拆解第三代亞馬遜Echo Dot，發(fā)現(xiàn)音質(zhì)升級(jí)的秘密

亞馬遜Echo Dot于2016年3月推出第一代產(chǎn)品，同年10月很快就推出第二代產(chǎn)品，兩代產(chǎn)品沒有多大的變化。我在三年前發(fā)表的第二代拆解報(bào)告中曾指出：

Echo Dot前兩代產(chǎn)品最明顯的區(qū)別是第二代產(chǎn)品在頂部增加了專門的“上”、“下”音量按鈕，替代了第一代產(chǎn)品頂部的音量控制旋鈕，這種改變可能是為了簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)計(jì)，從而降低成本并提高可靠性，當(dāng)然，也使拆解更加容易。雖然兩代產(chǎn)品都包含七麥克風(fēng)陣列(Google的Home Mini中只有兩個(gè)MEMS麥克風(fēng))，但第二代產(chǎn)品的遠(yuǎn)場(chǎng)語(yǔ)音識(shí)別能力改善了。

不過，在第二代Echo dot中，亞馬遜并未對(duì)音頻輸出質(zhì)量做任何改進(jìn)。如果說它內(nèi)部使用的基本揚(yáng)聲器是用來(lái)進(jìn)行語(yǔ)音應(yīng)答的，我認(rèn)為還可以接受，但將它稱為“高保真”就有點(diǎn)言過其實(shí)了。要想對(duì)第二代Echo Dot的音樂播放功能做任何改進(jìn)，就不得不使用更大的外殼，就像iHome和Vaux那樣(我恰巧也擁有這些產(chǎn)品)。

所幸的是，2018年9月發(fā)布的第三代Echo Dot音質(zhì)有了很大的改善，我甚至在辦公室用兩個(gè)配對(duì)的Echo Dot來(lái)處理中頻和高頻，還有一個(gè)配對(duì)的Echo Sub來(lái)處理低頻。第三代Echo Dot的外觀也更漂亮了(每個(gè)人的審美不同，也可能你更喜歡前代產(chǎn)品的“工業(yè)”風(fēng))。盡管將Echo Dot用支架安裝在墻上，或者直接插在電源插座上很常見，我仍然覺得最新的第四代產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)過于激進(jìn)，我認(rèn)為更“友好”(基于其配置)的第三代Echo Dot還有很大的生存空間。

配對(duì)功能是亞馬遜在第三代Echo Dot中首次推出的(無(wú)論是簡(jiǎn)單的“立體聲”組合還是對(duì)音響的額外補(bǔ)充)。這項(xiàng)新功能在多大程度上反映了Echo Dot內(nèi)部電子器件的升級(jí)?亞馬遜決定不將該功能移植到前代產(chǎn)品中，是為了鼓勵(lì)用戶升級(jí)到較新的產(chǎn)品?簡(jiǎn)單地說，是什么原因使Echo Dot音質(zhì)變好了?讓我們來(lái)一探究竟吧。

一如既往，先來(lái)看看幾張外包裝照片：

通常，為了保護(hù)隱私，我會(huì)將圖片中的MAC地址進(jìn)行模糊處理，特別是亞馬遜已在設(shè)備上預(yù)配置了我的帳戶以及主Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)SSID和密碼。但我覺得它在拆解之后極有可能無(wú)法完全恢復(fù)到正常功能(在之前的拆解中我曾經(jīng)遇到過這種情況，感覺很驚訝)，因?yàn)椴鸾庵形冶仨毴∠路ɡ诨\才能看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這是它無(wú)法復(fù)原的唯一原因。因此，我進(jìn)入Alexa應(yīng)用，從注冊(cè)設(shè)備列表中刪除了這個(gè)由MAC地址標(biāo)識(shí)的設(shè)備。

「撕開」貼紙后就可以打開包裝盒的上蓋，首先映入眼簾的是塑膜包裹的Echo Dot，取出后看到盒子里只剩兩本薄薄的說明書，以及在其下的AC配接器此外，還有這個(gè)AC接配器的幾張?zhí)貙?，顯示其規(guī)格和「桶形」連接器設(shè)計(jì)。

