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苹果HomePod(第二代)智能音箱拆解

2023-02-13 我爱音频网 阅读:
HomePod(第二代)通过音频技术结合先进软件,可根据播放内容和摆放位置智能调音,保障全方位的高保真音质;支持空间音频功能,波束成形高音单元会将直达声精准聚集至房间中央,同时将环境声分散到墙面并反弹回来,从而营造沉浸式的听觉体验;还支持隔空播放、音频流转、组合立体声等功能,丰富音频体验。
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电源初级部分还有一颗Y电容。
 
 
丝印L44 1008-W的光耦。
 
 
UTC友顺MGBR10U300次级整流MOS管,采用UTC的先进技术,具有低正向压降和高开关速度等优点。
 
 
UTC友顺MGBR10U300详细资料图。
 
 
 
输出端滤波使用的是三颗红宝石固液混合电容。两颗规格为分别为56μF 63V和33μF 63V,还有一颗规格为47μF 35V。
 
 
丝印R050的检流贴片电阻。
 
 
丝印358的IC。
 
 
丝印2P 16的IC。
 
 
一体屏蔽电感。
 
 
安森美NCP1342作为PWM主控芯片,这是一颗高频初级PWM控制器,内置主动X2电容放电和多重完善的保护功能。
 
 
另外两颗L44 1008-W的光耦。
 
 
Diodes达尔AP4310E是一款专为调节开关电池充电器和电源的输出电流和电压电平而设计的单片IC。该器件包含两个运算放大器和一个2.5V精密分流电压基准。
 
 
Diodes达尔AP4310E详细资料图。
 
 
两颗丝印RMLW的二极管。
 
 
丝印WZ9 26和ZG23的IC。
 
 
丝印AWW 28的IC。
 
 
连接功放电路板的连接器触点特写。宽引脚用于供电,窄引脚用于信号传送。
 
 
AC-DC电路板与功放电路板连接器特写。
 
 
下方腔体内部结构一览,功放电路板通过螺丝固定。
 
 
5颗高音单元分别通过导线连接到功放电路板。
 
 
用于调试的外部接口通过排线与功放电路板连接。
 
 
卸掉螺丝,掀开功放电路板,另外一侧还有一根高音单元和温湿度传感器排线连接到功放板。
 
 
取出功放电路板。
 
 
功放电路板一侧电路一览。
 
 
功放电路板另外一侧电路一览。
 
 
连接上下腔体的金属板,同时起到散热作用。
 
 
取掉金属板,下方设置功放芯片,涂有散热硅脂增强散热性能。
 
 
数字功放的滤波电感。
 
 
日本化工 63V 1500μF的电容 x 2,底部涂胶加固。
 
 
Rubycon红宝石63V 1000μF的电容。
 
 
高音单元功放电路一览,5颗高音单元分别对应5个独立的功放电路。
 
 
ADI亚德诺SSM3515是一款完全集成数字输入的高效率、单通道D类音频放大器。 应用电路只需极少的外部器件,采用4.5V至17V单电源供电。 采用12V电源供电时,可提供8.4W输出功率以驱动8Ω负载,或提供15.8W功率以驱动4Ω负载;而采用17V电源供电时,可提供31.3W功率以驱动4Ω负载,THD+N均为1%。
 
SSM3515采用高效率、低噪声调制方案,无需外部LC输出滤波器。 即使输出功率较低时,该方案也能提供高效率。 采用12V电源时,以7W功率驱动8Ω负载时的效率为92%,以15W功率驱动4 Ω负载时的效率为88%。与其它D类架构相比,采用扩频脉冲密度调制可提供更低的EMI电磁辐射,通常高于100MHz。数字输入功能无需外部数模转换器(DAC)。
 
 
ADI亚德诺SSM3515详细资料图。
 
 
拾音麦克风特写,同样通过黑色硬质胶水密封,整个PCB板上总共搭载有四颗相同规格的拾音麦克风。
 
 
麦克风拾音孔特写,对应到腔体上的麦克风声学结构。
 
 
丝印NSJ的电流传感IC。
 
 
TI德州仪器PCM5242是一种单片CMOS集成电路,在小型QFN封装中包含立体声数模转换器和附加支持电路。PCM5242采用TI先进的分段DAC架构,可实现出色的动态性能和更高的时钟抖动容限。
 
 
TI德州仪器PCM5242详细资料图。
 
 
丝印1XFF的稳压IC。
 
 
TI德州仪器TPS54560集成型高侧MOSFET的60V、5A降压稳压器。按照ISO 7637标准,此器件能够耐受的抛负载脉冲高达65V。电流模式控制提供了简单的外部补偿和灵活的组件选择。一个低纹波脉冲跳跃模式将无负载时的电源电流减小至146μA。当启用引脚被拉至低电平时,关断电源电流被减少至2μA。 
 
