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大拆解第二季:解剖中国最强三大智能音箱

寓扬人工智能 智东西智能音箱产业系列报道 智能家庭 智能音箱重磅选题 酷玩产品2017/09/11

智东西(公众号:zhidxcom) 文 | 寓扬 前几天我们体验了国内最新的三款智能音箱:雷军家的小米AI音箱 […]

智东西(公众号:zhidxcom)
文 | 寓扬

前几天我们体验了国内最新的三款智能音箱:雷军家的小米AI音箱、叮咚家族的叮咚2代,以及AI创企出门问问家的问问音箱。体验感觉还不错,不但有“美貌声音”,还有不断进化的“智商”。

小米AI音箱是小米推出的首款智能音箱,尽管目前尚未量产,但代表用“小米模式”对智能音箱的尝试,有利于推动音箱产品的迅速普及。叮咚2代作为国内最早入局玩家、坚守智能音箱战线2年多的灵隆科技(京东&科大讯飞合资公司)推出的迭代产品,是一款真正意义上成熟的产品。问问音箱是背靠谷歌、大众,又是NLP领域的独角兽企业出门问问推出的首款智能音箱,代表技术公司的软硬件结合之路。

这三款智能音箱代表了国内新一代最强的音箱产品,每一款产品都有着重要的意义,因此选择它们作为拆解对象,剖析它们的硬件构成,更能够呈现智能音箱行业的硬件发展。这也是智东西(公众号:zhidxcom)智能音箱产业系列报道中“大拆解”系列第二篇,上篇为大!拆!机!全球四大智能音箱首拆 扒开产业真相

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(从左依次为小米AI音箱、叮咚2代、问问音箱)

这三个你目前都买不到的智能音箱内部究竟长什么样呢?在硬件上较上一代有没有提升?于是我们决定再度拆机,褪去它们的“外衣”,裸露它们的“躯体”,一窥智能音箱背后的“世界”。先上“全家福”,三款智能音箱的全网首拆!

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它们究竟采用什么样的配置?麦克风阵列、主控芯片、发声单元以及结构设计如何?大卸八块之后,让我们一同看看各家音箱“不为人知”的一面。

一、拆机!三款智能音箱全网首拆

小米AI音箱是小米在今年7月26日发布的首款智能音箱,目前处于公测阶段,正式发售日期尚未可知。叮咚2代是叮咚音箱家族的新成员,是我们之前拆过的叮咚A1的“后辈”,预计将在今年9月中旬上市。而问问音箱在8月24日刚刚发布,目前在众筹阶段,预计月底将会正式开售。

言归正传,下面让我们进入愉快的拆机之旅:

1、雷军家的小米AI音箱

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白色的外观,再搭配小米空气净化器简洁的外观设计,这是小米音箱给人的第一印象。既然你声音这么甜美,就从你开拆吧!

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“小爱同学”的拆解需要从底部开始,撕开底部的橡胶垫并移出4颗螺丝钉,就可以掀开底座。

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接下来你看到的黑色物体就是反射锥的背部,它下面应该就是发音单元,从而使声音更加均匀的扩散。

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此时不必急着一探究竟下面的发声单元,还是先看看小爱同学的“躯体”吧。白色的外壳稍用力即可拔出,并慢慢的掀开机身的面纱。

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好了,取下外壳,就可以看到黑色的身躯,这便是小爱同学的机身。

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机身从上往下依次为麦克风阵列板(还被白色的外壳包裹)、正面的主板以及主板背后的音腔,再往下是发音单元和反射锥。而机身的侧面则是两个被动辐射器,它只有振膜而没有发声单元,用以增强扬声器的低音效果。

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接下来我们先拿掉底部的反射锥,呈现它的正面,没错,这就是它的原貌。然后发音单元的纸膜就裸露了出来。

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然后我们先放下发音单元,辗转到音箱的顶部,移除顶部周围的四颗螺丝钉,先看一下顶部的麦克风阵列。

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没错,麦克风阵列就在这个黑色的外壳之下。移去周围一圈螺丝钉,就可以将黑色的外壳去掉。