下圖所示為第三代Echo Dot，旁邊是直徑19.1mm的一美分硬幣。

Echo Dot直徑99mm、高43mm、重300g。它提供了四種顏色選擇，包括灰黑色(如圖所示)、炭黑色(近黑色)、砂巖色(近白色)和莓果色(粉色)。Echo Dot的圓柱面上有兩個(gè)挨在一起的接口：直流電源輸入插孔和3.5mm的模擬“立體聲”音頻輸出插孔。

從其俯視圖來(lái)看，即顯示出向上/向下調(diào)節(jié)的音量、麥克風(fēng)靜音和「操作」按鍵。

下圖顯示了Echo Dot的橡膠“底座”?！暗鬃蓖ǔＪ峭ㄍO(shè)備內(nèi)部的可靠通道，讓我們看看這次是否也如此。用一把平頭螺絲刀將“底座”從外殼上撬下來(lái)，成功了!除了四顆T6梅花頭螺釘外，底座上還有一個(gè)接入口，可以看見下面的PCB上的一組測(cè)試點(diǎn)

我猜這個(gè)接入口不僅用于組裝完成后的最終測(cè)試，還用來(lái)設(shè)置最新的固件版本。而且，如果用戶在購(gòu)買Echo Dot時(shí)選擇“將設(shè)備與Amazon帳戶關(guān)聯(lián)以簡(jiǎn)化設(shè)置”，那么還可以通過該入口設(shè)置用戶的Amazon帳號(hào)和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)憑證。

和往常一樣，我用我的64合1螺絲刀套裝，先卸下這四個(gè)螺釘。

還記得與橡膠“底座”粘在一起的圓形塑料板吧?下圖顯示了它的另一面。從里面看有一個(gè)RFID標(biāo)簽，很可能是用來(lái)跟蹤設(shè)備在組裝、倉(cāng)儲(chǔ)和運(yùn)輸過程中的移動(dòng)情況;它整個(gè)被灰色的塑料網(wǎng)面圍裹，揚(yáng)聲器的聲音360°環(huán)繞發(fā)出。

卸下用于固定兩半的螺釘，就可以看到上半部分的組件，41mm的全頻揚(yáng)聲器清晰可見(當(dāng)然還有主PCB)，如下圖所示。一眼就能看出，與第二代Echo Dot中的換能器相比，這個(gè)更好一些。從圖中也可以看到電源輸入和模擬音頻輸出連接器。

從剩下的組件中拆出PCB比較簡(jiǎn)單。首先，斷開柔性PCB電纜(我猜它用于處理主PCB電源以及與四個(gè)頂部開關(guān)、每個(gè)開關(guān)旁邊的麥克風(fēng)以及圍繞它們的LED燈環(huán)之間的信號(hào)通信)，接著擰下將PCB連接到其下方組件的三顆T6梅花頭螺釘。

拆下來(lái)了!

主PCB的這一面相對(duì)而言乏善可陳，除非你對(duì)無(wú)源組件和測(cè)試點(diǎn)比較感興趣。將主PCB翻過來(lái)，另一面有趣得多(至少對(duì)我這個(gè)喜歡數(shù)字化的人而言)。

首先，注意兩個(gè)端子P1和P2?；叵胍幌虏鸬鬚CB后剩下的組件，那里有兩個(gè)相匹配的“著陸墊”。我猜測(cè)放大的正負(fù)音頻信號(hào)從PCB通過這兩個(gè)端子傳輸?shù)綋P(yáng)聲器，這說明PCB上肯定有DAC和放大器(可能是D類放大器)。仔細(xì)觀察一下，確實(shí)看到了德州儀器(TI)的TAS2770。

電源輸入和雙通道模擬輸出連接器在板上也占據(jù)了很大位置。當(dāng)然，更顯眼的是中間的法拉第籠，前面曾提到。撬開它可以看到更多的粉色散熱“材料”，用指甲就可以把它們摳掉后，終于可以清楚地看到里面的芯片了。

