iPod探秘

HSW Shopper 供图 iPod video

iPod探秘

2001年，苹果公司推出了iPod，这种MP3播放器的存储容量达到了空前的5G。iPod历经了五次更新换代，可以用来播放歌曲、电影以及图片幻灯，您还可以利用它高达80GB的空间来存储任何您需要的文件。iPod的发展历程已经成为消费电子产品市场营销和发展的一个成功范例：数以百万计的人群沉迷于iPod，他们长期购买iPod以及与之配套的其他苹果公司产品，尽管iPod的电池寿命很短而且修理起来又十分困难。

在本文中，我们会找出人们乐此不疲地购买iPod的原因，我们将拆解一部iPod video，并从中了解其工作原理，还会带您了解有什么样的软件能够增强iPod的功能。

iPod基本概况
第五代(5GB)iPod video的功能不仅是MP3播放器，它还可以充当数字音频播放器、视频播放器、图片浏览器和移动硬盘，这也使其成为功能高度发达的移动媒体中心。iPod video的容量可以是30GB或80GB，还带有2.5英寸的彩色液晶显示屏。除了iPod 5G，时下这一代iPod播放器有：

• iPod shuffle，1GB的存储容量，只能播放歌曲而没有显示屏
  
• iPod nano，可播放数字音频，显示数字图片，提供2GB、4GB和8GB三种容量，相比iPod video，外形更小巧

HSW Shopper （左起）iPod shuffle、iPod nano、iPod video

在本文中，我们会集中讨论具有音频和视频功能的尖端产品——第五代iPod。

尽管iPod是苹果公司的产品，但它与使用Mac和Windows操作系统的计算机都兼容。既然它是美国最为热销的媒体播放器，人们可能要提出一个重要的问题：它同其他数字媒体播放器的区别何在？答案是因人而异的。有些人会说，区别在于它出色的外观——80GB的iPod video的厚度仅仅略厚于1.4厘米，重量只有约156克。相比之下，艾利和（iRiver）PMC-140（一种基于Windows系统的移动媒体播放器）就有3.3厘米厚，重量达272克，而其存储容量仅有40GB（但屏幕要大一些，有3.5英寸）。

	iPod探秘

还有人会告诉你，iPod的与众不同之处在于苹果点击式触摸转盘，这是一种触控式的转盘，有了它，您只需动用拇指就能在各种菜单和选项之间穿梭，方便得超乎想象。苹果公司首席执行官史蒂夫·乔布斯(Steve Jobs)在一篇《新闻周刊》的访谈中提到，“这种设计出于人们对迷你性的要求，因为iPod上面并没有足够的空间（用来安装按键）。当我们亲自体验它那一刻，就会想，‘天啊，怎么我们就没想到呢？’” 还会有人告诉你，世界上最伟大的事情就是iPod同iTunes超级紧密的整合（具有讽刺意味的是，有些人对此却始终满腹怨言）。

iTunes的界面

iTunes集点唱机和媒体播放器两种功能于一身，是iPod自带的软件。该软件在电脑上运行，用于组织管理数据，播放文件，对文件进行格式转换，还可将源于外部网络的文件下载到电脑上，再将电脑上的文件传输到iPod上。同其他移动媒体播放器所附带的软件相比，这确实没有什么不同。从消费电子学的观点来看，真正使得iTunes成为一项杰出发明的是其内置的iTunes Store功能，有了它iPod才能留住顾客，让他们不断地光顾苹果公司。

鸣谢感谢Daniel Guzman对本文提供的帮助。

iPod用户只须点击鼠标，就可以通过iTunes Store购买音乐、电影、播客、有声书籍以及 MV——该功能集成在iTunes软件内。iTunes Store提供350万首歌曲、数以万计的播客、3000多首MV和2万多种有声书籍，还提供各种电视节目、故事片以及iPod视频游戏。您可以在电脑上通过iTunes观看视频或收听音乐，还可以把文件下载到您的iPod上。而且您甚至不需要拖动文件就可以完成复制：这是因为iTunes软件能够与iPod自动同步，只要将iPod通过USB2.0端口（您可以使用FireWire来充电，但它不能用于同步）连接到您的电脑上即可。iPod一旦插在电脑上，就会自动下载自上一次联机之后添加到iTunes点唱机中的每一个新文件。它同样也会将您自上一次联机之后新近添加到iPod 中的全部数据（如播放列表和歌曲评价等）上传到iTunes。