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接下来映入眼帘的是白色的导光板,它的作用是让下方的LED灯珠的灯光均匀分布。移开导光板,就可以看到小米音箱麦克风阵列板的原貌了。

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该麦克风阵列板上采用的是声智科技的6麦阵列方案,搭载6颗MEMS(微机电系统)麦克风,即为图中金属色的元器件,均匀的分布于电路板一周。在阵列板的外围还均匀的分布着12颗LED灯珠。

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此外,阵列板上还有两颗型号为CY8C4045和S0508的芯片,疑似是触摸控制器和灯控控制器。

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接下来就是小米音箱的主板了,上面有一大块屏蔽罩,用来屏蔽外界信号对主控芯片的干扰。

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在主板上面,揭开屏蔽罩,可以看到小米音箱使用的是Amlogic晶晨半导体的A112语音处理芯片。该芯片采用4核64位ARM Cortex-A53架构,支持8通道I2S和S/PDIF输入输出接口。屏蔽罩内还有两片南亚的NT5CC64M16GP-DI内存芯片,单片为128MB,共计256MB。

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功放方面,小米音箱采用德州仪器TAS5760L D类音频放大器,MXIC的MX30LF2G18AC的闪存,容量位56MB,相当于小米音箱的硬盘。此外,小米音箱还采用了博通的WiFi蓝牙芯片,电源部分采用RICOH理光的RN5T567J电源管理芯片。

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看完了小米音箱的主板,剩下的就是它的扬声器和音腔。小米音箱采用了一个2.25英寸的全频扬声器,和两个32平方厘米的被动辐射器。原以为小米这么高的身材,会采用更多的发音单元,原来是让位给了音腔。

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总的来说,小米音箱的拆解相对比较轻松。机身的结构设计比较简单,零部件也相对较少,工艺略显粗糙。而整个机身的大部分都让位给了音箱,只有一个发音单元,难怪音量开大会感觉震动明显。但想想299元的价格,一切都是为了成本呀!上全图~

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2、叮咚音箱后辈叮咚2代

相比叮咚音箱A1,叮咚2代体型在体型上瘦身了好几圈,变的更加灵动,顶部采用类似Google Home智能音箱的斜面设计,并搭载一块LED屏幕,配合语音呈现更好的人机交互。

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同样是从底部拆起,撕掉底部黑色的橡胶垫,取出4颗螺丝钉,可是底部的外壳却去不掉。

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经过一番尝试,用力拖动机身外壳,才可以让织物外壳和机身分离。仔细看了一下,原来底部有两块圆柱体的磁铁,来固定底座,原来如此。

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分离后的样子是这样的,猛然望去是不是跟Google Home的机身有点相似。顶部的设计像不像竖琴,你也可以说是拱桥,支撑着顶部的LED屏。围着叮咚2代的机身打量了一周,不得不说,小小的机身设计还是相对复杂的,正面是一个全频的发音单元,左右两侧则是两个被动辐射器,而背面的后盖之下则藏着主板。

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整个机身大体可分为三部分,顶部的LED面板、中部的麦克风阵列板,以及下部的发音单元,而主板则位于发音单元背部。

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从底部看起,褪去叮咚2代的底座,底部灰色海绵包裹的是一块铁块,用以配重,从而减少机身震动。铁块两边还有两个圆形磁铁,通过吸附作用,固定底座。

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移去底部这些物体之后,再跳跃到顶部,移除周围一圈螺丝,就可以将顶部的LED面板去掉了,而下面就是麦克风阵列板。

 

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可是,随着一不小心的手抖,一颗螺丝钉便滑丝了,于是,你可以看到LED屏背面的金属光泽,那是在下的杰作,顶部的LED电路板在下是无缘看到了。

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而剩下的部分就是机身最终要的部分了,包括两块核心电路板和功放单元。先看麦克风阵列板,咋一看该面板显得十分精致,与叮咚A1一样的是,叮咚2代使用的还是7+1麦克风阵列,即电路板周围均匀分布7颗麦克风和正中间一颗麦克风。

