苹果HomePod迷你智能扬声器拆解分析

长期以来，我一直渴望拆开苹果HomePod迷你智能扬声器，作为我已经发布的对各种Amazon Echo和Google (Nest) Home设备的多次拆解的后续。

不过，全新的HomePod mini售价99美元，而全功能的二手产品售价不比eBay上低多少。然而，上句话中的关键词是“全功能”。最近我偶然发现同一卖家在eBay上发布的两款产品，一款为白色，另一款为深空灰色，两款售价均为30美元，外加10美元的运费(但新设备均未随附提供20W USB-C电源适配器)。以下是它们的描述：“仅限零件。电源线被撕裂。扬声器状况良好。” 听起来很适合拆解，对吧？我最终以每件30美元的价格(包括运费)购买了它们。虽然从描述来看我感觉这两者在拿到手时都不会起作用，但事实证明深空灰色那台工作正常(因此在本文的标题中我也就能自信地声明它的音质)，不过它的电源线肯定是受伤严重。我猜是宠物的牙齿或真空吸尘器搅拌杆损坏了它……没有什么线材是不能用一些电工胶带缠绕在它的外观损坏处而进行重新保护的。 然而，白色那台绝对是到货即损(DOA)。以下库存照片说明了理论上它在运行中的样子，上面有迷幻的彩色图案。

下面这台是我的，像往常一样附了一枚美国便士(直径0.75in/19.05mm)用于尺寸比较(根据规格，HomePod mini高3.3in/84.3mm，宽3.9in/97.9mm，重0.76lb/345g)：

外观损坏：

这是咖啡渍？不知道(这是整根电缆上的几个片段之一)：

最后，这绝对不仅仅是外观上的损坏：

再来一张特写镜头，以防你有任何挥之不去的疑虑：

此时你可能会问：“Brian，你为什么不直接把断了的线换掉？”问得好。然而，不幸的是，与更大的标准版HomePod不同(可以更换电缆，但苹果却没有让这变容易......而且具有讽刺意味的是，后来苹果又把它给恢复了)，HomePod mini的电源线是不可拆卸的。虽然一些聪明的黑客可能会提供一个本土替代品，但它绝对不是苹果认可的替换部件。事实上，它设计过时：

是时候深入内部了。贴在底部的贴纸看起来像个很好的入口：

还没看到螺丝(但我们现在知道了FCC ID、BCG-A2374，以及电源输入规格9V/2.22A这些信息)：

只有一点粘合剂，没有什么用细的一字螺丝刀无法解决的问题：

这些并不仅仅是梅花螺丝，它们周围还有橡胶垫圈：

另一个更结实的梅花螺丝也需要拆除：

我们还没有进入内部，但至少现在可以开始移除“完美无缝的网状织物——它对通过它的声音几乎是透明的”(引用苹果的宣传文)。有趣的是，至少对我来说，这是一种双层“袜子”方法：

看到底部周围和底部附近的那些椭圆形橡胶片(位于这些设备倒置照片中的顶部)了吗？你知道接下来会发生什么：

你知道吗，还有更多梅花螺丝！

有没有想过当梅花螺丝刀从螺丝头上滑落，落入拿着被拆解设备的人的手中时会是什么样子？别再想了(亲爱的读者，我做的一切都是为了你……别担心，这只是皮肉伤)：

是时候再次拿出那把细平头螺丝刀了(注：看到那些擦伤了吗？它们不是由平头螺丝刀造成的，而是由于我之前尝试用梅花螺丝刀撬开没能取得成功)：

在努力撬开HomePod mini的过程中，我发现虽然电源线本身无法拆卸，但电源线周围装在织网上的环却可以：

虽然织网仍然连接在顶部，但却能使底座的视图更清晰(还有我之前失误而残留在织网上的血渍)：

说到“撬开”，我只是把底座打开了一半。电源线在内部朝顶部走线，我不想剪断它，也不想剪断同样朝向的柔性电缆：

那时，我重新审视了底座此刻已经不那么混乱的其余部分，看到了另外四个椭圆形橡胶块……以及三个圆形区域，我打赌在它们下面是MEMS麦克风(尽管产品规格列出了总共四个麦克风……晚点再讲这个问题)。