 
TI德州仪器TPS54560详细资料图。
 
 
丝印S510 肖特基二极管。
 
 
镭雕802o KSM1的MEMS麦克风特写,用于监测低音单元音频,进行动态调整。
 
 
TI德州仪器TLV320ADC3100是一款低功耗、立体声音频模数转换器 (ADC),用于将麦克风采集的模拟信号转换为数字信号。此器件支持8kHz至96kHz的采样率,并具有一个可提供高达40dB模拟增益或自动增益控制 (AGC) 的集成可编程增益放大器。还提供粗糙衰减为0dB,-6dB,或者关闭的前端输入。集成了可编程通道增益、数字音量控制、锁相环 (PLL)、可编程双二阶滤波器和低延迟滤波模式。
 
 
TI德州仪器TLV320ADC3100详细资料图。
 
 
丝印PN的IC。
 
 
丝印162 C2A的IC。
 
 
TI德州仪器ADS7138是一款易于使用的8通道多路复用12位逐次逼近寄存器模数转换器 (SAR ADC)。8个通道可独立配置为模拟输入、数字输入或数字输出。该器件具有一个用于执行ADC转换过程的内部振荡器。ADS7138通过兼容I²C的接口进行通信,可以在自主或单冲转换模式下运行。
 
 
TI德州仪器ADS7138详细资料图。
 
 
TI德州仪器TAS3255是一款高性能D类功率放大器,支持315W立体声输出和600W单声道输出功率。该器件特有高级集成反馈设计和专有高速栅极驱动器错误校正功能(PurePath™ 超高清),该技术可使器件在整个音频频带内保持超低失真,同时展现完美音质。
 
 
TI德州仪器TAS3255详细资料图。
 
 
TI德州仪器INA253是一个具有2mΩ精密集成型低电感分流电阻器的高电压双向零漂移分流监控器,INA253可独立于电源电压在-4V至+80V的宽共模范围内监控双向电流。
 
 
TI德州仪器INA253详细资料图。
 
 
丝印LTt的IC。
 
 
另外一颗TI德州仪器TLV320ADC3100低功耗、立体声音频模数转换器 (ADC)。
 
 
腔体内部结构一览,高音单元上方设置有支架用于固定PCB板。
 
 
取出支架。
 
 
腔体内部高音单元结构一览,五颗高音单元均匀分布在五个方向,通过盖板固定。
 
 
卸掉螺丝,取掉固定高音单元的盖板。
 
 
盖板内侧结构一览,设置有金属层屏蔽高音的磁场对电源部分的影响。
 
 
高音单元结构一览。
 
 
取出5颗高音单元。
 
 
腔体底部结构一览,对应高音单元位置设置海绵垫缓冲,中间排线连接调试触点。
 
 
外壳上的拾音麦克风开孔特写,设置有防尘网防护。
 
 
电源输入接口内侧结构特写。
 
 
电源输入接口导线的molex连接器特写。
 
 
湿度和温度感应器结构一览。
 
 
湿度和温度感应器特写。
 
 
高音单元顶部结构一览,走线均打胶固定,顶部有用于缓冲的海绵垫。
 
 
高音单元底部结构一览,设置出音孔。
 
 
高音单元正面结构一览。
 
 
高音单元侧面结构一览。单元外壳使用超声波焊接,严丝合缝。
 
 
苹果HomePod(第二代)智能音箱拆解全家福。
 

 

我爱音频网总结
 
苹果HomePod(第二代)智能音箱在外观方面采用了与一代相同的圆柱形设计,通体无缝透声织网包裹,整体观感简约时尚,能够很好的融入各式家装场景。机身顶部设计一整块背光触控板,工作状态下可根据语音指令呈现不同的色彩波动,使人机交互更具仪式感。
 
内部结构设计精妙,做工精致,主体结构分为上中下三层结构,上部分设置触摸板和主板单元,中间是低音单元腔体,下部分设置电源模块、功放电路板、5颗高音单元以及麦克风、温湿度感应器等。整体结构与上代区别不大,但结构衔接之间去除了胶水固定,元器件之间也均通过连接器连接,所有组件均可单独拆解替换,更加便于组装生产与后期维修。
 
主要硬件配置,主板上搭载了37颗RGB LED灯组,配备3颗TI德州仪器TLC5955 RGB LED驱动器;采用了苹果Apple S7处理器,苹果定制丝印338S00925的电源管理IC,苹果定制无线模块,以及德州仪器TPS56637同步降压转换器等。
 
功放电路板上搭载了4颗麦克风组成拾音阵列,用于智能语音交互拾音,以及一颗低音均衡器麦克风,用于监测低音单元声音;对应5颗高音单元设置有5个独立的功放电路,采用了ADI亚德诺SSM3515集成数字输入的高效率、单通道D类音频放大器;对应低音单元采用了TI德州仪器TAS3255高性能D类功率放大器,支持315W立体声输出和600W单声道输出功率。
 
其他方面,还采用了两颗TI德州仪器TLV320ADC3100低功耗、立体声音频模数转换器 (ADC),用于将麦克风采集的模拟信号转换为数字信号;以及TI德州仪器PCM5242单片CMOS集成电路、TPS54560降压稳压器、ADS7138 8通道多路复用12位逐次逼近寄存器模数转换器 (SAR ADC)、INA253高电压双向零漂移分流监控器等。
责编:Ricardo
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