这次我一共整理了七张音箱拆解。
我们先来看看亚马逊、谷歌、京东、天猫。
Amazon Echo 诞生于 2020 年 8 月,迄今为止已经走过了四年的历程。
这是老大哥;叮咚音箱A1诞生于2018年8月; Google Home诞生于2018年5月;而天猫精灵X1诞生于2018年7月,我们来看看它们具体的“真面目”: 1、天猫精灵X1 我们决定从四款音箱中最年轻、最小的天猫精灵开始拆解过程。
拆解天猫精灵需要从底层开始。
撕掉底部的橡胶垫并拆下 3 颗螺丝。
然后打开底座就可以看到白色的环形导光板和光控电路板。
没错,电路板外围的白色部分就是12颗LED灯。
底座电路板正面有一颗德州仪器TASM数字音频功放,背面有一颗S灯控制芯片。
继续拆开,有一个锥形的辐射器,可以让声音扩散更均匀,周围还有密密麻麻的网状结构。
接下来是天猫精灵的发音单元:全频音箱,只有一个!上图所示功率为5W。
所以相比其他音箱,天猫精灵虽然小巧可爱,但这样做的代价是在一定程度上降低了音质。
取出扬声器,拆下内筒的4颗螺丝,将天猫精灵外壳与内筒分离。
内筒一侧有振膜,通过振动增强扬声器的低音效果。
将内管翻过来,可以看到天猫精灵顶部的静音按钮。
顶部是扬声器最重要的部分。
主控电路板和麦克风阵列板来了!麦克风阵列板位于主板上方,通过排线和独立插座连接。
两者之间还有一块黑灰色导光塑料板。
麦克风阵列板通过双面胶连接到顶部。
仔细拆解后是这样的!六个麦克风围绕面板边缘呈环形,并覆盖有黑色橡胶。
麦克风阵列由Spichi提供,模拟麦克风则由民芯微电子提供。
该电路板上还有 4 个德州仪器 (TI) 型号 TLVADC 低功耗立体声 ADC(模数转换器)。
此外,还有一款A1semi触摸控制器,型号为ASD。
(主控电路板正面) (主控电路板背面) 在主控面板正面,天猫精灵的主控芯片是MTK(联发科)MT智能语音芯片,这也是天猫精灵最近研发的一款芯片。
MTK专门针对语音设备。
主控芯片下方还有一个散热片。
另外,天猫精灵还应用了三星的RAM,型号K4B2GF,2Gb(M x 16);美光的闪存,型号29F2G08ABAE,存储容量2G(M x 8)等。
有趣的是主控面板上还有天猫标志。
(天猫精灵底板、中控面板、麦克风阵列板) 总体来说,天猫精灵的拆装比较容易,零件相对较少,设计结构相对简单,集成度较高。
但其单一的全频发音单元和空腔共鸣结构在一定程度上牺牲了音质。
完整的图片! 2、叮咚智能音箱A1 叮咚智能音箱是这四款音箱中体积最大的。
里面是什么?还是从底部打开的!这是拆解前的样子~撕掉底部的胶垫,取下5颗螺丝,然后就可以拆开后盖,看到底部的电路板,负责连接电源,并与电源相连大量电缆。
由此可见Ding Dong音箱的强大。
也更大。
然后把金属网罩拉下来,你会看到顶部和机身是用螺丝连接的。
拆下周围的 4 个螺钉以分离顶盖。
同时,还可以将格栅取下,庞大的车身就会出现在眼前。
叮咚音箱的机身从上到下可分为5个部分。
结构比天猫精灵复杂很多,由主控电路板、麦克风阵列板、逆变管、低频扬声器和4个全频段单元组成。
顶盖上,首先看到的是一块圆形的小电路板,背面有一个触摸开关,没有其他功能。
继续拆掉内壳,可以看到叮咚音箱的灯控电路板,它用双面胶与顶盖紧密相连。
这块电路板的外围有21个LED灯珠和3个芯片,即2个Q芯片和1个芯片,用于控制灯光和触摸传感器。