关于iPod的不正确看法 如果我使用iPod作为我的数字媒体播放器，就只能从iTunes Store下载音乐。 错。您也可以从其他网站下载音乐。（只要这些网站不使用Windows Media 数字版权管理 ——iPod不能兼容这种编码方式）。 如果我使用iPod作为我的数字媒体播放器，就只能使用iTunes作为我的点唱机软件。 错。尽管iPod的最佳搭档是iTunes，还是有其他点唱机软件能够配合iPod使用。 如果我将MP3或WAV格式的文件下载到我的iPod上，它们会被转换为iPod专有的音频格式。 错。下载文件到iPod不会改变文件格式。iPod能够播放 MP3、WAV、AAC、AIFF、Apple Lossless、Audible2、Audible3以及Audible4格式的音频文件。

除了iTunes的集成与自动同步功能、点击式转盘（我们会在iPod硬件一节详细说明）和出色的形状系数以外，iPod还包括下面一些显著的功能特征：

• 音频
  80GB的iPod可以存储多达2万首歌曲（30GB可存7500首）。您可以使用搜索功能，输入关键字（歌曲名、艺术家、专辑），然后使用点击式转盘就能在iPod硬盘上找到您要找的歌曲。iPod支持MP3、WAV、AAC、AIFF、Apple Lossless以及Audible 2、3、4 格式的音频文件。您可以从iTunes Store或其他MP3网站下载歌曲，也可以从您的CD盘上翻录歌曲，并存储到iTunes软件里。您必须通过iTunes软件才能将文件下载到iPod（除非您下载一个骇客程序，才能绕过iTunes ——我们会在软件一节中更多地讨论骇客程序）。您可以用不同的速度——正常速度、快速或慢速——收听有声书籍，声音的失真不会很严重，还可以通过mini-to-RCA插口将iPod连接到家庭立体声音响上。iPod均衡器自带22种预设模式，以配合不同的音乐风格。

• 视频
  80GB的iPod可以存储长达100小时的视频。它支持H.264和MPEG-4文件，以及可以通过iTunes软件转换为可在iPod上播放的视频的MOV文件。您的iPod可以播放视频播客、MV、故事片以及电视节目，还包括您自己的DVD影片和家庭视频，不过它们需要用QuickTime Pro编码，并通过iTunes下载到播放器中。

• 图片
  80GB的iPod可以存储多达25000张图片。它支持由JPEG、BMP、GIF、TIFF、PNG以及PSD格式转换而来的文件。您可以将存储在Mac iPhoto或者Windows Adobe Photoshop Elements/Album上的图片下载到您的iPod上。通过RCA或S视频端子（S视频端子需要通过配件基座使用），您还可以将iPod连接到您的家庭影院电视上，既而在大屏幕上观看幻灯片（含音轨）或视频。

• 外接硬盘
  iPod具有移动硬盘的功能，它能携带所有类型的文件，在电脑与电脑之间传递数据。只需在iTunes软件中选择“允许磁盘用途”，您就能够随心所欲地将您需要的文件下载到播放器的硬盘上。

• 日历/联系人同步
  iPod会自动下载上一次联机之后新添加到Mac iCal或微软Outlook/Outlook Express中的日历和联系人数据。

• 游戏
  iPod自带了四个预先安装好的游戏。您也可以从iTunes Store或从第三方公司下载游戏，甚至还可以制作您自己喜爱的游戏。（请查阅“iPod软件”一节）