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然而与上一代产品不同的是,这一代也采用了MEMS麦克风,上面附以白色“外衣”,用以减震隔离。该阵列板中同样搭载了2颗科胜讯CX20810-11Z 音频ADC芯片,用于处理8个麦克风的音频信号。

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接着,拆除机身背部的塑料外壳,可以看到一片黑色铁片罩着主板。拆掉铁片,就可以看到主板的真面目了。

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而在主板的芯片上,该主板仍绕采用全志科技的R16的主控芯片,主控芯片上还加了散热片。

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其他芯片则略有升级或者更换,如叮咚2代采用了德州仪器TAS5717数字功放芯片,科胜讯的CX20810-11Z 音频ADC芯片,海力士(SK hynix)的4G内存芯片。此外,还有正基科技的AP6225 WiFi蓝牙二合一芯片,AXP223电源系统管理芯片,莱迪思(Lattice)的LCMX02可编程逻辑器件等。

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再接下来就是发音单元了,叮咚2代采用了一个2.25英寸的全频扬声器,功率为8W。拆开后的扬声器是这样的,而里面就是音腔。

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整体看来,叮咚2代硬件大体沿用上一代的思路,并进行了迭代升级,但在设计结构上有较大不同。在结构上比一代精简了不少,工艺也比较精致,硬件的接口处都用胶带封装的比较严密。上全家福!

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3、出门问问家的问问音箱

问问音箱是三款智能音箱中体积最大的一个,这庞大的身躯下究竟藏着什么东东?

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底部拆起~问问音箱底部的橡胶垫被一层双面胶紧紧的粘着,撕掉橡胶垫,就露出了底座的真容。

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移除3颗螺丝钉,便可以拆掉底部外壳。同时,可以看到的是绿色的电源板。而上方黑色的物体是什么?

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经过一番努力终于把它取出,原来是一块用来配重的铁块,至于高频扬声器的下面,从而减轻机身的震动,难怪问问音箱这么沉。

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接下来,需要从底部用力拔出织物外壳。

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而褪去整个外壳,就看到了问问音箱的机身真容了。可以看出问问音箱的结构也较为复杂,采用的功放器件更多。

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问问音箱的机身从上到下可分为四部分:顶部是麦克风阵列板,中部是一个低频扬声器和两片被动辐射器,接着是一个反射锥将低频和高频扬声器隔开,底部则是一个高频扬声器。

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先从顶部拆起,移去周边一圈4颗螺丝钉,撬出顶部部分,而首先看到的是问问音箱的黑色的主板。

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这么大一款音箱,问问的主板要比其他两家小好多。主控芯片方面,它采用联发科MT2601芯片,这沿用了问问手表中的经验。撬开屏蔽罩,里面有两颗芯片,分别为联发科MT6323GA 手机电源管理芯片和镁光(Micron)的4GB内存芯片。

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在屏蔽罩外面,问问音箱采用了科胜讯CX20921远场拾音前端处理芯片,该芯片应用于科胜讯的双麦克风方案。有趣的是,问问音箱还使用了瑞昱的音讯转换芯片ALC,用于无失真内容保护。此外,它还搭载了联发科MT6630 WiFi、蓝牙、射频等五合一芯片。

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接着往下拆,移去顶端的黑色外壳,就可以看到问问音箱的齿轮结构和绿色的麦克风阵列板了。看到这个齿轮结构不禁联想到亚马逊Echo也有同样的结构。

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去掉这些以及导光板,就可以看到问问音箱的麦克风阵列板了。其采用的正是科胜讯的双麦克风阵列,两颗MEMS麦克风分置两端。此外,该电路板还搭载了36颗LED灯珠。

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而剩下的就是问问音箱的发音单元了,下面是一个1寸高音单元,中间是一个反射锥,用来均匀扩散声音。而上面就是体积最庞大的一块音腔和低音单元。

