风鸣环佩军中鼓，谷暗云霞战士旗 - 黄燮清·《黄天荡怀古》
南宋建炎四年，女将梁红玉与夫君韩世忠共同指挥作战，抗击金兵南下。是时，金兀术拥兵十万，战舰无数，威震北中国。韩世忠听取梁红玉的计策，诱金兵深入芦苇荡，火箭石矢焚烧敌船，埋伏金兵于此。梁红玉亲自击鼓助威，鼓声如雷，士气暴涨，最终逼迫金兵败走黄天荡。
梁红玉江边击鼓的飒爽英姿定格在历史中，而在手机的发声领域，有一种叫做屏幕发声的技术，其原理与中国古代的击鼓极为相似：鼓槌敲击鼓面引起振动，而屏幕发声技术中，内部的激励器相当于鼓槌，屏幕相当于鼓面，敲动屏幕振动便能发出声音。
背景
动圈式扬声器在手机上应用广泛，它利用了通电导体在磁场中受力的原理，即变化的电流通过线圈，线圈因洛伦兹力带动膜片振动，从而产生声音。如下文章介绍了动圈式扬声器原理和参数，可供参考：
那么还有没有其他的发声方式？
我们都知道声音是由振动引发的，因此屏幕并非不能发声，除了屏幕，你家里的玻璃、墙体均有发声的可能，只要能让其振动。
而屏幕发声技术就像一场借壳上市的改革，不再需要专用的振膜和音腔，而是直接把利用手机屏幕/中框振动来发声。这项技术可以消灭手机喇叭的开孔，利于实现全面屏和无孔化的设计。
在振动的实现上，业界通常有压电激励和电磁激励两种方案，下面简要介绍下。
压电激励方案
早在2011年，夏普就曾在功能机中实现了屏幕发声的技术，借助压电陶瓷材料产生机械变形的特性，实现了无需听筒/扬声器即可发声。
这个方案是屏幕发声技术的先驱，其物理原理是基于压电效应。简单来说，有一类特殊材料天生就具备在“电”与“力”之间相互转换的神奇能力：
- 正压电效应：当你挤压或拉伸这种材料时，它会在表面产生电荷。
- 逆压电效应：当你给这种材料施加一个电场（电压）时，它会发生微小的机械形变（伸长或缩短）。
而屏幕发声正是利用了逆压电效应，将电能转化为机械能（振动）。夏普当年就是采用胶水，将压电陶瓷片固定在屏幕面板背部，驱动屏幕发声，下图展示了压电材料的制作以及贴于屏幕背部的示意图。
但除了贴于屏幕上，有的压电部件也会贴在中框上。如下图，为2016年11月发布的小米MIX，它采用压电陶瓷与悬臂梁结构，压电单元粘贴在悬臂上，压电单元的振动传导悬臂，悬臂的振动会反复敲击与之紧密接触的中框。
它的工作方式就像手机内部住了一个小人，拿一个小锤子不断敲击手机的中框，让整个金属中框振动起来，然后再带动屏幕振动，从而产生声音传递到我们的耳朵。
但压电陶瓷方案存在固有的缺陷，压电陶瓷基于自身的形变机理，在中高频段响应良好，但低频响应不佳。声音听起来就缺乏厚度和温暖感，显得单薄、刺耳。
电磁激励方案
电磁激励器方案与传统动圈式扬声器原理完全一致，唯一的区别是，动圈式扬声器是让振膜振动，而电磁激励器让整个屏幕振动。整个激励器被牢固地粘贴在屏幕背面或中框上，质量块的振动传递给屏幕，驱动屏幕这个巨大的平面振膜振动，从而推动空气产生声波。
如下图，以VIVO NEX屏幕发声技术为例，它在受话器(Receiver，RCV)位置处粘贴一个电磁激励器，实现了先激励中框、再带动屏幕振动的发声机制。它发出的振动不再是散漫地传给整个中框，而是更集中地驱动屏幕上方的特定区域振动，从而产生有方向性的声波。这在一定程度上降低了漏音的风险。
如下图，华为P40使用屏幕发声组件替代了听筒，电磁激励器通过螺丝固定在内支撑上，直接驱动屏幕，没有中框这个中间环节。
目前来说，电磁激励方案相比压电驱动方案是更为成熟的技术，而它之所以能取代压电方案，是基于以下优点：
- 音质改善：低频响应比压电陶瓷方案好得多，刺耳感减轻，听起来更自然饱满。
- 私密性提升：由于振动集中在屏幕特定区域，不再让整个中框都发声，私密性变得好一些。
- 结构更可靠：取消了悬臂这种易疲劳的机械结构，长期使用稳定性更好。
但电磁激励器方案调试难度高，因为屏幕本身是一块大而复杂的振动板，其振动模式极不均匀，存在许多模态节点（振动弱的点）和反节点（振动强的点）。工程师需要通过复杂的仿真和调试，找到最佳的激励器粘贴位置，并配合数字信号处理算法对频响曲线进行精密补偿。
总结
屏幕发声这种新颖的发声方式于手机来说带来了耳目一新的感觉。减少了手机的开孔，则手机的密封性能提高，防尘防水能力提升；此外，因为无需为听筒/扬声器预留空间，有利于手机进一步做轻薄。
但屏幕发声技术声音指向性差，声音向四周发散，容易在通话时泄露个人隐私。其次，音质不够清晰甜美，比不上传统的动圈式扬声器。所以问题来了，如果听不到甜美的音乐，你还会为它心动吗？