• 与车同行
  如果您手头有一部iPod，并且正准备从市场上买一部新车或者是一部新的汽车音响本体接收机，那么您应该能找到一部可以将iPod和音响系统完全整合起来的。市场上有一些厂家生产的汽车立体声音响能与iPod高度整合，在这种整合水平下，使用音响本体或方向盘控制键就能操作音响。

想了解iPod的全部功能特征列表，请查阅苹果公司：iPod。现在，我们要进入一部iPod video内部，来看看它所使用的硬件是如何完成上述工作的。

	iPod性能比较：2001-2005
型号	存储器	显示屏	媒体类型	导航工具	电池寿命（小时数）	平均重量
1G ('01-'02)	5/10/20G 1000-4000 首歌曲	2英寸 BandW LCD	音频	拇指转轮	10	184 克
2G ('02-'03)	5/10/20G	2英寸单色 LCD	音频	接触式转盘	10	184 克
3G ('03-'04)	10/15/30G	2英寸单色 LCD	音频	接触式转盘	8	159 克
mini 1G ('04-'05)	4G	1.67英寸单色LCD	音频	点击式转盘	8	102 克
4G ('04-'05)	20/40G	2英寸单色 LCD	音频	点击式转盘	12	159 克
U2 ('04-'05)	20G	2英寸单色 LCD	音频	点击式转盘	12	159 克
photo ('04-'05)	30/40/60G	2英寸彩色 LCD	音频，图片	点击式转盘	15	181 克
shuffle ('05- )	1G闪存	无	音频	控制板	12	16克
mini 2G (2/05-7/05)	4/6G	1.67英寸单色显示屏	音频	点击式转盘	18	102 克
彩色 (6/05-10/05)	20G	2英寸彩色 LCD	音频，图片	点击式转盘	15	167 克
U2 color (6/05-10/05)	20G	2英寸彩色 LCD	音频，图片	点击式转盘	15	167 克
nano ('05- )	2/4/8G	1.5英寸彩色 LCD	音频，图片	点击式转盘	14	40克
5G ('05- )	30/80G	2.5英寸彩色 LCD	音频，图片，视频	点击式转盘	14/20	146 克
资料来源： EveryMac.com

iPod硬件

除了液晶显示屏裂损以外，将要被我们拆开来仔细研究的这部 iPod 还算不错，只是有一些划痕。

在iPod video被拆卸之前，您还要了解几件事情。首先，这部iPod的屏幕是裂损的。由于博闻网的同仁们都不愿意贡献出他们完好无缺的iPod小宝贝儿来充当作者螺丝刀下的牺牲品，我们只好到易趣上寻来一部损坏的iPod，这样我们在拆卸时不至于良心不安。由此带出您需要了解的第二件事：损坏的iPod几乎和它刚出厂完好无损时一样值钱。经过几次最后时刻的叫价，我们发现我们要为一部液晶显示屏裂损的30GB iPod video付出200美元——这也是这类产品典型的成交价。而一部崭新的、完好无损的iPod也只要299美元！我们只有无奈地摇摇头。是不是因为还有许多人要写关于拆解iPod的文章？是不是因为还有许多人同样热衷于自己动手来胡乱地修理高价电子产品？还是说一年保修期过后，iPod真的这么难以被苹果公司修好？纽约时报《祝那部损坏的iPod好运》（2006 年2月4 日）一文认为原因在于后者，但这的确是一个见仁见智的问题。

说归说，我们还是来拆开这个小玩意儿一探究竟吧。

为了研究iPod video的主要功能，我们来看看下面七种重要组件：

• 硬盘——30GB东芝1.8英寸硬盘
• 电池——可重复充电的锂离子电池（700 毫安，3.7伏）
• 点击式转盘——通过触控式转盘和机械按键浏览菜单
• 显示屏——2.5 英寸TFT液晶显示屏
• 微处理器——PortalPlayer PP5021C，采用ARM7TDMI 双核
• 视频芯片——Broadcom BCM2722
• 音频芯片——Wolfson Microelectronics WM8758多媒体数字信号编解码器

