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手机你还有多少秘密 专业手机控是怎么炼成的

 九龙山书院 2013-09-16

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    近日有消息称,iPhone5s和i-Phone5c将于近日发布,消息一出,果粉个个激情四溢。近日又有消息称,微软收购诺基亚手机业务,曾经的诺基亚粉不胜唏嘘。从诺基亚到苹果,无数“手机控”前仆后继,只为寻找更高端、更大气的通讯享受。
  话说回来,在智能手机时代,手机控不是那么好做的,高端不是那么好装的。请问:你知道AP、RF、PMU 是什么吗?当然,光知道名词是不够的,你还得知道动词。再请问:你知道手机为什么能振动吗?你知道微信为什么能摇来“男神”和“女神”吗?……
  赶紧来跟专业人士学几招吧!看过这期发现周刊,包你成为“专业手机控”。
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    作为一名手机“高端人士”,手机起码的几个部件你是必须了解的。TP知道吧?全称叫TouchPanel,其实就是触摸屏!LCD知道吧?全称叫Liquid CrystalDisplay,就是液晶显示屏!呵呵,所谓的高端大气上档次,其实就是说出两个别人不知道的术语。
  当然,装高端时,不光要知道中英文专业术语,还要能回答“小萝莉”们看似无厘头但实际却高深莫测的“小问题”。比如,手机屏幕为啥那么听手指头的话?比如,为啥“摇一摇”就能找到身边的帅哥美女?比如……咱们还是一起来科普一把吧。
  
       手机的“脸”为什么你一摸它就动
  神器:氧化铟锡

  拨电话,看微博,玩微信、玩游戏……你想过吗,每天都要摸无数次手机的这张“脸”,其实很不简单。它由触摸屏和显示屏两部分构成,其中触摸屏在上面,显示屏在下面。如果细分的话,每部分又能分成若干层。
  触摸屏
  手机屏幕看上去是透明的,但其实在透明的玻璃中隐含着许多我们看不到的物质,比如触摸屏中含有一种叫氧化铟锡(ITO)的物质,是用来导电的。而触摸屏根据工作原理又分电阻式触摸屏和电容式触摸屏,现在大多数手机都采用的是电容式触摸屏。
  电容触摸屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO,夹层ITO涂层是工作面,在它的四个角上设置了四个电极。当启动屏幕时,4个电极就开始放电从而在手机屏幕上形成了一个电场。此时如果有带电的物质,比如人的手指进入这个电场时,手机就能感应到,从而形成一个电容,手指指向哪儿就在哪儿形成一个电容,形成电容的过程中有电流的流动。电流从四角的电极流出,通过计算手指指向的位置与四个角的距离,手机内设置好的软件就能精确计算出位置,从而执行命令。
  
     爸爸再也不用担心你找不着北了
  神器:导航芯片
  有了智能手机,路盲们有福了。手机一旦开启导航功能,导航芯片就会迅速和天上的卫星建立联系,计算出手机在地面上的经度和纬度,从而定位手机所在的位置。
  当然,如果你的手机导航一直开启,并且和一些软件连接,那么你的位置也就随时暴露给别人了。
  
     耳朵为什么不会碰断通话
  神器:接近光芯片
  你正在跟“女神”或者“男神”表白,关键时候,耳朵不小心碰到屏幕,通话断了!发生这种情况,是不是很急人?放心好了,手机设计人员已经想到你前面去了。为了阻止这种尴尬发生,所有的智能手机里都有一款“神器”———接近光芯片。
  在这个芯片的控制下,当我们接打电话时,手机屏幕就会自动变暗而锁定,当手机离开脸部时,屏幕又会变亮。接近光芯片的工作原理和雷达差不多,利用的是光感应原理,能通过光来感应脸部的位置并能计算出大概距离,当达到规定的距离范围时,就会自动关闭屏幕。
  
     20多条“动脉”为手机输送养分
  神器:电源管理单元

  想让手机工作,必须不停提供能量,这就是电源。负责管理电流的器件叫PMU,即电源管理单元。PMU负责给手机所有的部件输送“血液”。它就像个管家,当AP(应用处理器)发出指令哪些部门需要参加工作时,PMU就给哪些部门提供电源。所以PMU和AP是连接在一起的。
  以打电话为例,当我们拨打电话那一刻,PMU就会根据AP的指令开通需要的电源,比如麦克风、听筒必须同时开启,而如果有人要视频聊天,PMU还要开通摄像电路。
  PMU能输出20多路电源,其中AP的电路是基本不会关闭的,其他电路则随时待命。
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       嗡嗡嗡振动从哪来 
  神器:迷你小马达
  开会了,一串搞笑的手机铃声招来领导怒目。亲啊,你活该,你不知道把手机调成振动啊!话说,手机怎么还能振动呢?原来手机里面都有个振动器,只有1/2小拇指指甲盖大。振动器里有个小马达,马达前面装了个偏心轮,所谓偏心,就是轮子上少了一块,当马达转动时,偏心轮跟着转动,由于轮子偏心不稳,所以一边转一边抖,就形成振动了。