回到智能音箱机身,机身顶部是主控面板,上面布满了密集的元器件。
主控芯片上还增加了一个散热器,虽然它覆盖了芯片。
我们向付强询问,确认其采用的是全志科技的R16芯片。
(主控电路板) 另外,主要芯片包括德州仪器TASM数字功放芯片,支持2.1模式,以及科胜讯的CX0-11Z音频ADC芯片,专门用于远程语音。
东芝的4Gb eMMC芯片,型号THGBMBG5D1KBAIL,相当于叮咚音箱的硬盘;三星4Gb内存芯片,型号K4B4GQ-HYK0; AXP电源系统管理芯片、正基科技APWIFI蓝牙二合一芯片等。
(主控电路板部分) 主板下方是麦克风阵列板,看起来非常酷。
它采用科大讯飞7+1麦克风阵列和Horn Acoustics提供的ECM麦克风,具有较高的信噪比。
麦克风阵列是一大特色。
它并不位于扬声器的顶部,而是位于中上部。
麦克风位于硅胶上,被硅胶完全覆盖,并且相对于外侧倾斜。
正是因为麦克风阵列位于中间,所以需要一个倾斜角度,以便于拾音。
然而,当麦克风阵列位于扬声器顶部时,则不需要倾斜。
一方面,这样可以充分吸收震动,有利于外部拾音。
电路板上还配备了2颗Conexant CX0-11Z音频芯片,用于处理8个麦克风的音频信号。
叮咚音箱拥有最大的发声单元,采用四个全频段单元和一个低频发声单元的组合,并配备U型倒相管。
四个全频段单元分布在四个方向。
由于发声单元具有方向性,扬声器分布在四个方向,可以均匀地传输声音,提高整体音响效果。
低音单元+倒相管也能增强低音效果。
看来叮咚音箱在音质上下了很大的功夫。
总体来说,叮当音箱的结构比较复杂,拆卸也比较麻烦。
它是最大的,零件也最多。
但它的麦克风阵列很独特,并且非常注重音质。
言归正传,上图吧! 3. Google Home音箱到海外后,连工具都要换。
拆卸Google Home主要使用T6和T8两种螺丝刀。
Google Home体积虽小,但它的结构是什么样的呢?没拆之前,优雅得让我受不了。
Google Home底部的灰色网盖可以直接拉下来,露出黑色的机身,可以看到三个圆锥形的纸锥。
拆掉上面的环形螺丝,就可以拆下白色顶壳,并用排线连接主控电路板和顶部的麦克风阵列板。
顶部是麦克风阵列板。
谷歌采用了两个麦克风的线性麦克风阵列,分别放置在面板的左右两侧。
虽然Google Home只有两个麦克风,但付强解释说,其拾音效果在3米内比Amazon Echo还要好。
谷歌走了一条与其他三家公司不同的道路,不注重麦克风的数量,而是利用其独特的算法和深度学习技术。
此外,面板中间还有12颗LED灯珠,配备了Atmel SAM D21微控制器和两颗NXP LED照明驱动芯片。
Google Home 有一个项圈,像“皮带”一样环绕在机身中部,并且很容易拆卸。
拆掉主板周围的螺丝,就可以拆下机箱看到主板了。
覆盖在主板上的黑色外壳看起来像一把吉他,对吧?接下来暴露其“面目”的是主板。
有了这些组件,它看起来更像一把吉他!拧下面板上的5颗螺丝即可取下主板。
主板上有3个重要的芯片,上面覆盖着屏蔽罩和硅脂。
这种方法可以保护罩内的元件,也可以屏蔽电磁干扰。
撬开护罩,隐约可以看到它采用的是Marvell的主控芯片、东芝的4Gb闪存芯片、德州仪器的TAS数字功放芯片、三星的4Gb内存芯片以及Marvell的WiFi、蓝牙和NFC。
集成芯片等。
另一个重要的部分是Google Home的发音单元。
