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拆解对比Echo Dot与Home Mini智能音箱

时间:2018-08-29 作者:Brian Dipert 阅读:
这次来拆解亚马逊(Amazon)第二代Echo Dot。这款产品2016年10月推出,是该公司同年3月推出的第一代Echo Dot的升级版。
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这时,包含扬声器的外壳底部就掀开了(图5)。gEfEETC-电子工程专辑

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图5:包含扬声器的外壳底部掀开。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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轻轻单击,就将扬声器(与Google Home mini相比更为小巧,也反映出其输出相对较少)从其外壳中轻松分离出来(图6)。gEfEETC-电子工程专辑

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图6:将扬声器从其外壳中分离。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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图7是设备底部内侧的RFID标签。gEfEETC-电子工程专辑
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图7:设备底部内侧的RFID标签。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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图8是扬声器自身底部的QR二维码。gEfEETC-电子工程专辑
Echo_Dot_QR_code.jpggEfEETC-电子工程专辑
图8:扬声器自身底部的QR二维码。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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现在来看音箱上半部分的外观,它具有类似三明治的结构,包括一个白色塑料“层”、一个橡胶“层”和一个以金属为主的组件(图9)。gEfEETC-电子工程专辑
Echo_Dot_top_half.jpggEfEETC-电子工程专辑
图9:音箱上半部分的“三明治”结构。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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掀开顶盖,可以看到带状电缆如何将两个系统PCB板互连起来(图10)。gEfEETC-电子工程专辑
Echo_Dot_PCB_cable_connection.jpggEfEETC-电子工程专辑
图10:两个系统PCB板透过带状电缆互连。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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在继续拆解之前,先近距离看看micro USB电源和3.5mm模拟音频输出的连接器(图11)。gEfEETC-电子工程专辑
Echo_Dot_power_audio_output.jpggEfEETC-电子工程专辑
图11:micro USB电源和3.5mm模拟音频输出连接器的特写。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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来看两个PCB板中位置较低的一个,用一把细平头螺丝刀翻开ZIF连接器,从那一端的连接器插槽中松开带状电缆(图12)。gEfEETC-电子工程专辑
Echo_Dot_disconnected_ribbon_cable.jpggEfEETC-电子工程专辑
图12:将两个PCB板中位置较低的一个解开。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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图13是较低位置的PCB一边的独立影像,它已经从金属组件上拆下来。gEfEETC-电子工程专辑

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图13:较低位置PCB一边的独立影像。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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请注意图13图中的那个散热垫,这表示金属组件不仅可提供机械硬度和“重量”,还可以散热。提起散热,较低位置的PCB的一面以被动组件为主,另一面要更有意思一些,以被动组件为主的那一面唯一的IC是德州仪器(TI)的数字模拟转换器(DAC),标记为“DAC 32031 TI 68K D29G”,大概是用于驱动扬声器,因此我猜测也整合了一个D类放大器(图14)。gEfEETC-电子工程专辑
Echo_Dot_lower_PCB_back.jpggEfEETC-电子工程专辑
图14:较低位置的PCB更有趣的一面。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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在这个PCB的任何一边都嵌有1×1 Wi-Fi和蓝牙天线(请注意其中一个上面有用黑墨水笔手写的奇怪的“2”字样),左上方是联发科(MTK)的MT6323电源管理芯片。占据PCB下半部分的那个大金属屏蔽板肯定会引起你的注意,有两个散热垫仍然黏在它上面(图15)。当然,你知道接下来要干什么…gEfEETC-电子工程专辑

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图15:掀开大金属屏蔽板。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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左边是Micron 6PA98 JWB30多芯片封装,包括一个4GB EMMC接口的MLC闪存,以及一个4GB移动LPDDR3 SDRAM。中间是联发科MT8163四核心应用处理器,而位于右侧的是联发科MT6625,它管理Wi-Fi、蓝牙、FM和GPS功能(后两项功能没在这个特定设计中使用)。gEfEETC-电子工程专辑