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问问音箱搭载了一个 3寸低音单元,取出扬声器,能够明显感到沉重,为50W大功率。此外,机身两侧还配有两片被动辐射器,用以共振增强低音效果。

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问问的音腔也较大,加之机身的结构设计,进一步增大的音腔。难怪它这么重,还需要配重进一步增强稳定性,并且体验时声音也更加厚重。

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总体看来,问问音箱的设计较为复杂,工艺也较为细致。从硬件来说,问问音箱更加注重音质,配备了更大、功率更高的低音和高音单元以及相应了处理芯片。当然这也是以较高的成本价格为基础的,难怪问问售价999元。

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二、 从硬件看三款音箱产品定位

拆完了小米AI音箱、叮咚2代、问问音箱,可以看到各家的定位和硬件配置以及工艺是差别很大的。

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首先,在谈论各家音箱的硬件、工艺之前,必须先考虑各家产品的价格和定位。小米音箱以299元的价格杀入市场,定位就是一款高性价比、大众化、低门槛的一款产品。小米联合创始人王川也曾谈到,小米不会做赔钱的生意。那就意味着299元的价格必然会对成本进行极强的把控,忽略一定的设计、工艺和硬件配置。

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叮咚2代799元的价格在三款音箱中处于中间,而其定位更多的在大城市白领金领中的年轻群体(25~35岁)。相比而言,这一代的产品缩小了体积,更加注重在产品结构和设计上, 硬件的打磨也更加成熟,硬件在既有经验的基础上也做了一定的迭代升级。再加上倾斜的机身顶部设计、LED屏幕辅助语音交互,这些都赋予叮咚2代更加年轻时尚和差异化。

问问音箱售价为999元,其价格相对较高,定位则是一批更加注重音质、注重体验的人群。作为一家创业公司,出门问问需要研发投入、渠道、供应链投入等,是无力掀起价格战的。通过工艺设计提供更大的音腔,通过更大功率、优质的不同发音单元的配合,以及相关专用芯片的搭配,从而提供更好的音质。当然,这也意味着更高的物料成本。

相比亚马逊Echo经典款的179.99美元(约1200元),谷歌Home价格为129美元(866元),国内音箱产品则整体价格偏低,更加考虑产品普及和落地。

三、站在“前辈”的肩膀上快速跟进

如果把亚马逊Echo、谷歌Home、叮咚音箱A1三款音箱看做第一代智能音箱产品,那么如今的小米音箱、叮咚2代、问问音箱算是前三款音箱的“后辈”。一方面新一代音箱借鉴前一代音箱的设计、结构,快速跟进;另一方面它们在产品层面也更加成熟,做了更多成本化的考量。

1、学习前代思路

从拆解小米音箱、叮咚2代、问问音箱可以感受到,它们身上处处有着上一代音箱的“痕迹”,或是模仿或是借鉴学习。

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(三款智能音箱麦克风阵列板)

从麦克风阵列来说,亚马逊Echo和谷歌Home则代表了两种不同的远场拾音思路。前者采用的是6+1环形麦克风阵列,通过使用较多的麦克风以及特定阵列结构,从而使得波束的空间区分性更强,保证声源定位和拾音效果。后者采用2麦线性阵列,对麦克风的数量和阵列排列结构依赖较少,更加依赖语音增强算法,从而获得良好的拾音效果。

而新一代产品中延续了以上两种思路。小米音箱尽管采用方形的ID设计,但依然可归于6麦的环形阵列,叮咚二代则延续了叮咚A1中的7+1麦克风阵列,都属于亚马逊Echo的环形阵列。而问问音箱的麦克风阵列和谷歌Home类似,其采用了科胜讯的双麦线性阵列结构,通过深度学习算法+波束形成的方式增强拾音能力。

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(三款智能音箱发音单元部分)

从音箱的机身设计来讲,看到叮咚2代有没有直接联想到谷歌Home的机身设计?他们都采用一个全频发音单元,左右两个被动辐射器的机身设计,在保证一定音质的基础上大大节省空间。这种设计结构也略巧妙复杂。

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(图为谷歌Home音箱机身结构)