事情并没有想像中那么困难——我们用一把长15厘米的金属制油灰刀就撬开了iPod的接合缝。当您发现您应该把刀插进外壳一侧的薄边下面（而不是直接用力来撬）的时候，就能很快把它撬开。拆开外壳之后，我们看到：

这部iPod video使用30GB东芝1.8英寸硬盘（型号MK3008GAL），每分钟4200转，有一个USB接口。硬盘重48克并且30GB的存储空间都装配在一张盘片上，也就是说每平方厘米压缩了14.5G比特。为了在狭小的空间内存储大量的数据，该硬盘使用了更小更轻的滑动磁头（可以使读、写磁头和存储数据的盘面保持适当的距离），还在磁头和盘片上应用了一种敏感性更高的薄膜技术，大大提高了的敏感性确保了每平方厘米能存储更多的比特数。

除去前盖之后，您会看到液晶显示屏、主板和点击式转盘：

点击式转盘是本文独立的一节，在下一页我们会详细讨论这项技术。下面我们开始讨论iPod video的显示屏。

该显示屏为2.5 英寸、16 位、TFT液晶显示屏。其像素分辨率为320x240，点距为0.156。 屏幕薄得令人难以置信——仅有3.175毫米厚。

iPod使用的引脚极其细小。iPod并不像大型设备那样使用塑料引脚，而是将那些同各个组件相连的电线末端包裹在一个可以固定住它们的薄片里，从而提供可靠的输入。这里，您可以看到液晶显示屏与主板反面相连接处的情形（用一枚十美分硬币作为参照物）：

iPod正常运行所需的全部芯片以及存储设备都安装在主板上。这是它的正面：

这是反面：

上图中，您可以看到点击式轮盘控制器。“混合信号阵列”是一个既能处理模拟数据，又能处理数字数据的芯片。使用点击式转盘时，控制器需要接收手指在转盘表面上移动所产生的模拟数据，并将其转换为微处理器能够识别的数字数据。我们来看看这是如何做到的。

电池风波iPod的电池是完全内置的——如果电池停止了充电，您想迅速换上两块AA电池了事，这是行不通的。这种内置电池让iPod用户和苹果公司双方都感到十分头痛。 起初，用户不仅不能自行更换iPod电池，若想通过苹果公司更换电池，还要付出昂贵的费用。当您的iPod电池寿终正寝之时（有时在您购买iPod一年以内），您就不得不将ipod送到苹果公司去更换电池，而新电池要花100美元。苹果公司为此遭受了一系列负面报道，还惹上了共同诉讼的官司，随后将iPod更换电池的服务价格下调到59美元。共同诉讼的官司最终尘埃落定，苹果公司赔偿列于讼案中的iPod用户价值50美元的礼券，还部分地退还了100美元的电池更换费。 苹果公司也为他们使用不能由用户更换的电池做了辩护，他们解释说，使用内置的电池，是考虑到极小的形状系数而为之的，这也是iPod赖以成名之处。 如果您不想把您的iPod送到苹果公司去，这里有几种更换电池的方法。有关更多信息，请参见iPod Battery FAQ。

点击式转盘是一种触控式的圆环，可以用来浏览全部的iPod菜单，并控制iPod的全部功能。它提供两种输入命令的方法： 一是用手指滚动转盘，二是按下位于转盘正下方的按键。

在点击式转盘的塑料表面下，有四个机械按键（菜单、后退、前进、播放/暂停），而它们中间还有一个按键（选择）。

点击式转盘的外观

点击式转盘的背面（图片左侧）以及主板上的点击式转盘接触点

五个按键与主板上五个接触点相对应。当您在听歌时，如果按下了转盘右侧的按键，转盘就按下了前进键。每个橡皮键的底部都是金属制成的，因而按下它就能接通主板上与之相对应的电路。主板会告知处理器，电路已经接通，继而处理器会告知操作系统对这首歌曲实施快进操作。