在结束对这个特定PCB的研究之前,再看看两个嵌入式天线两侧的特写(图16)。gEfEETC-电子工程专辑

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Echo_Dot_PCB_right_antenna_bottom.jpggEfEETC-电子工程专辑
图16:两个嵌入式天线两侧的特写。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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现在来看那个“三明治”。图17是橡胶层(我猜测它至少是用来对下面的扬声器与麦克风数组进行隔音,它还能对天线与金属组件进行RF隔离)。gEfEETC-电子工程专辑
Echo_Dot_rubber_insulation.jpggEfEETC-电子工程专辑
图17:橡胶层。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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还有一个塑料垫圈(图18)——有哪位机械工程师可以告诉我,为什么它的“辐条”是不对称的吗?gEfEETC-电子工程专辑
Echo_Dot_plastic_spacer.jpggEfEETC-电子工程专辑
图18:塑料垫圈的“辐条”为什么不对称?gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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最上面是带状电缆标记所指的“mic PCB”(图19)。gEfEETC-电子工程专辑
Echo_Dot_mic_PCB.jpggEfEETC-电子工程专辑
图19:最上面的“mic PCB”。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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正中央是一颗MEMS麦克风(输入端口在底部,这与Google Home Mini一样,因此也就有了前面提到的那个位于设备顶端中心的小孔);其他6颗MEMS麦克风均匀分布在PCB的边缘,这些麦克风周围还放置了12个RGB LED灯。位于中心的MEMS麦克风四个角分别有一个TI双信道模拟数字转换器(ADC),标记为“ADC 3101 TI 681 AE4X”(总共四个ADC芯片,对应7颗麦克风输出,以及一个备用的未使用输入通道)。gEfEETC-电子工程专辑

在右下角是一个标记为R3108的神秘IC,它应该是负责处理整个顶端PCB管理工作,包括顶端按钮按下检测、LED控制、多ADC输出信号合并,以及透过带状电缆传输到另一个PCB等(图20)。gEfEETC-电子工程专辑
Echo_Dot_mic_PCB_components.jpggEfEETC-电子工程专辑

图20:MEMS麦克风四个角的ADC,以及标记为R3108的神秘IC。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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将这个组件翻过来看,揭开最上面的一层,更有趣的东西出现了(图21)。gEfEETC-电子工程专辑

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图21:将组件翻过来,揭开最上面的一层,看到四个顶端按钮。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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安装在PCB板上的四个开关对应四个顶端按钮,肉眼即可看出(哪位细心的读者可以告诉大家,为什么左边麦克风控制开关周围的PCB区域是白色的?)。然而不太明显的是U3芯片,它与“动作”开关在一起,这似乎是一个调节LED输出强度的环境光传感器(图22)。gEfEETC-电子工程专辑
Echo_Dot_ambient_light_sensor.jpggEfEETC-电子工程专辑
图22:“动作”开关旁边有个U3芯片,似乎是调节LED输出强度的环境光传感器。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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本文有一些很好的特写图片,其细微程度堪比米粒大小。gEfEETC-电子工程专辑

以下是最后一个有趣的设计方案,以及一个最终的设计谜团,然后就可以结束这篇文章。在前面的扬声器影像中,你可能注意到传感器磁体旁边有两个金属触点,图23是其中的一个。gEfEETC-电子工程专辑
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图23:传感器磁体旁边两个金属触点之一。gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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当设备组装完毕后,它们用下方的PCB上带状电缆连接器附近的两个弹簧夹压紧配合,从而为音箱供电(图24)。gEfEETC-电子工程专辑
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图24:两个金属触点用两个弹簧夹压紧配合,以为音箱供电。 gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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这个神秘的设计谜团是,上方的PCB也带有两个弹簧夹,如图25所示,它们与金属组件中的突起部位吻合(穿过中间橡胶和塑料环层)。gEfEETC-电子工程专辑

当设备组装完毕后,它们用下方的PCB上带状电缆连接器附近的两个弹簧夹压紧配合,从而为音箱供电(图24)。gEfEETC-电子工程专辑

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图25:上方的PCB带有两个弹簧夹,它们与金属组件中的突起部位吻合,是什么用途?gEfEETC-电子工程专辑
(来源:Brian Dipert)
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我很困惑这些特定的连接有什么作用...如果你有任何想法欢迎与大家分享!gEfEETC-电子工程专辑

本文授权编译自EDN,版权所有,谢绝转载gEfEETC-电子工程专辑

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本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Brian Dipert
EDN资深博客作者。Brian Dipert是前EDN杂志的高级技术编辑。 他是BDTi的高级分析师,嵌入式视觉联盟的主编,以及AnandTech、EDN杂志和《低功耗设计》的特约编辑。 他也是Sierra Media的创始人。
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