  手机屏为何有3D效果
  神器:陀螺仪
  手机内置陀螺仪可以感知来自多方向的运动、加速度和角度的变化,计算出来的移动方位非常精确。有了陀螺仪,就可以捕捉三维空间的运动,使用户体会更具现场感的画面和场景。iPhone4就是首次采用了一种名叫MEMS (微电机系统)的陀螺仪芯片,芯片内部包含有一块微型磁性体,这里面的设计非常复杂和精细,在显微镜下看就像是个迷宫,它是通过微型电子的振动来感知物体的转动的,所以才叫微电机陀螺仪。
  这种微电机陀螺仪的应用,使得画面更加逼真,有了3D效果。比如玩打飞机的游戏中,飞机会跟随你的手势左右摇摆上下移动,甚至转弯,给人身临其境的感觉。
  
     妈妈再也不用担心你找不到对象了
  神器:加速度计

  微信里面有个“摇一摇”功能,就是当你摇动手机时,能迅速搜索到附近也在同时摇动手机的人。这是怎么实现的呢?
  这和智能手机中的另一个器件有关系,就是加速度计。很多游戏当中也会用到加速度计,比如当手机横过来时,屏幕就会因重力的原因也横过来。而在玩“奔跑游戏”时,只要稍微倾斜手机,里面的人也会跟着左右倾斜和加速、减速移动。
  加速度计的工作原理就是惯性原理,也就是力的平衡。仪器里有个可根据速度和重力摇摆的物体,当我们摇晃手机时,能实时计算出速度和方向。“摇一摇”功能就是利用了这个器件。当你摇动手机时,手机的加速度计开启,而这一状态被“摇一摇”软件所捕获,所有和你同时摇晃的手机都会被这个软件的管理后台捕获,并对其管理和传输,所以当周围出现和你手机同样状态的手机时,你也能“感应”到了。“摇一摇”之所以能计算出双方的距离,靠的是手机基站,离你最近的基站和离他最近的基站,两者之间的距离,就是你们两个人之间的距离。
  
     声音是如何乾坤大挪移的
  神器:音频和射频

  用手机通话时,即使远隔千山万水,两端的人都像是面对面在讲话。但事实是,彼此都知道,对方离得远着呢,因为手机话筒里的声音,和生活中的真人真声,那可是完全不一样。
  为什么不一样呢?首先要搞清楚,你的声音是怎么传到对方耳朵里的。这要靠手机里的CODEC芯片了,也就是音频。音频连接着麦克风、听筒、喇叭(Speaker)、耳机等,是负责将声音等模拟信号与数字信号相互转换的器件。
  声音其实是一种振动的声波,经过麦克风后形成了一种电信号。这种电信号是AP无法理解的,必须经过音频的转换,变成数字信号,也就是0和1,即二进制代码。然后AP根据指令对其进行解读和反馈,而反馈的过程中要对数字信号进行编码,然后进行发射。而发射时需要经过一个叫RF(射频)的功能模块,因为发射时需要很强的信号才能远距离发送,而手机传输出来的信号频率太弱太低了,所以需要通过RF模块转变为高频信号,然后才能发射。对方手机接收到信号后,也经过这样一系列反向的转变,最终成为用户能理解的词语和句子。这样,双方就完成了通话。
  这个转换的过程相当复杂,有时候器件质量不好或信号部分丢失就容易造成声音的失真。
  
     手机的大脑都在忙些啥
  神器:应用处理器
  如果把手机的屏幕卸掉,你会看到一块块堆满零部件的电路板,手机工作时,每个零部件都按部就班地完成自己的使命,管程序的管程序,管声音的管声音……
  其中堪称手机“大脑”的就是AP,也就是手机应用处理器,相当于电脑的CPU。其功能主要是发送手机指令以及处理手机软件中的数据。手机所有的应用程序都要经过它的指挥和运算进行运作,所以它也是手机中最忙的一个部件。工作中的手机,AP必须时刻保持“清醒”,万一它“发会呆”,那手机就“死机”了。


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