从单声道1.0到立体声2.0 手机扬声器的优劣之分

谢慧华

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。

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。

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HTCOneM7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。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。HTCOne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。

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。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10Pro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。

现在一些手机新品在发布时还会提及音腔大小，比如小米10Pro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，通過两组线圈驱动振膜，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vivoNEX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DiracHDSound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》的训练场里進行两两测试，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。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机型都有不同环绕音效加持，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。