智能音箱拆解：亚马逊Echo Dot与谷歌Home Mini对比

shuszhao

上次，我对谷歌2017年10月推出的Home Mini智能音箱做了拆解。这次，我们来拆解它的一个主要竞争对手——亚马逊第二代Echo Dot。这款产品于2016年10月推出，是该公司同

上次，我对谷歌2017年10月推出的Home Mini智能音箱做了拆解。这次，我们来拆解它的一个主要竞争对手——亚马逊第二代Echo Dot。这款产品于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。

两代产品之间最明显的区别在于，第二代Echo的顶部设计有专用的“向上”和“向下”音量按钮，取代了第一代中采用的顶部旋钮音量控制（设计变化主要是为了通过简化设备的机械结构，来降低成本并提高可靠性，更不用说其拆解更容易了）。尽管这两款设计都采用了七麦克风阵列（相比之下，谷歌Home Mini中只有两个MEMS麦克风），但是据说，亚马逊还利用这次升级，提高了其远场语音识别能力。
像往常一样，我们先从外包装开始：



是时候探究内部了。除了Echo Dot音箱本身，它还带有USB电源适配器、USB-microUSB电源线，以及两份说明书：

这是USB电源适配器规格的特写：

还有一些音箱设备本身的不同视图（它的高度为1.3英寸，直径为3.3英寸，重量为5.7盎司）：

音量控制分别位于上边和下边，麦克风开关控制位于左边，“动作”控制位于右边，位于中心的小孔是MEMS麦克风。


下面的视图左侧是3.5mm模拟音频输出（如前所述，Google Home Mini这一竞争产品没有音频输出口），右侧是microUSB电源输入。请注意，拍摄时音箱是上下颠倒的，正常操作的顺序是相反的。你会注意到，音箱的黑色光滑塑料外壳是比较容易沾染灰尘的：

我最近购买的热风枪（在我前面的拆解中已有提到）再一次大显神威，轻易拆除了音箱的橡胶“底座”：


同样，我的iFixit 64合一螺丝刀套装也轻松卸掉了四颗固定的Torx螺丝——这次是T8型的，而且相当长：

这时，包含扬声器的外壳底部就掀开了：




轻轻按一下，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了：



这是设备底部内侧的RFID标签：

这是扬声器自身底部的QR二维码：

现在我们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：

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：

在继续拆解之前，我们先近距离看看microUSB电源和3.5mm模拟音频输出的连接器：

我们来看两个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：

下面是较低位置的PCB一边的独立视图，它已经从金属组件上拆下来：


注意上面图中的那个散热垫，这表明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的一面以无源器件为主，另一面要更有意思一些（以无源器件为主的那一面唯一的IC是TI的数模转换器，标记为“DAC 32031 TI 68K D29G”，大概是用于驱动扬声器，因此我猜测也集成了一个D类放大器）：

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，有两个散热垫仍然粘在它上面。当然，你知道接下来要干什么……


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MT8163四核应用处理器。而位于右侧的是联发科MT6625，它管理着Wi-Fi、蓝牙、FM和GPS功能（后两个功能没在这个特定设计中使用）。
在结束对这个特定PCB的研究之前，我们再看看两个嵌入式天线两侧的特写：




现在让我们来看那个“三明治”。下图是橡胶层（我猜测它至少是用来对下面的扬声器与麦克风阵列进行隔音。它还能对天线与金属组件进行RF隔离）：

还有一个塑料垫圈（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？）：

最上面是带状电缆标记所指的“mic PCB”：

正中央是一个MEMS麦克风（输入端口在底部，这与Google Home Mini中的一样，因此也就有了前面提到的那个位于设备顶部中心的小孔）; 其他六个MEMS麦克风均匀分布在PCB边缘上。这些麦克风周围还布置了12个RGB LED灯。位于中心的MEMS麦克风的四个角分别有一个TI双通道模数转换器，标记为“ADC 3101 TI 681 AE4X”（总共四个ADC芯片，对应七个麦克风输出以及一个备用的未使用输入通道）。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部PCB管理工作的，包括顶部按钮按下检测、LED控制、多ADC输出信号合并，以及通过带状电缆传输到另一个PCB等。

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：


安装在PCB板上的四个开关对应四个顶部按钮，肉眼即可看出（有哪位细心的读者可以告诉大家，为什么左边的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：

本文有一些很好的特写图片，其细微程度堪比米粒大小。
下面是最后一个有趣的设计方案，以及一个最终的设计谜团，然后我们就结束这篇文章。在前面的扬声器图像中，你可能注意到了传感器磁体旁边有两个金属触点，这是其中的一个：

当设备组装完毕后，它们用下面的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：

这个神秘的设计谜团是，上面的PCB也带有两个弹簧夹，如下图所示，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）：



我很困惑这些特定的连接是做什么用的。

南亭好远

不错，可以看

华强电子pcb

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为什么后边的图片都没有啊