聯(lián)發(fā)科技的MT8516BAAA應(yīng)用SoC是整個(gè)系統(tǒng)的“大腦”(這也是為什么我稱其為“主”PCB的原因)，它搭載了1.3GHz四核64位Arm Cortex-A35處理器集群。有趣的是，第二代Echo Dot中采用的是搭載1.5GHz四核Arm Cortex-A53的聯(lián)發(fā)科技MT8163，第四代反倒降級(jí)了(至少?gòu)奈臋n中記錄的時(shí)鐘速度來(lái)看是如此)。旁邊是一個(gè)SK Hynix H9TQ32A4GTMC模塊，在同一個(gè)封裝中還包含1GB DRAM和8GB NAND閃存。在第三代Echo Dot的另一個(gè)拆解中，可以發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部還有一個(gè)類似的三星多芯片存儲(chǔ)器“三明治”(KMFN60012M-B214)。

接下來(lái)，我們來(lái)拆頂部剩余的部分。在拆下PCB之前，我就已經(jīng)先擰下了PCB下方的兩顆T6梅花頭螺釘，我甚至連固定揚(yáng)聲器的四個(gè)十字螺釘都擰下來(lái)了。

但是什么都動(dòng)不了。沮喪之后，我又檢查了一遍組件，最后發(fā)現(xiàn)在揚(yáng)聲器兩側(cè)還有另外兩個(gè)凹進(jìn)去很深的T6梅花頭螺釘。和上次一樣，在這種特殊的情況下，iFixit梅花頭套筒螺絲刀套件不能用。幸運(yùn)的是，我還有梅花頭螺絲刀套件。

拆下這兩顆螺釘之后，我還是不能深入到組件內(nèi)部(但是卻看得見揚(yáng)聲器接線及其走向，這證實(shí)了我先前對(duì)音頻端子對(duì)的猜測(cè)是正確的);黑色塑料部分似乎牢固地與金屬部分粘在一起。我不得不將頂部的控制面板從另一側(cè)取下來(lái)。

第一步：斷開之前特意提到的柔性PCB電纜的另一端(PCB電纜連到哪里就不在此贅述了，之前我已猜到);

第二步：拆下另一個(gè)法拉第籠;

第三步：清除比先前還要多的散熱材料，然后就可以看到聯(lián)發(fā)科技的MT7658CSN雙頻Wi-Fi和藍(lán)牙控制器了，其嵌入式雙天線位于兩側(cè)，靠近PCB的邊緣;

第四步：拆下由四顆T6梅花頭螺釘固定的白色塑料環(huán)，可以看到下面的東西。

環(huán)上的12個(gè)多色LED清晰可見。根據(jù)PCB上的走線，我猜這些LED是由位于PCB一角、標(biāo)注為T4125 3236A的芯片管理的。這是什么芯片?這難住了我。讀者朋友，你們知道嗎?對(duì)角有一個(gè)74LCX74雙D型正邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器，有人認(rèn)為該觸發(fā)器用于控制麥克風(fēng)的靜音功能。在這兩顆芯片之間是兩顆德州儀器的TLV320ADC3101立體聲ADC，每顆ADC還集成了一顆嵌入式DSP，用于轉(zhuǎn)換和預(yù)處理麥克風(fēng)的輸出。下圖中可以看見四個(gè)靠近邊緣的金色MEMS器件即麥克風(fēng)，每個(gè)象限中有一個(gè))。

將次PCB翻過來(lái)，可以看到更多東西。

例如，次PCB上有一些通孔，聲音由此進(jìn)入PCB另一面的麥克風(fēng)。上、下音量控制開關(guān)比較簡(jiǎn)單;左側(cè)的麥克風(fēng)控制按鈕兩邊各有一個(gè)LED，當(dāng)Echo Dot為靜音模式時(shí)，這兩個(gè)LED及其周圍的圓環(huán)均為紅色。我敢打****，右邊的開關(guān)旁邊是一個(gè)環(huán)境光傳感器，可以根據(jù)環(huán)境照明情況來(lái)調(diào)節(jié)LED的輸出。

下圖是頂部面板的底面，可以看到與開關(guān)按鈕和麥克風(fēng)通孔對(duì)應(yīng)的位置，邊上的一圈為半透明環(huán)，使LED的光可以穿透出來(lái)。

好了，拆解就到這里了。親愛的讀者，你對(duì)本次拆解有何見解?

(本文編譯自EDN英文網(wǎng)站，原文參考鏈接：Teardown: Amazon Echo Dot gets improved sonic performance，編譯Jenny Liao)