您只需在固定的转盘上移动您的手指，点击式转盘的触控功就能让您在列表中自由穿梭，调节音量，或是对一首歌曲进行快进操作。它的工作方式类似膝上型电脑的触摸板。事实上，为第四代iPod提供点击式转盘的Synaptics公司，就是以生产膝上型电脑的触摸板而闻名的。苹果公司为第五代iPod研制了具有自主产权的点击式转盘，这与先前Synaptics设计的点击式转盘同样基于容性传感原理。

在点击式转盘的塑料外壳下有一层薄膜，上面嵌有金属通道。这些金属通道相交的地方就产生了一个可用来定位的地址，类似于图表上的坐标。

就其最基本的原理来说，容性传感系统的工作方式如下：系统控制器向金属网格提供一个电流。构成网格的金属通道属于导体，它们能够传导电流。当另一导体——比方说您的手指——接近网格时，电流趋向于流过您的手指以形成回路，但是却有一块不能导电的塑料挡在它们中间——就是点击式转盘的外壳。于是电荷就在网格上离您手指最近的一点聚集起来。这种电荷聚集在两种导体之间的现象就称为电容。两个不接触导体间的距离越近，电容也就越大。

薄膜的正面：这里您可以看到导电网格

薄膜的背面：这里您可以看到点击式转盘控制器。

系统的“传感”部分由控制器提供。点击式转盘控制器（见上图）经过编程，用来测量电容的变化。在某一给定点的电容变化越大，您的手指离这一点也就越近。当控制器检测到电容的某一变化时，就会向微处理器发出信号。当您的手指在转盘上移动时，聚集的电荷也随着在转盘上移动。每当控制器在给定点检测到电容，它就会发出信号。您的手指在转盘上移动得越快，输出的信号流就会越紧凑——这就是点击式转盘能检测到手指移动速度的原理。并且，当微处理器接收到信号时，就会做出相应的反应动作——例如增加音量。当您的手指在转盘上停止移动时，控制器检测不到电容的变化，随即停止发出信号，微处理器就停止增加音量。

现在，当我们讨论点击式转盘的工作方式时，一位特别好奇的博闻网员工提出了下面的问题：如果说您的手指能控制点击式转盘是因为手指是导体的话，为什么不能用一支曲别针来操作点击式转盘？

我们挠了挠脑袋，决定开展一个实验。

实验：用一只苹果也能行么？您可以使用什么东西来控制触控式点击式转盘？这里简单列出了我们的测试结果： 手指：可以 橘子：可以 苹果：可以 塑料笔帽：不可以 橡皮泥：不可以 曲别针：不可以 Cold Heat焊接器的尖端：不可以 iPod充电器的尖头：不可以 可以操作转盘的情况都很好解释——水果和人体都能够导电。而不能够操作转盘的情况却有一点难以理解。笔帽和橡皮泥不是导体，这里就不谈了。但是焊接器的尖端、曲别针和充电器的尖头为什么不行？这些都是导体！为了揭开谜底，我们请教了一位电子学领域的专家，他建议我们采取如下行动：试试用铝箔包裹住您的手指再来操作转盘。我们的专家想到的是“表面积”的问题。而包裹在铝箔里的手指可以完全正常地工作。 是不是曲别针的表面积太小，不足以触发导体网格？为了检验这样的假说，我们试着用一把餐刀（约1.9厘米x1.27厘米）的钝端来操作滚轮。结果它能够工作。于是我们将其归结为表面积问题。 但如果用两只塑料笔夹住餐刀在转盘上移动，它并不能工作，这样又出现了一个不定因素。使用同样的办法，苹果和橘子也不能操作转盘。为了能让转盘检测到移动，您必须用手接触餐刀或橘子。那么决定因素就是您了——因为人体是一个巨大的导体，提供了一个能吸引电荷运动的巨大中性区域。您身体上和点击式转盘的电极之间的电荷差就形成了一个能激活点击式转盘系统的电压——即电的“压力”。