本篇來拆解一個無線感應(yīng)音箱。
無線感應(yīng)音箱,即不需要任何連接,將正在播放音樂的手機放到音箱上,音箱即可播放。
看上去好像是黑科技,那來拆開看下是什么原理。
1 外殼初步拆解
音箱外形如下,有一個斜面可以放置手機,底部一個開關(guān)按鈕,長按3秒開機,再長按1秒關(guān)機。
斜面里面有一個數(shù)碼管顯示屏,可以顯示時間,連接模式(感應(yīng)模式、藍牙模式),開機后,數(shù)碼管的亮光可以透過貼紙顯示出來。
底部有4顆螺絲,可以拆開底蓋。
拆開后就是一個長條型的主控板,有4個可插拔的連接器:
- 左側(cè)第一個:紅色底座,紅黑線,為電池電源線左側(cè)第二個:白色底座,雙白線,為揚聲器的線右側(cè)第一個:白色底座,紅黑線,為電磁感應(yīng)模式的線右側(cè)第二個:白色底座,7P白線,為數(shù)碼管顯示器的線
拔掉連接線,拆開主控板的螺絲,如下:
2 電路板分析
2.1 正反面概覽
電路板正面如下:
- 最左側(cè)是Type-C的充電接口最右側(cè)是音箱上的唯一按鍵右側(cè)方向芯片為主控芯片,下方是藍牙天線(該音箱除支持感應(yīng)播放外,也支持藍牙播放)電路板中間還有兩顆芯片剩下是4個插接線的底座
電路板反面如下,從絲印看,可能是2022/12/06設(shè)計的板子,V2.1版本
2.2 主控芯片
主控芯片的型號為JL(珠海杰理科技)的AC24BP0J002-21A8,48腳。
2.3 電源芯片
電源芯片為Top Power ASIC(南京拓微集成)的TP4056 B2423E,是一款完整的單節(jié)鋰離子電池采用恒定電流/恒定電壓線性充電器
2.4 功放芯片
功放芯片為深圳百盛新紀元的CS5230E,高性能電容式升壓型GF類單聲道音頻功放IC
3 外殼繼續(xù)拆解
外面的金屬殼可以拔出:
側(cè)面還有三顆螺絲:
螺絲拆掉之后,還需要將斜面面板上的貼紙揭開。
揭開之后,可以看到下面的數(shù)碼管。
要揭掉貼紙,還需要將支撐手機的兩個小柱子拔掉,可以用螺絲刀從側(cè)面的洞輔助撬出:
然后就可以將內(nèi)部的殼體左右拔開,一分為二了:
4 全部電子元器分析
全部電子元器件如下:
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- 揚聲器(喇叭)4位8段數(shù)碼管,以及底部5個矩形顯示管18650電池一節(jié)電磁感應(yīng)線圈兩個(外形像兩個小變壓器)主控板
18650電池信息如下:
電磁感應(yīng)線圈的PCB板的絲印顯示2023/05/29,V1.5的版本,比主控板設(shè)計的時間晚,可能是后期又更新的吧。
貼紙后面對應(yīng)數(shù)碼管的位置,還有一個遮光片,一是可以避免散光,二是數(shù)碼管下面的5個矩形顯示管可以顯示為不同的形狀:
- 鬧鐘圖標藍牙模式圖標感應(yīng)模式圖標電池滿電圖標電池非滿電圖標
此音箱的鬧鐘功能、時間顯示功能、圖標展示等,本文暫不展開介紹。
拆開之后的元器件就這幾個,可以插上,開機
5 NFA基礎(chǔ)原理
感應(yīng)播放利用的NFA(Near Field Audio),中文為近場音頻感應(yīng)技術(shù),也可縮寫為NearFa。
NFA是繼藍牙和WIFI(Airplay)之后,一種新的無線音樂傳輸模式。
利用Inductive Coupling感應(yīng)技術(shù),通過音頻數(shù)據(jù)傳輸,使得凡是有內(nèi)置喇叭的手機,只要放在NearFa音響上就能神奇的播放音樂,無需另外裝載任何軟件或做任何的設(shè)定。
簡單來說,其實就是通過感應(yīng)手機內(nèi)部的揚聲器的磁場變化,將其進行放大,實現(xiàn)聲音放大的效果。
因此,要想實現(xiàn)無接觸播放,也需要滿足音箱的電磁感應(yīng)線圈與手機揚聲器的位置較近。
當然,它的缺點,從原理分析,其音質(zhì)效果應(yīng)該會打折扣,因為是將感應(yīng)到的手機揚聲器的磁場進行放大,而非對原始無損的音頻數(shù)據(jù)放大。
分析了原因,我們還可以聯(lián)想到:
- 音箱的音量只能通過手機調(diào)節(jié),音箱上無法條件,因為與手機無連接。如果說非要通過音箱來調(diào)節(jié),也只能是調(diào)節(jié)音箱本身的音量,無法條件手機本身的音量音箱播放時,手機其實也是在播放的,只是音箱的音量蓋過了手機音量,可能會有音箱在播放時,手機外放會自動關(guān)閉的錯覺手機音量調(diào)成0時,音箱也不在播放,因為手機的揚聲器已不再震動,與音箱之前已無電磁感應(yīng)除手機外,其它有揚聲器的設(shè)備,只要其揚聲器位置能與音箱內(nèi)的感應(yīng)器件靠近,也能進行音箱播放。對于雙揚聲器的手機,另一個揚聲器一般在手機頂部,將手機倒置到音箱上,左右移動至合適位置,也能進行音箱播放。
6 個別型號手機不支持分析
產(chǎn)品說明上說,不支持華為Mate 20系列,市面上90%的手機都可支持。
如果不懂原理,對這個說明可能還比較有疑問。
在未分析Mate 20之前,從音箱感應(yīng)的原理上猜測,應(yīng)該是Mate 20手機的揚聲器的位置比較特殊,放到音箱上無法讓音箱內(nèi)兩個感應(yīng)線圈中的任何一個感應(yīng)到,而其它大部分是手機,揚聲器基本都是位于手機底部的左側(cè)或右側(cè)。
可以網(wǎng)上搜索Mate 20的相關(guān)信息進行進一步確認。
mate20用的是立體揚聲器技術(shù),配置了2個揚聲器,但機身底部是看不到常規(guī)的揚聲器開孔,原來華為把揚聲器藏在了USB口里面了,因此音箱里左右兩個電磁感應(yīng)線圈感應(yīng)不到mate20的揚聲器。