为工程师而生:四大新机拆解,解读中国制造

alpha007 2014-10-29 10:38 次阅读

网上各种手机拆解的文章,历来都是广受关注的。苹果三星每有新机上市,不出三日必有iFixit的第一时间拆解,国内科技媒体的手机拆解亦紧随其后。不久前与罗老师大战三百回合败下阵来的同行王自如同学,貌似成为手机评测一代宗师。但笔者看来,手机拆解评测层出不穷,但却没有一家的拆机可以说是为手机设计工程师、手机设计大师们而拆,为什么呢?因为他们都不是为工程师朋友做的拆解。
 

2014年是国产手机翻身的一年,众多高价精品手机层出不穷。国产手机是否达到表里如一的开发设计与工艺制造水平?他们的设计跟苹果三星相比是否有着更先进的亮点?为此,小编们自费到市场上买到四款新机:华为Ascend P7、联想K920、OPPO N1 Mini以和HTC One M8,作了详细的对比拆解。同时我们与邀请了深圳某手机设计开发团队,帮忙一起进行了专业分析,写下此文,为大家揭开手机设计的众多谜底。
 

一、外观点评
 

P7、K920、N1 Mini和M8四款手机外观设计风格明显,用户定位明确。
 

为工程师而生:四大新机拆解,解读中国制造

图1:P7外观。
 

P7外观设计不突出,有之前iPhone 4S的风格,拿到手里不大,但实际上是1080P 5寸屏,显示效果很不错。在手不大,不爱大屏的用户面前很讨巧。华为的手机越做越漂亮,新的MATE 7已更上一层楼。
 

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图2:K920外观 (图片来自网络)。
 

K920是6寸超大屏手机,显示分辨率2560×1440,很明显的商务机的外观设计,定价4799元,花掉了小编很大的购机预算。但真正的男性商务人群,谁又会像穷小编那样在乎这4799元呢?
 

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图3:OPPO N1 mini外观。
 

Oppo N1 mini一拿到手上,就被小编的编辑女同事惊叫,“哇,好漂亮。快拿给我拍一张”。这是我第一次发现这是一款能让女孩尖叫的手机,它的圆润小巧的外观以及能转动的摄像头,太吸引人了。当我们拿到帮忙拆解的女工程师面前时,同样引来的尖叫。除了广告的原因外,我想这款手机的外观的诱惑着实能让女生无法抵御。
 

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图4:HTC One M8。
 

HTC One是近几年来HTC热卖的手机,外观非常出色,金属外壳设计很紧凑,同时也很精致,可以说达到了苹果手机同等的外观设计水平。拿到手上我们就感觉很高端,这可能也就是HTC不愿意降价与三星竞争的原因,毕竟在外观上,HTC One系列要远胜三星S系列。
 

“Beautifully Designed. Inside and Out”是它官方的宣传语,但事实上,拆开之后,我们改变了对HTC One M8的看法。后面详谈。
 

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图5:SONY的手机脖子长出了名,但HTC ONE M8手机的脖子更长!
 

另外,HTC One系列所有手机在屏幕下的黑色边框加上“HTC”商标的设计,非常没有必要,同时也影响美观。不过,拆机后我们也找到了原因:金属机壳对于天线设计的挑战。它就如同一个年龄太大的女人,即使皮肤再好,但脖子上的皱纹只能通过高领装或是围巾来遮挡不足之处。看来,要改变这个不足之处,还要在内下功夫。
 

二、拆机内部看做工
 

外观设计个人感觉HTC的全金属外壳最显档次,与苹果手机有得一拼。但现在的问题是其它手机也不差了,OPPO、VIVO、1+、魅族、华为和联想都有拿得出手的设计,消费者口味永远不会一致。像我这样的臭美人士,还喜欢三星的塑料外壳,你总不能因此而打我,对吧?
 

