拆解Amazon第四代Echo Dot:內部暗藏什麼玄機?

作者 : Brian Dipert,EDN

Amazon推出的第四代Echo Dot新機型進一步增強了聲音品質,加上在2021年6月的Prime Days促銷活動(還附贈一個免費智慧燈泡—後來當然也拆了),我當然要為自己買一台專門用來拆解...

「儘管Echo Dot智慧音箱可用支架安裝在牆上,或者直接垂直掛在電源插座上,這些安裝方式都非常普遍,但我個人覺得最新的第四代產品在外觀上過於前衛,因此,配置上更「友善」的第三代Echo Dot產品還有很大的生存空間。」

這是我在去年4月針對亞馬遜(Amazon)第三代Echo Dot智慧音箱進行拆解時在文中所寫的。而今,暫且不談其產品美學,Amazon在2020年9月推出新機型時,更將其關注重點放在增強聲音的品質上:

「這款Echo Dot智慧音箱的結構輕巧,但內建強大的1.6吋正方重低音喇叭,能夠產生清晰的聲音與平順的低音,讓您在家的任何空間都能享受悅耳的聲音。」

因此,我當然要為自己買一台(在Amazon於2021年6月的Prime Days促銷活動中以24.99美元的銷售價格購買,並附贈一個免費智慧型燈泡,但我在同年8月也把它拆了)專門用來拆解。我懷疑第四代Echo Dot的體積比前代產品大(直徑相同,但高度大約是前代產品的兩倍高),將會轉化為喇叭後面更大的懸吊音腔,這是Amazon聲稱以低音為重點的聲學改良基礎(What Hi-Fi等音響玩家網站似乎對此聲表贊同)。

Amazon第四代Echo Dot智慧音箱。

讓我們來看看這個想法是否正確。如往常一樣,先從一些開箱照片開始…… 再來是盒子外包裝,最後是底面標籤的特寫:

從盒子上方打開:

紙板插在右方,上方放著筒形插頭電源:

規格如特寫圖片中所示。在我們的耐心拆開後看到其下有兩張薄薄的說明書:

現在是Echo Dot智慧型音箱(外觀尺寸為3.9×3.9×3.5”,重量12oz)的一些概覽圖片,像往常一樣附上一枚1美分硬幣(直徑0.75”/19.05mm),以便進行尺寸的比較:

沿著背面有兩個插頭;前面提到的筒形插頭為電源輸入,以及一個用於聲音輸出的3.5mm TRS(例如,如果您想把智慧型音箱綁縛在一個更強大的外接式喇叭上,而不是使用整合型拾音器)。

從第三代到第四代Echo Dot的另一個有趣的(至少對我來說)設計變化,在這個特定的視角就可以看出來,開放的網狀覆蓋物不再一直延伸到裝置周圍,與類似蘋果(Apple)的球形HomePod mini比較:

由此產生的聲音輸出並不是全向性的,Amazon坦承這事實;請注意之前的新聞稿中提到的「正方重低音喇叭」。

將Echo Dot智慧型音箱翻轉過來,可以看到圓型橡膠「底座」。

同樣不出所料的是,根據我過去的一些拆解經驗,將其剝開,你會發現下方有四個外露的T6 Torx螺絲:

這是一張仍完好無損的產品標籤特寫,上面有FCC認證ID與其他資訊細節;也可以清楚看到底部外露生產線測試與程序的PCB接觸點(頂部外露PCB圓孔的目的,我很快會再次對此作討論,畢竟這對我來說不太明顯;歡迎讀者提出建議):

將螺絲卸下,外殼的兩半就完全分開了。

這是底座內部的樣子:

請注意,上一代Echo產品的情況是LED環在裝置的頂部,而這次則是在底部。半透明的塑膠環使LED的照明能更均勻地分佈在底座上。

說到LED,讓我們看看現在另一半外露的PCB……

請注意在其周圍的十幾個多色LED,由德州儀器(Texas Instruments;TI)的LP5036 36通道I2C恒流RGB LED驅動器控制,您會發現它在PCB的底部。其右邊是一組被動元件,透過前面所提到底座上的圓孔外露在外面……再次提到,歡迎讀者提出建議。在它們上面是一個法拉第籠,其內部總是讓人感到好奇;請暫時保留這個想法。

在PCB的左上方是另一款TI的高效、雙通道D類音訊放大器IC——TAS5805M,我相信就是驅動(單聲道)喇叭的元件。在它的右邊是一款標有MT6398AN的聯發科技(MediaTek)晶片,儘管在Google上進行大量搜尋,但我對它的功能仍一無所知。另一項相關拆解的研究分析同樣沒有結果,但是作者Brian Dorey懷疑這個特殊的IC是一個開關電源。在它的下方與右邊是Diodes Incorporated的PAM8908雙通道25MW耳機放大器,可驅動Echo Dot 3.5mm TRS聲音輸出。