又来到这个地方，这次希望不会再次弄伤皮肤而失血：

再次使用平头螺丝刀来解除挥之不去的粘合剂约束：

我们终于进来了！ 在继续之前，让我们了解一下产品布局。同样，我们继续查看设备顶部的内部。顶部是半透明的(这样它下面的多色LED发的光就可以透到外面)电容式触摸面板，由一个四螺丝支架固定到位，另外还有三个用于麦克风的孔。触摸面板通过带状电缆连接到其下方的PCB，另外还包含三个相应的麦克风孔(据推测，我们很快就能确认，MEMS麦克风本身位于PCB的另一侧)。PCB顶部是一个半球形半透明的漫射器，可以隐约看到它下面的LED阵列。 以下是电容式触摸面板组件的详细信息：

现在让我们把那些支架螺丝拧下来：

这样就给我们留下了触摸面板的独立视图，这是从外部的：

以及从内部的：

接下来就是PCB：

它被薄橡胶垫圈所包围：

事实证明，轻轻粘上的漫射器立即弹出：

这样就让我们对PCB的内容有了更全面的了解：

如果我没数错的话，总共有19个LED。iFixit告诉我，LED阵列底部其中一个LED旁边的那个小矩形物体是AMS(现AMS OSRAM)的环境光传感器。两个矩形IC是德州仪器(TI)的LP5030 30通道恒流RGB LED驱动器，较小的方形IC是TI TPS55340 5A/40V升压稳压器。 继续前进：

哎呀，几个好大的电容器：

还记得我之前提到过电源线是不可拆卸的，因此是不可更换的吗？原因如下：它走到这里结束，通过专有连接器连接到PCB：

拆下后，PCB的另一面就可以看到了：

同样，让我们在关注细节之前做一个概述。图片的顶部是HomePod mini剩下的下半部分，其中包含了扬声器。可以看到从中引出的正极和负极引线，末端是圆形端子，这些端子用夹子固定在塑料支架上并压接在PCB上的圆形触点上(并由我最近卸下的四颗螺丝中的两颗固定到位)。我之前已经向大家展示了电源线和一根单独的带状电缆，向上连接到这一点；带状电缆仍然连接着(别担心，它的功能很快就会显现出来)。 说到这里，让我们拆下那条带状电缆，让PCB完全摆脱束缚：

这样更好。让我们从四张视角照片开始，展示之前瞥见的电容器的全貌：

在较早的概览照片中，可能引起大家注意的事物之一是矩形双芯片(加上无源元件等)结构：

顶部较小的IC是苹果的338S00553-A0，它负责处理各种系统电源管理功能，据报道是与Dialog共同开发的，再次因iFixit及其社区的调查而受到赞誉。在它下面是苹果的S5 SoC，有趣的是(至少对我而言)这是一种通常在苹果手表中找到的芯片。它是系统处理器，负责处理所有音频处理功能，还包含估计1GB的LPDDR3 SDRAM。此图中可见的其他IC包括： 在左上角，有一个TI CD3217B12 USB-C控制器位于华邦W25Q80DV 8Mb串行NOR闪存的右侧(后者可能包含系统代码)。 左侧是苹果开发(环旭电子USI品牌)的339M00117 Wi-Fi/蓝牙模块。 在底部，另一个闪亮的USI品牌(苹果开发)的芯片，这次没有部件号(只有一个二维码，虽然我怀疑它是U1)，这是一个超宽带收发器。产品规格说明它用于“设备接近”检测(当然，与配备类似U1的移动设备结合使用)。其上方是ADI的 SSM3582A 31.76W无滤波器立体声D类音频放大器，它用于驱动扬声器(注意上述IC之间的扬声器连接端子)。 右下方是TI TPS62130B 3-17V AA降压转换器。 其上方是法拉第笼，老读者已经知道我忍不住要撬开它。