作为一个拆过苹果机子的过来人,我一直对苹果的表里如一的精美表示钦佩,之前国产手机或平板的内部拆开如稻草般凌乱,让我很长时间不愿意再做第二次。此次拆机,对国产手机大为改观,尤其是华为P7和联想K920的内部布局,以及各种连接器和连接线排布,几乎达到了与苹果同级的水准。
 

四款机都是不可拆电池,所以拆机异常困难。再次感谢工程师朋友们的支持。以下为拆开外盖后看到的内部图。
 

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图6:华为P7拆开后盖图。
 

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图7:联想K920拆开后盖图。
 

这两款机子的布局紧凑,除了一根射频连接线外再无其他飞线,胶布胶水用得合理,非常之美观。K920的那根天线也隐藏很巧妙,而华为P7,由于PCB的芯片更少,PCB板双面都有芯片,所以面积非常小。正因为如此,也成就了薄和小巧的外观设计。大赞!
 

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图8:Oppo N1 mini拆开后盖图。
 

Oppo N1 mini就稍显不足。可能跟其用了环转摄像头有关。其它中规中矩。
 

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图9:HTC M8拆开后盖图。
 

HTC M8拆开后盖图,真让人感觉买到的是工程样机。凌乱的PCB板、遍布四周的胶布以及飞线,让人感觉HTC的硬件工程师是不是哪里出了问题。抛开美感不说,这么多的胶布,都是人工手动粘贴,生产效率也会很受影响啊。
 

HTC的“Beautifully Designed. Inside and Out”,恐怕要将Inside拿掉。

三、拆解之后的特别的发现

四款手机都是移动LTE版定制机,其中三台都是用了高通的处理器。联想 K920和HTC One M8都采用了四核2.5GHz的高通骁龙801处理器。Oppo N1 mini为了与其旗舰级区分开来,采用了四核1.6GHz的高通骁龙400处理器。而华为P7使用的是海思上一代四核1.8GHz的麒麟910T处理器。虽然海思麒麟910T不如最新推出的八核处理器麒麟920,但华为采用自家芯片,显然在PCB板上可做的优化要远比其它手机厂商多,这可能就是华为手机的独家优势。另外,我们还在P7里发现了海思的电源管理IC。
 

我认为华为凭借海思手机芯片的优势,将来在激烈的红机抢滩登陆战(你死我活)中,留了一个生存逃生的机会。个人预测,华为手机三年内抢到全球第二,海思芯片将居功至伟。(三星手机还是苹果手机会让出位置,这还用得着说吗?)
 

特别的发现:
 

1、摄像头优缺点对比
 

被拆解的这四个手机中,除了华为P7的摄像头中规中矩以外,其他三款都各有特点。K920在其7.7mm的薄机身上配备了一个1600万像素的堆栈式摄像头,也是这几款手机中唯一可支持OIS光学防抖的手机。这样做的确实能提升手机的拍照性能,不过后果是,即使直接将摄像头用胶水粘在固定座上,也还是不得不突出机身一大截。

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图10:K920的1600万堆栈式摄像头高高突出于机身。
 

OPPO N1mini的摄像头是最为特别的一个,它采用的是旋转摄像头。这样的摄像头比较好拆卸,只需卸下摄像头组件两边的几颗螺丝就可以取下整个组件。单独拆这个组件的话,显得方便了许多。这个组件中同时还集成了手机的听筒在里面。所有的这些通过旁边的定制连接线与手机的主板相连。据拆机的工程师说,这种连接线的可靠性需要很高才行,不然容易损坏。
 

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图11:Oppo N1 mini的旋转摄像头拆机图。
 

HTC还是一如既往地采用了他独有的400万像素UltraPixel摄像头,不过与前一代不同的是,这次采用了双摄像头配置,上面的小摄像头用来测景深,下面的主摄像头用来拍照。利用这两个摄像头组合可以完成很多花哨的拍摄效果。
 

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图12:HTC One M8的后置双镜头摄像头。
 

华为P7的摄像头,如同它在手机上的设计一样不突出。但它却在软件上做了美颜设计,女生们喜欢。据说夜景也不错。但还没怎么试过就拆掉了,有些可惜。
 

2、音效增强设计
 

在音效方面,几款手机更是不遑多让。都采用了上下双喇叭的方式,来保障外放的音效。看电影、听音乐的效果都不错。个人认为,HTC M8的外放更为出色,手机外放时,M8的上下喇叭可组成立体声效果,加上声音出口设计都在手机正面,双手握持时不会阻挡声音的传出。而用耳机听的话,HTC凭借更好的耳机四款机中拿到第一,OPPO N1 mini虽然配的耳机效果稍逊,但耳机听音乐的的整体效果很好。联想K920耳机音效中规中矩,华为P7则是凭借内置了DTS音效取巧,买机配送的耳机嘛一般。P7毕竟没卖到3K,用软件去争取卖点,也可以理解。
 