只需卸下几颗螺丝,发音单元就可以分为三个部分。
乍一看,我以为它有三个发音单位。
其实它只有一个全频段发音单元,加上两个共鸣耳膜,可以形成立体声效果,降低一个扬声器声音的指向性,增强低音效果,弥补了一个扬声器效果的不足。
发音单位。
总的来说,Google Home设计简单巧妙,只有两块电路板,集成度很高,硬件处理能力也比较简单。
但相比天猫精灵,它的音腔设计更加巧妙,效果也更好。
继续保留家庭照片! 4. Amazon Echo 智能音箱中的老大哥Amazon Echo终于来了。
也被视为智能音箱的经典之作。
高大的身材下隐藏着什么?从那时起,我就对看到真面目充满了期待!这是拆解前的样子~Echo的开封口也在底部。
撕下橡胶垫,用T10螺丝刀拧下4颗螺丝。
有趣的是,Echo 的黑色螺丝是四个扬声器中最长的。
打开后盖,取下排线,可以看到半圆形的电源面板。
正面和背面都有三颗德州仪器(TI)芯片。
型号为 TPS1 电源芯片、TLVDAC 立体声解码器和 TPAD2。
立体声放大器。
下面是一个锥形辐射器,它利用同样的原理来传播声音。
取下散热器并取下格栅外壳。
但我发现Echo上面有一层吸音棉,可以减少机身的震动,有一定的降噪效果。
小心地取下吸音棉,露出机身的真实面貌。
整个机身就像一件艺术品,从上到下分为4个部分:高音单元、低音单元和U型倒相管。
下面是扬声器顶部的麦克风阵列,而主控电路板则位于机身上。
边。
接下来就是愉快的拆解过程了。
拆下高音喇叭边缘的螺丝,你会发现Echo机身层次感十足,高音、低音、倒相管环环相扣。
其中,高音单元为2英寸高音单元,低音单元为2.5英寸低音单元。
此外,高大的机身也显示了亚马逊为扬声器的音质所付出的代价。
通过三者的配合,可以达到更好的音响效果。
下面是Echo的主板,一块精致的方形面板。
其主控芯片是德州仪器公司的数字媒体处理器,型号为DMCUS。
付强表示,该芯片非常昂贵,接近10美元,足见亚马逊打造Echo的“严谨”研发力度。
此外,主板还采用了三星的2Gb内存、SanDisk的4GB闪存、高通的WiFi和蓝牙集成模块以及德州仪器的集成电源管理芯片。
然后,撬开机身,留下Echo扬声器的顶部,主要是麦克风阵列板。
拆掉塑料外壳上的螺丝,就可以看到Echo的齿轮结构。
您还记得通过旋转圆形灯环调节音量的设置吗?是的,就是通过这种齿轮结构来驱动的!将麦克风阵列板上方的塑料外壳和支架一层层剥开后,我终于看到了它的真面目。
首先映入眼帘的是Echo的6+1麦克风阵列,其中6个麦克风位于环面板的边缘,另一个位于中央。
MEMS麦克风由Knowles Electronics提供,麦克风阵列由Echo团队自己处理。
面板中间的四个芯片是德州仪器 (TI) 的 ADC(模数转换器)。
另外四颗德州仪器 LP1 驱动单元芯片分布在这四颗芯片周围。
另外,外围还有一颗德州仪器触发芯片。
不得不说,亚马逊真是有钱啊,在Echo上花了很多钱!整体拆解非常流畅,机身结构、齿轮结构、设计都非常精致,并且兼顾了音质效果。
看着漂亮的电路板和昂贵的芯片,我更惊叹亚马逊不计成本的创新精神,经过四年的打磨终于成为经典。
2.四大智能音箱硬件竞争。
看完精彩的拆解过程,你还一口气看了四个。
你震惊吗?别担心,还有更精彩、更有深度的智能音箱硬件大赛。
接下来我们将对四大音箱的核心芯片、麦克风阵列、发声单元、成本、产品设计等进行更深入的解读和对比。
