智能音箱拆解：亞馬遜Echo Dot與谷歌Home Mini對比

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上次，我對谷歌2017年10月推出的Home Mini智能音箱做了拆解。這次，我們來拆解它的一個主要競爭對手——亞馬遜第二代Echo Dot。這款產品於2016年10月推出，是該公司同年3月推出的第一代Echo Dot的升級版。

兩代產品之間最明顯的區別在於，第二代Echo的頂部設計有專用的「向上」和「向下」音量按鈕，取代了第一代中採用的頂部旋鈕音量控制（設計變化主要是為了通過簡化設備的機械結構，來降低成本並提高可靠性，更不用說其拆解更容易了）。儘管這兩款設計都採用了七麥克風陣列（相比之下，谷歌Home Mini中只有兩個MEMS麥克風），但是據說，亞馬遜還利用這次升級，提高了其遠場語音識別能力。

像往常一樣，我們先從外包裝開始：

是時候探究內部了。除了Echo Dot音箱本身，它還帶有USB電源適配器、USB-microUSB電源線，以及兩份說明書：

這是USB電源適配器規格的特寫：

還有一些音箱設備本身的不同視圖（它的高度為1.3英寸，直徑為3.3英寸，重量為5.7盎司）：

音量控制分別位於上邊和下邊，麥克風開關控制位於左邊，「動作」控制位於右邊，位於中心的小孔是MEMS麥克風。

下面的視圖左側是3.5mm模擬音頻輸出（如前所述，Google Home Mini這一競爭產品沒有音頻輸出口），右側是microUSB電源輸入。請注意，拍攝時音箱是上下顛倒的，正常操作的順序是相反的。你會注意到，音箱的黑色光滑塑料外殼是比較容易沾染灰塵的：

我最近購買的熱風槍（在我前面的拆解中已有提到）再一次大顯神威，輕易拆除了音箱的橡膠「底座」：

同樣，我的iFixit 64合一螺絲刀套裝也輕鬆卸掉了四顆固定的Torx螺絲——這次是T8型的，而且相當長：

這時，包含揚聲器的外殼底部就掀開了：

輕輕按一下，就將揚聲器（與Google Home mini相比更為小巧，也反映出其輸出相對較少）從其外殼中輕鬆分離出來了：

這是設備底部內側的RFID標籤：

這是揚聲器自身底部的QR二維碼：

現在我們來看音箱上半部分的外觀，它具有類似三明治的結構，包括一個白色塑料「層」、一個橡膠「層」和一個以金屬為主的組件：

掀開頂蓋，可以看到帶狀電纜如何將兩個系統PCB板互連起來：

在繼續拆解之前，我們先近距離看看microUSB電源和3.5mm模擬音頻輸出的連接器：

我們來看兩個PCB板中位置較低的一個，用一把細平頭螺絲刀翻開ZIF連接器，從那一端的連接器插槽中鬆開帶狀電纜：

下面是較低位置的PCB一邊的獨立視圖，它已經從金屬組件上拆下來：

注意上面圖中的那個散熱墊，這表明金屬組件不僅可提供機械硬度和「重量」，還可以散熱。提起散熱，較低位置的PCB的一面以無源器件為主，另一面要更有意思一些（以無源器件為主的那一面唯一的IC是TI的數模轉換器，標記為「DAC 32031 TI 68K D29G」，大概是用於驅動揚聲器，因此我猜測也集成了一個D類放大器）：

在這個PCB的任何一邊都嵌有1×1 Wi-Fi和藍牙天線（請注意其中一個上面有用黑墨水筆手寫的奇怪的「2」字樣）。左上方是聯發科的MT6323電源管理晶元。佔據PCB下半部分的那個大金屬屏蔽板肯定會引起你的注意，有兩個散熱墊仍然粘在它上面。當然，你知道接下來要幹什麼……

左邊是Micron 6PA98 JWB30多晶元封裝，包括一個4GB EMMC介面的MLC快閃記憶體以及一個4Gb移動LPDDR3 SDRAM。中間是聯發科MT8163四核應用處理器。而位於右側的是聯發科MT6625，它管理著Wi-Fi、藍牙、FM和GPS功能（後兩個功能沒在這個特定設計中使用）。

在結束對這個特定PCB的研究之前，我們再看看兩個嵌入式天線兩側的特寫：

現在讓我們來看那個「三明治」。下圖是橡膠層（我猜測它至少是用來對下面的揚聲器與麥克風陣列進行隔音。它還能對天線與金屬組件進行RF隔離）：

還有一個塑料墊圈（有哪位機械工程師可以告訴我，為什麼它的「輻條」是不對稱的嗎？）：

最上面是帶狀電纜標記所指的「mic PCB」：

正中央是一個MEMS麥克風（輸入埠在底部，這與Google Home Mini中的一樣，因此也就有了前面提到的那個位於設備頂部中心的小孔）; 其他六個MEMS麥克風均勻分布在PCB邊緣上。這些麥克風周圍還布置了12個RGB LED燈。位於中心的MEMS麥克風的四個角分別有一個TI雙通道模數轉換器，標記為「ADC 3101 TI 681 AE4X」（總共四個ADC晶元，對應七個麥克風輸出以及一個備用的未使用輸入通道）。在右下角是一個標記為R3108的神秘IC，它應該是負責處理整個頂部PCB管理工作的，包括頂部按鈕按下檢測、LED控制、多ADC輸出信號合併，以及通過帶狀電纜傳輸到另一個PCB等。

將這個組件翻過來看，揭開最上面的一層，更有趣的東西出現了：

安裝在PCB板上的四個開關對應四個頂部按鈕，肉眼即可看出（有哪位細心的讀者可以告訴大家，為什麼左邊的麥克風控制開關周圍的PCB區域是白色的？）。然而不太明顯的是U3晶元，它與「動作」開關在一起，這似乎是一個調節LED輸出強度的環境光感測器：

本文有一些很好的特寫圖片，其細微程度堪比米粒大小。

下面是最後一個有趣的設計方案，以及一個最終的設計謎團，然後我們就結束這篇文章。在前面的揚聲器圖像中，你可能注意到了感測器磁體旁邊有兩個金屬觸點，這是其中的一個：

當設備組裝完畢後，它們用下面的PCB上帶狀電纜連接器附近的兩個彈簧夾壓緊配合，從而為揚聲器供電：

這個神秘的設計謎團是，上面的PCB也帶有兩個彈簧夾，如下圖所示，它們與金屬組件中的突起部位吻合（穿過中間橡膠和塑料環層）：

我很困惑這些特定的連接是做什麼用的。如果您有任何想法，請在此發表你的評論。

本文為電子技術設計原創文章，版權所有，謝絕轉載。

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