拆开后再看各自的设计:
 

这几款手机的喇叭音腔,都是尽量争取更大的空间。这一点跟苹果的设计风格类似。受话器与顶置的喇叭合并了。经过仔细寻找发现,这四款手机都无一例外地使用了同一种类型的扬声器驱动IC(如下面图片中的绿色框所示)。稍微不同的是:华为P7使用的是NXP的TFA9887,而另外三款使用的是更为先进的 TFA9890。TFA9890让集成式DC/DC转换器实现了无可比拟的9.5V升压电压,增加了音频驱动器IC的电压裕量,可防止放大器剪峰,并在最大音量处保持较高的音质。
 

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图13:华为P7的高集成度主板反面,绿色框中器件为NXP的扬声器驱动芯片TFA9887。
 

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图14:联想K920的主板反面,绿色框中器件为NXP的扬声器驱动芯片TFA9890。
 

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图15:OPPO N1 mini的主板反面,绿色框中器件为NXP的扬声器驱动芯片TFA9890。
 

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图16:HTC One M8主板正面,绿色框中器件为NXP的扬声器驱动芯片TFA9890。
 

据资料显示,这种类型的扬声器驱动IC有多种灵活的配置,可以让扬声器和受话器复用,而无需额外的开关。简单一句话就是,扬声器可以作为受话器,受话器也可以作为扬声器。这下小编终于明白,为什么HTC One M8在播放视频或者音乐的时候,上下喇叭会同时发声了。

3、连接器
 

拆解当天刚好遇到一个做连接器的老板在身边吐槽:“现在手机芯片集成到这样,做连接器和电阻电容的都要死了。我几年前就这样说过并且抽身做别的,现在看来是正确的。”但事实上,低端的普通连接器肯定是少了,但高端FPC数据连接线厂商并不见得也是如此。
 

手机出货猛增,PC出货反而下降,这让做连接器的厂商很受伤。不过,做FPC连接器的厂商则不一定。下面是几张拆机后看到的连接器的照片,触摸屏,显示屏、摄像头、以及PCB板之间的连接数要求越来越高,市场肯定越来越好。
 

下面几张图是在拆解过程中,发现的不同手机内部的连接线和连接器的使用情况,除了HTC One M8之外,其他三款手机确实使用了比较少的连接线和连接器,这其中尤以P7为甚,集成度相当高,可制造性也比较强,不过由于集成度高,要是手机出问题的话,维修起来肯定价格不菲。
 

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图17:K920的拆机看到的连接线,机内连接线不多,使用了很多的弹簧导针,让手机内部的布局看起来相当精致。
 

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图18:P7拆机看到的连接线,拆解的几款手机中集成度最高的一款。
 

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图19: OPPO N1 mini拆机看到的连接线。
 

当拆机工程师拆开OPPO N1 mini后,发现摄像头模组跟主板之间是用一根很特别的线连接在一起的。据称这种线在笔记本电脑的屏幕与主板连接时都有用到。但事实上考虑到日常使用次数要远超笔记本电脑的开屏合屏,OPPO N1 mini旋转摄像头的连线用料应用会更耐用。
 

其实,在这几款手机中,HTC One M8是使用连接线和连接器最多的一款手机,撕掉胶带和散热贴后,里面露出了许多的连接器,看起来有点杂乱无章。在拆解过程中,拆机的工程师表示,M8里面使用的连接器是这四款手机中质量最差的一个,会比较容易被损坏。这个应该是M8将PCB板分成了多块不得已的选择吧。
 

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图20:HTC One M8在拆机后看到的连接线最多。
 

4、天线
 

在4G全频全模的要求下,智能手机的天线设计变得异常复杂。同时还由于增加了GPS、蓝牙、WiFi和NFC 这些功能,在苹果引导的一体化钢板设计潮流指引下,我们看到现在的天线设计,完全达到了艺术的高度。众多手机厂商,真的要感谢智能天线厂商的一体化方案。没有他们,手机信号就无从说起了。
 

