世間好物不堅(jiān)牢,彩云易散琉璃脆。一個(gè)消費(fèi)電子產(chǎn)品的生命周期必然很有限,但是哈曼卡頓用水晶3音響詮釋了真有經(jīng)歷幾十年依舊經(jīng)久不衰的電子產(chǎn)品,而本文將尋根問底,拆解哈曼卡頓另一個(gè)系列的音響琉璃3,探究它是否也能像水晶3一樣歷久彌堅(jiān)。
藍(lán)牙音箱從最初起步的單喇叭迷你便攜型,再到音質(zhì)與便攜性結(jié)合的較為完美的雙喇叭音箱,最終發(fā)展到像琉璃3這種多喇叭大型家居藍(lán)牙音響,無論是音質(zhì)還是藍(lán)牙技術(shù),提升都是飛躍式的。作為一款藍(lán)牙音響,琉璃3可以說是集大成者,完全終結(jié)了普通藍(lán)牙音箱給人那種雖然便攜但是音質(zhì)差強(qiáng)人意的觀念。
琉璃3音響除了震撼人心的音質(zhì)、充滿藝術(shù)氣息的外觀設(shè)計(jì)外,還有太多地方值得探索,比如硬件設(shè)計(jì)、BOM清單,想知道這些答案嗎?可以通過文中的視頻或者下文了解。
拆解
從視頻中可以聽到琉璃3震撼的低音效果,但是讓人欲罷不能的是其優(yōu)雅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),整體散發(fā)的顏值配合音樂展現(xiàn)的效果絕對是1+1>2,靜謐優(yōu)雅。而實(shí)際拆解后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也沒讓大家失望,全家福如下圖所示。
分解來看,其實(shí)琉璃3音響組成很簡單:外殼以及裝飾的LED,重頭戲揚(yáng)聲器,以及電源板和主板。
外觀
琉璃3外觀和前幾代產(chǎn)品算是一脈相承,經(jīng)典透明水母造型,不同角度觀看皆渾然一體,宛若現(xiàn)代藝術(shù)精品。而讓這個(gè)原本比較優(yōu)雅的外觀活潤起來的莫過于點(diǎn)綴的LED,琉璃3內(nèi)置360度LED呼吸燈,配合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)波紋環(huán)境照明,并且具有更大環(huán)境照明面積,優(yōu)雅波紋光影效果,驚艷奪目隨樂律動(dòng)。并且,這個(gè)外觀相較于哈曼卡頓自家的水晶3音響設(shè)計(jì)要更實(shí)用,水晶3中間是鏤空的,長時(shí)間使用,容易積灰,影響整體顏值,而且積灰也難以打理。
揚(yáng)聲器
揚(yáng)聲器可以說是音響的靈魂,一個(gè)音響音質(zhì)的好壞,除了電路,那就是要靠揚(yáng)聲器來撐場的,首先從視頻中可以聽到琉璃3的低音,完全詮釋了什么叫低音渾厚。低音單元結(jié)構(gòu)上采用全新下沉式低音炮,揚(yáng)聲器規(guī)格130mm,從參數(shù)上來看可以達(dá)到100W的澎湃動(dòng)態(tài)低頻聽覺體驗(yàn)。當(dāng)然,在這個(gè)音響上實(shí)現(xiàn)如此高規(guī)格的低音單元,電路驅(qū)動(dòng)部分肯定要扎實(shí)可靠,所以回頭我們好好看下它的驅(qū)動(dòng)電路方案。
而琉璃3的中高音單元也不馬虎,總共有6個(gè)40mm中高頻揚(yáng)聲器,它是以圓周狀等距離布置的,3個(gè)為一組分別組成左右聲道。從廠家自己的介紹來看,這個(gè)音響是360度環(huán)繞聲效,但實(shí)際從拆解中看可以看到事實(shí)上揚(yáng)聲器的分布就180度多一點(diǎn),而聲音在空間中本身就是360度傳播的。
不過在中高頻揚(yáng)聲器上也看到了一些有趣的電路,比如上圖中的這個(gè)電容,看樣子是CD71電解電容。從電路上推斷這個(gè)電容可能是防止低頻信號輸入後導(dǎo)致?lián)p壞中高音單元,畢竟根據(jù)上文提到的這個(gè)音響的低頻很強(qiáng),但現(xiàn)在很多高端音箱都是用分頻器實(shí)現(xiàn),這種加一個(gè)電容的做法還是很少見的。
電源板
琉璃3是直接使用220V供電,所以內(nèi)部的電源分為強(qiáng)電部分和弱電部分,而為了防止干擾,采用電源板跟主板分離的設(shè)計(jì)。
在輸入端,包含了15A250V的保險(xiǎn)絲,國巨的壓敏電阻(規(guī)格型號:561KD14),抗干擾的安規(guī)電容(規(guī)格型號MKP62),實(shí)現(xiàn)簡單EMI濾波的共模電感以及安森美的整流橋(規(guī)格型號:GBU6M),經(jīng)過整流橋后,電路把220V的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