1、核心芯片:Echo最强,Ding Dong最弱。
这里我们主要对比两类芯片,一类是主控芯片,一类是Codec(多媒体数字信号编解码器),包括ADC/DAC(数字信号转换)。
/模拟信号转换)。
(四大音箱主控电路板) 主控芯片方面,Amazon Echo采用了TI(德州仪器)DMCUS芯片。
这种芯片价格比较昂贵,接近10美元,主要用于工业应用,比如军用物资。
虽然主频不高,但处理能力强,性能稳定。
按理说,一个智能音箱不需要这么大的处理量,而且亚马逊真的很有钱。
Google Home采用的是Marvell 88DE芯片,该芯片也是工业级芯片,广泛应用于通信领域,但价格没有Echo那么贵。
另外,芯片是2核,这也说明Google Home在硬件端并没有太多的计算能力,更多的计算都在云端,这样就简化了很多事情,而且不需要Codec。
麦克风阵列可直接连接主控。
天猫精灵采用MTK MT语音专用芯片,支持8通道麦克风阵列接口。
这款芯片也是MTK最近推出的。
在同行中应该是比较好的,稳定性更高,性价比更高。
价格约为3美元。
叮咚音箱A1采用全志科技R16芯片。
该芯片工艺较为普通,其供应链价格约为3美元至4美元。
但叮咚音箱自2018年推出以来,属于国内首发,行业准备并不充分。
全志R16并非智能音箱专用芯片,这在一定程度上限制了叮咚音箱的选择。
在Codec芯片上,拾音部分、信噪比、多声道同步等都需要Codec芯片来处理。
Echo和天猫精灵都采用德州仪器ADC芯片,但92dB的信噪比并不是特别高。
相对而言,叮咚音箱采用的是科胜讯的音频芯片。
科胜讯自己生产Codec芯片,信噪比更高,性能更好。
2、麦克风阵列:两路差异化麦克风阵列是智能音箱的重要组成部分,包括拾音、降噪、回声消除等。
通过对比可以看出,亚马逊Echo、叮咚音箱、天猫Genie的技术路线类似,都是采用6个或7个麦克风的环形阵列,而Google Home则比较独特,采用2个麦克风的线性阵列。
(四大扬声器麦克风阵列) Echo的麦克风阵列来自内部团队,麦克风采用Knowles的MEMS麦克风。
每件不到1美元,总成本大概在20到30元。
据付强介绍,Echo团队花了四年时间打造这款音箱。
它是第一家在扬声器中使用麦克风阵列的公司。
这也是麦克风阵列在消费领域应用的里程碑事件。
虽然叮咚A1在技术路线上沿袭了Echo机型,采用7+1麦克风阵列,且技术来自科大讯飞,但在结构上有所突破。
亚马逊Echo、Google Home、天猫精灵的麦克风阵列均位于音箱顶部,而叮咚音箱在结构设计上避开顶部,置于主板下方,并采用镂空结构。
麦克风向外倾斜,以便于拾音。
(叮当扬声器麦克风阵列)麦克风位??于橡胶上,中间麦克风采用浮动设计,与其他麦克风处于同一水平面,可以提高减震效果。
考虑到叮咚音箱的发声单元较大,会在机身本身引起较大的共振,这样的设计可以缓冲、降低噪音,从而提高拾音效果。
这个麦克风阵列的设计结构确实很独特。
另外,与其他不同的是,它采用了ECM麦克风,由Horn Acoustics提供,每只售价约1元。
天猫精灵采用了Spichi的6麦克风阵列。
其MEMS麦克风来自民芯微电子,售价在2、3元左右。
Spichi目前推出了很多扬声器解决方案,其价格也相对较好。
而Google Home则采用线性双麦克风阵列,走了一条不同的路。