說到這裏…在卸下我懷疑固定PCB的螺絲之前,讓我們再看看這些電源與聲音輸出的接頭。

現在來看看那些T5 Torx螺絲。

嘿,我說的沒錯。從散熱膠帶來看,我猜測在這個法拉第籠下方有一個處理器:

讓我們斷開那條帶狀纜線,將PCB從它的束縛中移出:

說到纜線……在最後完成這篇報導的過程中,我看到了iFixit的小型拆解。注意到他們拆解的第四代智慧型音箱在PCB與上半部份組件的其餘部份之間有兩條纜線;這邊顯示的是相同的帶狀纜線(連接到頂部的開關與麥克風,以及其相關電路),還有一條是連接至輔助LED面板。在我裝置的設計變數中,那個頂部的輔助型LED面板似乎已經被移除。當我談到互連的話題時,請注意在喇叭外殼上的兩個電氣連接點,在先前照片的頂部。與同一照片底部的PCB上的兩個觸點相吻合。我的猜測是,這就是PCB上的D類放大器如何與驅動喇叭連接。

回到PCB,現在把重點放在我們還沒有看到的那一面:

在其底部是聯發科的MT7653BSN,一個802.11ac Wi-Fi搭配藍牙4.0的組合控制器。您還可以看到PCB兩邊的嵌入式天線,以及它們與IC之間的線路。當然,在頂部是電源與音訊的連接器。在繼續拆除PCB兩側的法拉第籠之前,讓我們再從側面看一下這兩個的視圖:

現在拆下法拉第籠的頂部!一般情況下,用細的一字螺絲起子就夠了,但螺絲起子對這些螺絲無法起作用。最後,我先用焊接電熱槍,然後用螺絲起子作為槓桿支點才算奏效。首先是第一面(底部)。

從法拉第籠的角度看,現在外露的奇怪IC是:鎧俠(Kioxia;原東芝半導體)TC58CVG2S0HRAIJ 4Mbit串列NAND快閃記憶體。Brian Dorey先前拆解的Echo Dot箱使用的是美光(Micron)另一款功能相當的晶片。

把PCB翻轉過來看看。其實,我們至此只完成了一半的拆解。

是時候再拿出熱焊槍了:

在用酒精擦拭後,現在可以清楚地看到:

左邊是系統的「大腦」——聯發科技的MT8512BAAV 2GHz雙核心Arm SoC,有趣的是它還整合了Amazon的AZ1 Neural Edge處理器核心。在它旁邊是一個標示模糊的美光晶片:所幸在與Brian Dorey的拆解對照後——他的Echo Dot採用SK海力士(SK Hynix) H9HCNNN4GUML,我知道這是一款4Gbit LPDDR4 SDRAM。

現在讓我們把注意力放回Echo Dot上半部的其餘部份:

再卸下四顆Torx T8螺絲,讓我們看到喇叭以及裝置最頂端的麥克風與開關組:

讓我們先看一下喇叭,因為第四代Echo Dot聲稱聲音改善是Amazon行銷手法的重點:

這是上一張照片中所看到的標示特寫:

奇怪的是,喇叭本身的尺寸與第三代Echo Dot中的喇叭相同(1.6”/40mm),但如果卸下螺絲後:

它就會被移起,然後……啊哈……它後面相對較大的懸吊式音腔就能清晰可見:

也請注意,連接到喇叭的纜線另一端也連接到前面提到的喇叭外殼背面連接點。

最後但同樣重要的是,看看上層外殼的內部(帶狀纜線已被黏在喇叭外殼的側邊,很容易就將它能剝離):

如前所述,我的Echo Dot中並不存在iFixit拆解中所提到的LED次面板。但這邊有一張PCB另一面的特寫:

卸下螺絲:

再次以螺絲起子作為槓桿支架:

斷開帶狀纜線的這一端:

現在我們可以看到PCB的全貌:

PCB這一側值得注意是IC是TI四通道768kHz音效ADC TLV320ADC5140,很明顯地,從PCB這一側可看到四個麥克風陣列。

把PCB翻轉過來,首先會看到一個墊圈,而且可以很容易地彈開:

這是墊圈的另一面原本壓著的東西:四個開關以及上述四個麥克風的外部聲音接取埠:

這樣總算完成了這次拆解。然而,就在完全拆解後,我才想到在拿出破壞工具動手拆之前,忘了先聽一聽這台第四代Echo Dot的音樂!

(參考原文:Seeing inside: What’s Amazon’s fourth-generation echo dot got?,by Brian Dipert)

本文同步刊登於EDN Taiwan 202212月號雜誌

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