整流橋旁邊的幾顆電容是用于濾波的,而背靠著一大塊散熱片的元器件就是開關(guān)電源的核心開關(guān)mos管,是AUK的產(chǎn)品(型號:SMK1265F),大功率MOS管,用于開關(guān)穩(wěn)壓應(yīng)用。
開關(guān)mos管之后的電路就是變壓器了。以變壓器為界線,很容易區(qū)分電源的一次側(cè)電路和二次側(cè)電路。在二次側(cè)的輸出端,電路有點(diǎn)節(jié)省,除了濾波電容,只有一個(gè)肖特基整流二極管(強(qiáng)茂,規(guī)格型號:CBD20150VFCT)。也就是說不是MOS管。這個(gè)電源方案采用了非同步整流電路,雖然非同不整流的效率沒那么高,但是可靠性要比同步整流好,所有只能說有利有弊,研發(fā)設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)電路。
在電源板背面可以看到一顆光耦,用于反饋隔離,同時(shí)這里也能區(qū)分電源板的一次側(cè)和二次側(cè)電路。
主板
琉璃3整個(gè)硬件方案的核心主板又會(huì)是怎樣的電路方案呢?
首先還是從電源說起,電源輸入為電源板降壓輸出的24V電壓,電源接口旁邊是音頻輸入接口,可以支持外部設(shè)備音源的輸入,比如電腦,電視,平板手機(jī)等。在音頻輸入接口旁邊有一個(gè)非常有意思的接口,這個(gè)接口在這個(gè)產(chǎn)品上廠商并沒有提及,從它實(shí)際的走線看是連到產(chǎn)品的MicroUSB接口,有什么用呢?猜測是給這個(gè)音響做固件升級或者調(diào)試用的,用戶不需要用到,是針對研發(fā)工程師預(yù)留的,可以查看音響日志,方便維修什么的。
琉璃3使用的藍(lán)牙模塊是基于中星微電子的藍(lán)牙4.2的芯片(型號:WS9641),可以實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙音頻串流。前面提到,這個(gè)音響是支持3.5mm規(guī)格AUX-IN的音頻輸入接口,而這里的話又有藍(lán)牙音頻輸出,電路上如何處理呢?答案是模擬開關(guān)。可以看到這兩個(gè)音頻輸入電路的附近有一顆潤石科技的模擬開關(guān)(型號:RS2252),可以實(shí)現(xiàn)這兩種音頻輸入的切換。
既然音頻輸入進(jìn)來了,后續(xù)又如何工作呢?
如上圖所示,這里有顆AKM的DSP芯片(型號:AK7755EN),集成了立體聲音頻編解碼器。然后緊接著旁邊這顆是德州儀器的立體聲數(shù)模轉(zhuǎn)換器(型號:PCM1789),將DSP處理后的數(shù)字型號轉(zhuǎn)換成模擬信號。
在所有談到音響或者手機(jī)等有強(qiáng)調(diào)音質(zhì)的消費(fèi)電子產(chǎn)品時(shí),高品質(zhì)的DAC永遠(yuǎn)是繞不去的梗,也是所有廠商要秀的兒,所以這里有必要提一下這顆DAC芯片。這顆DAC的基本素質(zhì)很高,24bit分辨率,192k的采樣比,113dB的信噪比,性能比較優(yōu)異,如果對這顆料有需求的,可以去貿(mào)澤電子官網(wǎng)購買,目前有現(xiàn)貨。
背面的話基本沒啥好說得了,現(xiàn)在翻到正面來看看。主板正面的話我們還緊接著剛剛的DAC芯片來說,音頻信號經(jīng)過DSP處理,經(jīng)過DAC轉(zhuǎn)換,接著要干嘛?如果不算濾波這個(gè)步驟的話,那要放大對吧?那靠什么來放大呢?音頻放大器。
那這個(gè)產(chǎn)品采用的是什么音頻放大器,兩顆德州儀器的音頻放大器,一顆16(型號:TPA3116D2),一顆56(型號:TPA3156D2)??吹竭@里肯定有人要有疑問了,為什么是兩顆呢?為什么又是不一樣的音頻功放呢?具體電路具體分析。
先來看這顆16的音頻功放,從PCB板上的布線來看,連接的是兩個(gè)左右聲道的中高頻揚(yáng)聲器接口。這是德州儀器的一顆D類音頻功放芯片,這里有個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù),最大支持50W。所以它肯定不是用于驅(qū)動(dòng)音響上的100W的低音喇叭,而是驅(qū)動(dòng)6個(gè)中高頻揚(yáng)聲器,組成這個(gè)音響左右聲道。同時(shí)在這顆功放芯片到揚(yáng)聲器的接口之間還有一些LC的濾波電路。
而56這顆功放芯片,同樣是一顆D類功放,不過它最高可以支持140W的聲道輸出。所以驅(qū)動(dòng)琉璃3上個(gè)100W的低音喇叭也綽綽有余。同樣,這段低音喇叭電路也有LC的濾波網(wǎng)絡(luò),并且從賣相上來看10uH電感的品質(zhì)看起來更佳。
以上就是整個(gè)音響的音頻從源到輸出的過程,但是,作為一個(gè)現(xiàn)代音響,除了播放音樂,還有許多附加的功能,它們又是如何實(shí)現(xiàn)的?