麦克风来自InvenSense。
虽然它有两个麦克风,但价格较贵。
该算法来自谷歌本身。
虽然它只有两颗麦子,但是它的灵敏度还是很高的。
付强还分享了一次深度测试。
与Echo相比,Google Home在3米内具有更好的综合能力(拾音、信噪比、抗噪音、抗回声)。
谷歌麦克风阵列使用的算法非常独特。
它们对深度学习有很深的应用,可以看作是波束形成和深度学习相结合的一种形式。
3、发音单位:Echo、Ding Dong较好。
虽然智能音箱以“智能”着称,但如今的智能音箱更应该注重音质。
毕竟音质也是核心部分。
音质一方面受Codec芯片影响,另一方面受发音单元影响。
(四大扬声器发声单元)Amazon Echo采用了高音单元、低音单元和倒相管的设计结构,既保证了高音,又增强了低音效果。
Echo之所以是智能音箱产品的典型代表和老大哥,不仅因为它是第一款智能音箱,还因为它在智能、音质、体积、体验上实现了平衡。
叮咚音箱采用1个低音单元+倒相管、4个全频段单元的结构。
还兼顾了高音和低音,保证了音质,但也增加了它的“体积”,让它略显臃肿。
Google Home和天猫精灵的音质稍弱。
他们仅使用全频段发声单元,通过使耳膜产生共鸣来增强部分低音效果。
从设计结构来看,Google Home的两个共鸣耳膜也形成了立体声效果,相对来说比天猫精灵要好一些。
4.成本情况:大部分不赚钱。
目前,亚马逊 Echo 经典型号的价格为。
99美元(约合人民币),Google Home售价为美元(人民币),叮咚音箱A1售价为人民币,天猫精灵X1售价为人民币。
据了解,亚马逊Echo、Google Home、天猫精灵都有补贴。
叮咚音箱虽然不赔钱,但也不赚钱。
根据采购数量和规模的不同,零部件的价格会有很大差异。
我们结合业内人士和产业链相关信息,对成本情况做了一个大概的预估,仅供参考。
Echo的研发可以说是划算的。
例如,它采用TI的工业级主控芯片,其价格比其他芯片贵几倍。
因此,Echo最初的售价已经接近成本价。
虽然近期Echo销量大幅增长,突破1000万台,但这也与亚马逊大力促销和打折促销有关。
随着销量的增加,将逐步走向盈利。
初步分析了几款产品的BOM(物料成本),叮咚A1的BOM成本应该是多元化的。
光是全志R16的面板现在就已经多元化了,更别说一年前了。
一般来说,叮咚音箱的主板和麦克风阵列板在1000元左右,加上发声单元、外壳、代工,目前的材料成本应该在范围之内。
天猫精灵的三块面板应该在1000元左右,整体材料成本在1000元左右。
不过,这只是产品的材料成本价。
如果加上研发投入和人工成本,大家可以自行判断~另外,亚马逊Echo是富士康代工,Google Home是广达(台湾)代工,叮咚音箱、天猫精灵是同音电子代工。
5、产品设计:两条路线的几款产品的设计都有各自的出发点。
其中亚马逊Echo的设计最为经典,叮咚音箱的设计较为复杂且音质较差,天猫精灵和Google Home的设计则更加简洁紧凑。
Echo的设计考虑了音质、尺寸、机身结构等,由富士康制造。
工艺更加精致,Echo的机身更像是一件艺术品。
它的主控电路板集成度也很高,基板的材质也不错。
Google Home 的设计非常简单。
它仅使用两个麦克风和两个通道,这简化了很多事情并且不需要编解码器。
麦克风阵列直接连接到主控。
硬件端没有太多计算,但所有计算都集中在云端。
