機會提升聽筒揚聲器的功率，并對整體的揚聲器系統進行優化，盡量平衡兩個揚聲器的“實力”。聽筒作為揚聲器，既節省了空間，又略微提升了立體聲音效，但對游戲玩家而言，聲場定位的效果無疑打了折扣。在這種情況下，部分旗艦手機回歸了雙揚聲器設計。

值得注意的是，考慮到不同階段里用戶對揚聲器的需求不同，手機揚聲器的位置也各有差異。HTCOne為了放置兩個揚聲器單元，不得不在屏幕的上下預留足夠的寬度，引來消費者“三下巴”的吐槽。隨后，聯想發布的樂檬K3、一加發布的首款機型也配備了雙揚聲器，但把揚聲器的位置移到了手機背部或手機底部的左右兩側，滿足用戶使用手機揚聲器播放歌曲的需求;后來隨著手游的風靡，如今大家更習慣橫向握持使用手機，所以雙揚聲器通常被對稱放置在手機頂部和底部;而以ROG游戲手機為代表的部分手機依然采用非全面屏設計，屏幕上下兩側留有較大邊框，它的雙揚聲器就放置在這里，正向朝著用戶。

在手機揚聲器構建的聲場里，單揚聲器只有一個聲源點，我們無法判斷發聲的方向，只能通過聲音在傳播過程中的自然衰減判斷它的遠近。雙揚聲器有左右兩個聲源點，兩個聲源發出的聲音，會有聲音信息的疊加與抵消，我們可以從左右聲源的聲波信號差異來判斷發聲位置。從底部左右雙揚聲器設計改為上下雙揚聲器設計，兩個揚聲器的物理距離更遠，聲場空間變得更大一些。

揚聲器的進化

手機上所使用的的揚聲器都只能算是“微型揚聲器”，振膜直徑約為10mm，我們常?？吹降?012揚聲器、1216揚聲器就是指手機揚聲器的尺寸大小。例如小米10系列就采用了雙1216線性揚聲器，揚聲器長12mm，寬16mm，比普通手機上的揚聲器更大。在同等材料和工藝下，揚聲器尺寸大也就意味著振膜面積大，能夠在一定范圍內提升音質，但既然是用于手機，尺寸的提升是有瓶頸的，廠商就需要使用新型振膜材料、增加磁電路線圈等方式來提高微型振膜的振幅，從而在更小的揚聲器體積里，實現比幾年之前更寬闊的頻響范圍和稍好一些的動態。揚聲器的發聲原理是電流通過由磁鐵組成的磁電路內的線圈，在上下方向產生驅動力，使振膜振動發出聲音。要想獲得更大的響度，就要增大內部磁場強度，從而提高振膜的振幅。增大磁場強度最直接的辦法是增加磁鐵數量，大多數手機揚聲器內的磁鐵數量是3個，對振膜的驅動力有限，小米10Pro采用7磁發聲單元，使振膜單向振幅達到0.65mm，振幅的大幅增加令輸出響度提升1～2dB，并且中低高頻響應也有了》5dB的突破性提升。

現在一些手機新品在發布時還會提及音腔大小，比如小米10Pro的揚聲器音腔等效1.2cc（也就是1.2cm3），一般手機揚聲器音腔通常是0.9cc，大音腔能夠明顯提升聲音的響度，修正低、中、高三頻的表現。

此外，線性揚聲器和超線性揚聲器概念也逐漸在業界普及。過去的手機揚聲器內部只有一組線圈用于驅動振膜，當信號過大或振膜振幅過強時，振膜會因受力不均產生諧振，導致聲音失真。為了解決這一問題，超線性揚聲器在內部增加了一組線圈，通過兩組線圈驅動振膜，平衡振膜的受力，避免了不必要的諧振，振膜的振幅也因此得到了加強，聲音的表現自然也會更好一些。

振膜大小、音腔體積、磁鐵/線圈的數量都能夠有效地改善手機揚聲器的響度和音質，盡可能減少失真與破音，但會增大揚聲器的尺寸，每一點提升都體現著廠商的設計能力。

各種音效的加持

兩個揚聲器發出的聲音只能稱得上是雙聲道立體聲，而且左聲道和右聲道也就距離十幾厘米，混響空間依然有限，于是手機廠商“引進”了虛擬環繞聲技術，除了保留著聲源的方向感外，還伴隨產生圍繞感和擴展感（聲音離開聽者擴散或有混響的感覺）的音響效果。比如vivoNEX旗艦版就曾搭載DTS虛擬環繞聲技術，在手機內部對多音軌音頻進行混縮處理，再送到雙揚聲器上播放，得到接近于5.1、7.1音響系統發出的聲音，實現環繞聲效果。原本簡單的左右聲道，能夠模擬出包含左前、右前、左、右、左后、右后多個聲道的環境，從而“欺騙”用戶的耳朵。在手機上，我們常見的還有杜比全景聲、Dirac音效等。