毫不奇怪，考虑到其屏蔽状态，这里的IC在功能上都以RF为中心。右上角较小的是用于Zigbee、Thread和蓝牙的Skyworks SKY66404-11 2.4GHz前端模块。左下角较大的是Nordic的nRF52833蓝牙5.3 SoC，它具有蓝牙低功耗和网状网络、NFC、Thread和Zigbee支持(似乎与前面提到的苹果开发/USI品牌的339M00117模块中的蓝牙功能冗余了)。回头看看之前的PCB另一面概览图像，可以看到用于蓝牙和其他2.4GHz通信的嵌入式天线。 还有一个特写镜头，这是三个MEMS麦克风之一，据报道由Goertek提供，它们对称地位于PCB的边缘：

在继续之前，让我们将相机拉远，拍摄最后一张PCB广角概览照片：

现在来看系统的其余部分(以及报道)：

扬声器组件从周围的底座中弹出：

底座两侧的那些小部件不是由放大器驱动的有源扬声器驱动器，它们是辅助无源辐射器，按苹果的说法是“力抵消”，从而“为HomePod mini提供令人难以置信的低音扩展”(每个周围的柔性橡胶组合给它们“弹跳”)。

至于扬声器本身：

让我们把那四个螺丝拧下来：

这些区域的锥体运动直接影响两侧的无源辐射器：

最后是锥体(和更通用的换能器)本身。再次引用苹果的促销术语：“这款苹果设计的全频驱动器使用非常强大的钕磁铁来提供深沉的低音和清脆的高频”：

它下方的组件是一个波导，也构成了设备的底座。向苹果的营销人员了解到的更多信息是：“独特的声波导将声音从扬声器底部引出，无论您在房间的哪个位置，都能创造出360°的音频场，以提供一致的声音”：

本次拆解就快完成了！以下是电源线不可拆卸的另一个原因，它由一个两螺丝支架加固到位：

最后但同样重要的是，带状电缆的另一端是什么？把它小心地拉出来：

可以发现两件事：前面提到的第四个MEM麦克风(它与其他麦克风“一起工作以帮助消除噪声并聆听‘Hey Siri’——即使用户的环境很吵，也不必调低音量或靠近一点以使声音被听到。”)；以及(在电缆的最末端)有一个TI HDC2010YPA湿度和温度传感器。

再一次，我想要暗示讽刺。为了解释，我将使用一个类比。正如我在2018年底首次提到的那样，第一代亚马逊Echo也有一个“Plus”版本，其中有几个还在我的库存中，它支持有限的Zigbee“智能家居”自动化功能。但至少亚马逊对它们进行了推广。合作伙伴华硕和TP-Link制造的第一代谷歌OnHub路由器中的Zigbee功能，正如我在2020年年中首次提到的那样，在去年底产品过时之前甚至从未启用(甚至只是勉强、模糊地记录)。 似乎同样的事情正在这里发生，尽管苹果智能家居愿望的果实已经默默地枯萎了两年多，但可能仍会成熟并重见天日。苹果(正如我之前提到的)今年不仅宣布了第二代HomePod，而且还最终公开承认HomePod mini中长期包含了一个环境传感器，表明它(在通过即将到来的固件更新解锁后)将用于来确定房间的温度和其他特征，并将该信息传递给其他智能家居设备。 顺便说一句，苹果还提到，HomePod mini中的四麦克风阵列未来不仅会用于监听“Hey Siri”激活关键词(以及随后的语音交互)，还会更广泛地用于监听各种家庭警报声并在识别到这些报警声时向主人发送通知。苹果(连同亚马逊和谷歌等公司)长期以来一直在为可互操作的“智能家居”功能积极开发Matter和相关的Thread行业标准，这些标准在去年秋天揭幕后在今年的CES上举行了“亮相”派对。作为一种长期与各种专有、功能不足或交付不足的技术和产品作斗争者，Matter和Thread迟早会出现。 编辑：黄飞