问问音箱机身的整体设计思路则像亚马逊Echo,都配备了高音单元、低音单元、反射锥,其设计结构也有层层嵌套的感觉。有趣的是在音箱顶部的音量控制上,问问音箱也采用了类似亚马逊Echo的齿轮结构,来提供音量的滑动控制。

而在发音单元上,采用一个全频扬声器或者一个高低音扬声器组合成为一种选择。比如,小米音箱和叮咚2代都采用全频扬声器+被动辐射器的功放配置,问问音箱则采用高低音扬声器组合的配置,而这些都来自于亚马逊Echo和谷歌Home。

2、成本考量与差异化

首先小米音箱、叮咚2代和问问音箱,这新一代的产品在打造差异化的同时,也更加注重成本的考量。

小米音箱299元的价格,注定它不会提供像亚马逊Echo一样的德州仪器的全套芯片、精美的工艺设计、高低频发音单元的配置。它会更多的考虑控制物料成本,通过相对简单的工艺设计和成本适中的硬件配置来实现低价入局。

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(三款智能音箱主板展示)

叮咚2代在芯片层面延续了叮咚A1的思路,较上一代略有升级,但在主控芯片方面仍然选择了全志科技的R16平台。但它摆脱了叮咚A1臃肿的机身设计,硬件组合更加小巧,工艺上更加细致,硬件打磨的也更加成熟。

此外,叮咚2代还加入了一块LED屏,通过图像显示配合语音指令,提供更好的交互体验。而在麦克风阵列方面,叮咚2代也放弃了上一代的ECM麦克风,采用了MEMS麦克风,同时也降低了麦克风阵列的复杂性。

问问音箱尽管售价较高999元,但并非不注重成本考量。它采取了类似谷歌Home+更高音质配置的方式。问问音箱在麦克风阵列方面采用了科胜讯的双麦方案,双麦本身就简化了数据处理,其主板的元器件也较少,可以看出本地的计算较少,而是将更多计算集中到云端。

问问音箱差异化的点在于大功率发音单元的配置,采用了1寸高音单元和3寸低音单元以及更大音腔的设计方式,功率高达50W,从而在硬件方面提供更好的音质,这也大大提升了物料成本。

结语:国内的差异化快速跟进之路

智东西(公众号:zhidxcom)拆解了最新一代三款智能音箱,对比了核心部件,呈现了产业链的丰富信息,并叙述了智能音箱在产业中的演进。同时我们也看到智能音箱行业的以下变化:

1、智能音箱产品定位开始差异化,三款音箱代表了三个不同的价格区间,也代表了差异化的消费者定位。

2、智能音箱的技术方案开始成熟,并呈现多样化,也代表更多的技术方案商涌入这个行业。

3、在“前辈”开辟的道路下,国内智能音箱产品快速跟进,以我为主,为我所用,快速学习音箱产品前代经验。

4、但硬件方面在学习的同时,模仿的意味也较为浓厚,陷入既有产品的模式思路中。

5、新一代产品在快速迭代,但从主控芯片来讲,语音专用芯片并未成为主流趋势,芯片层面还有待进一步跟进。

6、硬件只是基础,如何在有限的硬件上发挥出最大的效能是考验每个智能音箱厂家真正实力的地方。

如果说亚马逊Echo是不计成本的树立一个标杆,那么新一代产品更加注重成本的控制以及落地,并提供差异化的点,无论是小米音箱的高性价比、叮咚2代的LED屏,还是问问音箱对音质的硬件配置。

但是新一代产品在硬件配置上基本沿用了上一代的思路,无论是麦克风阵列、芯片组合、发音单元、工艺设计等等。尽管来说智能音箱的较量更多的在于云端,在于智能化的服务,但硬件依然是载体,是智能音箱重要的组成部分。

一方面我们还需要对硬件继续打磨,提供更加稳定、性能更优的产品。另一方面我们也不禁发问,智能音箱在硬件上的提升空间还大吗?是在现有的硬件思路中继续前行?还是会出现更多差异化?


 

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