如果你的手機并未經過杜比、DTS、Dirac等音效加持（沒有獲得認證），也可以通過刷入ViPERFX（蝰蛇音效）驅動自行調節。ViPER4是一款用于Android系統的全局音效驅動，它可以針對耳機、揚聲器及其他藍牙設備進行細節和高音補償，提升手機的音質表現。當然，如果你不想這么麻煩進行刷機的話，也可以選擇使用第三方App來播放歌曲、觀看視頻，比如《酷狗音樂》就自帶了蝰蛇音效，《愛奇藝》等在線視頻平臺也大多提供了杜比視界模式（需要開通會員）。對于單揚聲器的手機來說，這些提升音質的辦法只是起到優化音質的作用，但不能增強聲音的空間感;只有在具備雙揚聲器（包括非對稱雙揚聲器）的手機上，音效優化才會有相對明顯的效果。

外放音質對比體驗

為了直觀地感受不同手機外放音質的區別，我特意挑選了4款采用不同配置揚聲器的機型，分別使用最大音量進行歌曲播放和游戲外放的測試。

歌曲播放測試中，4款手機橫屏放立在桌上，我分別用它們播放了《渡口》《加州旅館》等曲目。采用單揚聲器的A機型保留了大部分音頻內容的起音，但缺乏低頻的延展，大音量下由于功率不夠損失部分音色和力度，空間感的表現較差。B機型聽筒揚聲器和主揚聲器的功率相差較大，樂器部分還算左右均衡，但人聲基本由主揚聲器傳出，閉著眼聽仿佛歌手一直站在右側，立體感較差，構建的聲場呈雞蛋狀，在放入大紙箱后，聲場的缺陷會稍微得到彌補，更有立體感一些;音質方面的表現還算不錯，低頻沒有明顯的彈性但量很足，人聲清冽不失真，但高音部分不夠圓滑，有些許毛刺感。C機型在播放歌曲中表現出色，由于雙揚聲器朝向左右，能夠營造出圓滿的聲場，如果把手機放在一個大紙箱里，外放聲音遇到障礙返回產生混響會進一步提升3D環繞的效果;同時C機型的音質也可圈可點，低頻部分量足且有明顯的彈性，鼓點聽起來特別有勁，人聲清澈響亮而且比較飽滿，D機型同樣采用1216揚聲器，7磁發聲單元，并經過了DiracHDSound軟件進行脈沖和頻率響應校正，和C機型的配置相當，但調音方面各有千秋，由于揚聲器朝向正面，它的聲場呈橢圓狀，和C機型對比起來人聲明顯更靠前一些。

在游戲外放的環節中，我們在《和平精英》的訓練場里進行兩兩測試，比較4款手機揚聲器的定位能力。A機型的劣勢非常明顯，無論敵人從哪個方位接近，A機型外放的腳步聲只能聽到由遠及近，但無法判斷方位。B機型有一定的定位能力，左側的敵人相對右側敵人更難發覺，需要比較接近時才能聽到腳步聲。正因如此，我憑借著腳步聲的大小和模糊的方向感很容易猜出敵人的方位。C機型和D機型都有不同環繞音效加持，左右揚聲器的音量比較均衡，能夠輕易地辨別左右。相比之下，揚聲器采用正朝向設計的D機型更容易判斷出敵人方位。值得一提的是，在激烈的游戲過程中，隨著腎上腺素上升，玩家的雙手會不由自主地緊握手機，這很可能會遮擋住手機頂部和底部，只有揚聲器正朝向用戶的D機型不受影響。

寫在最后

從規格參數和實際體驗可以看到，雖然如今手機大多數都配備了雙揚聲器，但外放的音質依然有比較明顯的區別。非對稱雙揚聲器聲場不完整，無論是播放音樂還是游戲都有一定的缺憾，軟件優化也難以彌補硬件上的差異。對稱式雙揚聲器配合虛擬環繞音效，能夠明顯提升外放音質，具備更強的定位能力。在廠商的宣傳中，對稱式雙揚聲器通常會特別標明揚聲器尺寸、磁鐵數量等主要參數和音效技術，而非對稱雙揚聲器往往只是略提一二，如果你特別注重手機外放效果，選購時要擦亮眼睛。