如上圖所示,意法半導(dǎo)體的STM32系列微控制器(型號:STM32F030C8T6)是整個(gè)PCB板的主控,這是一款入門級的微控制器,基于ARM Cortex-M0內(nèi)核,48MHz的主頻,可以在很多智能家居、小家電產(chǎn)品上使用。MCU旁邊是兆易創(chuàng)新的NOR Flash,存儲(chǔ)音響的固件。剩下的電路是主控板的電源管理部分,包括從電源板獲得的24V電壓降壓給主控板上的芯片供電等。
此外,琉璃3音響具備觸摸功能,而觸摸控制芯片如下圖所示,為矽海半導(dǎo)體的產(chǎn)品(型號AS9050D)。
哈曼卡頓琉璃3代音響主要的BOM清單如下:
廠商 | 型號 | 說明 |
意法半導(dǎo)體 | STM32F030C8T6 | 入門級微控制器 |
安森美 | GBU6M | 6A整流橋 |
Yageo/國巨 | 561KD14 | 壓敏電阻 |
AUK | SMK1265F | 大功率場效應(yīng)MOS,用于開關(guān)穩(wěn)壓應(yīng)用 |
強(qiáng)茂 | CBD20150VFCT | 肖特基整流二極管 |
中星微電子 | WS9641 | 藍(lán)牙4.2芯片 |
潤石科技 | RS2252 | 模擬開關(guān) |
AKM | AK7755EN | 立體聲音頻編解碼芯片 |
德州儀器 | PCM1789 | 113dB SNR 立體聲 DAC |
兆易創(chuàng)新 | GD25Q40CTIG | 4Mbit NOR閃存 |
德州儀器 | TPA3156D2 | 70W 立體聲、140W 單聲道、4.5V 至 26V、模擬輸入 D 類音頻放大器 |
德州儀器 | TPA3116D2 | 50W 立體聲、100W 單聲道、4.5V 至 26V 電源電壓、模擬輸入 D 類音頻放大器 |
A1semi | AS9050D | 觸摸控制器 |
小結(jié)
看完琉璃3音響的電路方案,除了電源板有些注重性價(jià)比外,主控板用料扎實(shí),并且明顯能看到與水晶3音響的區(qū)別和進(jìn)步。尤記得當(dāng)初拆解水晶3的時(shí)候,一個(gè)PCB板密密麻麻的布滿了各種分立器件、邏輯器件、模擬器件,而到了琉璃3上,我們看到了芯片的集成度越發(fā)的強(qiáng)大,ST的主控、TI的音頻功放、AKM的音頻編解碼芯片、中星微電子的藍(lán)牙芯片等組合就能打造一套中高端的音響方案,甚至你能看到PCB板子上還有多余的空間供硬件功能的擴(kuò)展。
隨著芯片功能的整合集成,各種電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)也越來越簡單方便,而近年來各個(gè)半導(dǎo)體廠商的整合加劇無疑也在促使這種改變,越來越多的原廠傾向打造更高集成度的SoC方案,將各種可以整合的功能都整合在一塊芯片上,幫助用戶減少設(shè)計(jì)難度,降低設(shè)計(jì)成本,由此可見,不久的將來,誰能提供一套套完整的、簡潔的硬件解決方案,誰就能在市場中活得游刃有余。想了解更多更詳細(xì)的內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊觀看由貿(mào)澤電子獨(dú)家贊助的爆款拆評視頻。