其线性麦克风阵列结构、深度学习算法的运用以及简洁的机身都是开创性的。
叮咚的设计结构比较复杂。
首先,它采用的是全志R16芯片,并不是专用芯片。
拾音部分比较复杂。
这也与较早推出叮咚音箱有关。
整个行业准备不足,解决方案不成熟。
另外,其4个全频发音单元+1个低频发音单元,功率更大,这一点从其较粗的布线就可以看出。
与其他软板的走线布局相比,叮咚音箱的走线布局不够美观。
当然,柔性板一方面价格较贵,另一方面对工艺要求也较高。
考虑到叮咚的威力,使用普通电缆更安全、更便宜。
天猫精灵是最近推出的新产品。
毫无疑问,它的方案和硬件都更加成熟。
MTK的芯片集成度也较高,从其电路板、机身、工艺的简洁就可以看出。
天猫精灵代表了行业的一个缩影,也体现了行业开始走向成熟。
(四大音箱螺丝并未完全拆解)有趣的是,我们发现各个公司的螺丝也在一定程度上体现了各个公司的工艺水平。
从某种程度上来说,扬声器等声学产品的螺丝越少,产品结构的一体成型工业设计程度越高,工艺越好。
声学产品更注重气密性,螺丝上会有缝隙,降低了这种气密性。
总体来说,天猫精灵和亚马逊Echo的螺丝较少,而叮咚音箱的螺丝较多,而且孔径相差较大,所以工艺上稍有欠缺。
3、四大音箱的进化史 更有趣的是,我们可以从这四款音箱身上看到智能音箱的进化史:创造——跟进——差异化创新——成熟。
亚马逊Echo、叮咚音箱A1、Google Home、天猫精灵X1这四款智能音箱分别诞生于2009年、2018年、2018年、2018年。
作为智能音箱的老大哥,Amazon Echo 开创了智能音箱的先河。
亚马逊连续四年不惜成本投入打磨产品,让Echo的设计、智能、工艺、体验成为行业经典。
紧接着,一直想与亚马逊竞争的京东再也坐不住了。
与科大讯飞联手成立玲珑科技,于2020年8月推出叮咚智能音箱。
叮咚音箱在整体设计思路上延续了Echo的技术路线,即采用多通道环形麦克风阵列、发音单元等。
但同时,叮咚音箱在麦克风阵列上也有一些独特的突破。
他们避免使用 MEMS 麦克风,并将麦克风阵列放置在扬声器的顶部。
相反,他们使用ECM麦克风并采用空心悬浮设计。
然而叮咚音箱臃肿的机身、主控芯片带来的复杂性、略显粗糙的工业设计,都体现了国内智能音箱行业的不成熟。
叮咚音箱是国内较早的试水者,有一些突破性的创新。
他们在推动和培育行业方面发挥了重要作用。
它们可以被视为模仿创新。
Google Home 独树一帜,引领了新的方向,采用了两个麦克风的线性麦克风阵列,并简化了机身,使其变得简单紧凑。
当你拆开Goog??le Home时,你会发现它的结构是四款扬声器中最简单的,使用的材料也最少。
通过深度学习和波束形成的结合,形成了不同于上述两者的拾音方法,并且所有计算都发送到云端,简化了硬件设计。
在智能音箱的整个演变过程中,Google Home 是一个颠覆者,也是一个差异化的创新者。
形成了新的发展方向。
(天猫精灵3电路板) 今年推出的天猫精灵的硬件本身并没有太突破性。
它采用了Echo的环形麦克风阵列解决方案,并吸收了Google Home的简洁性。
它更像是一种关注。
但其电路板设计、扬声器结构设计、代工工艺等都体现了智能音箱产业链的基本成熟。
从Echo开创性的智能音箱,到叮咚音箱的模仿创新,再到Google Home的差异化创新,再到天猫精灵的成熟解决方案,呈现了近四年来智能音箱的进化史。