以下为几个手机拆解后的天线图。具体小编已经说不出哪个是什么天线了。请谅解。
 

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图21:HTC One M8的部分天线。
 

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图22:华为P7的部分天线。
 

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图23:OPPO N1 mini的部分天线。
 

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图24:联想K920的部分天线。
 

5、NFC功能
 

NFC近场通信技术面世已经有很长一段时间了,利用这种技术,人们可以将手机作为一个 IC卡,完成快捷支付、信息读取等功能,或是在手机与手机之间共享传输数据,比网络传输更快捷方便。目前很多的高端手机都支持NFC技术,在不久的将来,NFC有可能会成为手机的一个常用功能。特别是随着iPhone6加入了NFC功能后,NFC又开始“热”了起来。
 

在这次我们拆解的这四款手机中,除了华为P7没有NFC功能,其他三款都集成了NFC功能。据资料显示,其实华为P7的欧洲版、荣耀6高配版,以及Mate7等几款手机也都集成了NFC功能的。只是我们拆解的P7是中国移动定制机,因此不具备而已。
 

近两年,HTC的旗舰机一直都是支持NFC功能的,这次M8采用了NXP 44701 NFC控制器芯片。
 

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图25:HTC One M8的PCB板,其中红色框中器件为NXP 44701 NFC控制器。
 

OPPO 从一开始就坚定地支持NFC,早在2012年就已经在Find5中采用了NFC技术,今年6月份还联合支付宝、住建部发起了“未来公交”计划,在35个大中城市中,率先利用手机平台实现各种日常支付行为。这次我们拆解的N1 mini同样也支持NFC功能,从拆解的主板中我们可以看到OPPO使用的是NXP 65T NFC控制器。
 

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图26:OPPO N1 mini主板正面,其中红色框中器件为NXP NFC控制器。
 

联想K920也是支持NFC功能的,而且联想不仅仅打算在其旗舰手机中配置NFC功能,还打算在今年上市的所有Thinkpad平板电脑和笔记本中配备NFC芯片,打通移动终端到PC终端的快捷支付链条,使联想的用户无论何时何地都能方便地进行刷卡消费。
 

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图27:联想K920主板正面,红色框中器件为NXP PN547 NFC控制器。
 

6、电池。
 

锂电池作为手机续航的最关键因素之一,到如今只有一个特点:尽量地在手机中塞更多的锂电池电芯。
 

因此,采用不可拆电池可以最大程度地节省电池的空间。几款机都采用了这种方式,而HTC One m8甚至将电池全部放在主板和屏幕之间。拆开后看不到电池的模样,这样的设计也是为了电池容量的最大化。
 

可预见的将来,不可拆电池的设计会成为主流和方向。电池厂商会与手机厂商更加紧密的合作,在手机一开始设计时,就会一起解决外观封装、手机散热,以及充电续航的难题。
 

这一点,与天线厂商的地位相类似。
 

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图28:从左至右 华为,OPPO,联想,HTC。
 

五、总结,智能音频与NFC将成标配
 

在拆解完四款手机后,我们可以看到,中国手机的进步,远不止于在处理器和芯片采用上与国际厂商的同步前进上。
 

当处理器等手机主芯片在手机设计中的戏份不断下降后,外壳、摄像头、喇叭、天线这些以往的“配角”起着越来越重要的作用,甚至可能就是一款手机最大的卖点。例如,在设计上增加能够替换受话器,采用立体声喇叭的NXP “Smart Audio”技术,让手机的通话音质、音乐外放和手机看电影时的音质更为动听,给手机带来更高的价值。相信,采用这种设计方案的智能手机将越来越普及。
 

另外这几款手机都采用了NXP的NFC芯片,总的来说,NXP的NFC生态系统已经很完善,兼容性也最优秀,作为手机厂商来说,下一步要做NFC时,可选择的设计芯片考量应该很明确。
 

最后还想补充一下,在苹果新手机支持NFC以后,国内的银行和通信运营商势必加速NFC移动支付的推广步伐,智能手机支持NFC必然会是将来的标配。

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评论

elecfans
小编什么都不懂就去拆,,出来的文章自然也没有什么养份..其实可以仔细的听工程师说,,记不下来的录下来,反复听反复看,多询问工程师,也会出好文章的..关键还是不用心.看别人拆,自己也拆.没有人家的底蕴又不比别人努力,文章也没有灵魂.
11-05 09:54

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