本篇来拆解一个无线感应音箱。
无线感应音箱,即不需要任何连接,将正在播放音乐的手机放到音箱上,音箱即可播放。
看上去好像是黑科技,那来拆开看下是什么原理。
1 外壳初步拆解
音箱外形如下,有一个斜面可以放置手机,底部一个开关按钮,长按3秒开机,再长按1秒关机。
斜面里面有一个数码管显示屏,可以显示时间,连接模式(感应模式、蓝牙模式),开机后,数码管的亮光可以透过贴纸显示出来。
底部有4颗螺丝,可以拆开底盖。
拆开后就是一个长条型的主控板,有4个可插拔的连接器:
拔掉连接线,拆开主控板的螺丝,如下:
2 电路板分析
2.1 正反面概览
电路板正面如下:
电路板反面如下,从丝印看,可能是2022/12/06设计的板子,V2.1版本
2.2 主控芯片
主控芯片的型号为JL(珠海杰理科技)的AC24BP0J002-21A8,48脚。
2.3 电源芯片
电源芯片为Top Power ASIC(南京拓微集成)的TP4056 B2423E,是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器
2.4 功放芯片
功放芯片为深圳百盛新纪元的CS5230E,高性能电容式升压型GF类单声道音频功放IC
3 外壳继续拆解
外面的金属壳可以拔出:
侧面还有三颗螺丝:
螺丝拆掉之后,还需要将斜面面板上的贴纸揭开。
揭开之后,可以看到下面的数码管。
要揭掉贴纸,还需要将支撑手机的两个小柱子拔掉,可以用螺丝刀从侧面的洞辅助撬出:
然后就可以将内部的壳体左右拔开,一分为二了:
4 全部电子元器分析
全部电子元器件如下:
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- 扬声器(喇叭)4位8段数码管,以及底部5个矩形显示管18650电池一节电磁感应线圈两个(外形像两个小变压器)主控板
18650电池信息如下:
电磁感应线圈的PCB板的丝印显示2023/05/29,V1.5的版本,比主控板设计的时间晚,可能是后期又更新的吧。
贴纸后面对应数码管的位置,还有一个遮光片,一是可以避免散光,二是数码管下面的5个矩形显示管可以显示为不同的形状:
- 闹钟图标蓝牙模式图标感应模式图标电池满电图标电池非满电图标
此音箱的闹钟功能、时间显示功能、图标展示等,本文暂不展开介绍。
拆开之后的元器件就这几个,可以插上,开机
5 NFA基础原理
感应播放利用的NFA(Near Field Audio),中文为近场音频感应技术,也可缩写为NearFa。
NFA是继蓝牙和WIFI(Airplay)之后,一种新的无线音乐传输模式。
利用Inductive Coupling感应技术,通过音频数据传输,使得凡是有内置喇叭的手机,只要放在NearFa音响上就能神奇的播放音乐,无需另外装载任何软件或做任何的设定。
简单来说,其实就是通过感应手机内部的扬声器的磁场变化,将其进行放大,实现声音放大的效果。
因此,要想实现无接触播放,也需要满足音箱的电磁感应线圈与手机扬声器的位置较近。
当然,它的缺点,从原理分析,其音质效果应该会打折扣,因为是将感应到的手机扬声器的磁场进行放大,而非对原始无损的音频数据放大。
分析了原因,我们还可以联想到:
- 音箱的音量只能通过手机调节,音箱上无法条件,因为与手机无连接。如果说非要通过音箱来调节,也只能是调节音箱本身的音量,无法条件手机本身的音量音箱播放时,手机其实也是在播放的,只是音箱的音量盖过了手机音量,可能会有音箱在播放时,手机外放会自动关闭的错觉手机音量调成0时,音箱也不在播放,因为手机的扬声器已不再震动,与音箱之前已无电磁感应除手机外,其它有扬声器的设备,只要其扬声器位置能与音箱内的感应器件靠近,也能进行音箱播放。对于双扬声器的手机,另一个扬声器一般在手机顶部,将手机倒置到音箱上,左右移动至合适位置,也能进行音箱播放。
6 个别型号手机不支持分析
产品说明上说,不支持华为Mate 20系列,市面上90%的手机都可支持。
如果不懂原理,对这个说明可能还比较有疑问。
在未分析Mate 20之前,从音箱感应的原理上猜测,应该是Mate 20手机的扬声器的位置比较特殊,放到音箱上无法让音箱内两个感应线圈中的任何一个感应到,而其它大部分是手机,扬声器基本都是位于手机底部的左侧或右侧。
可以网上搜索Mate 20的相关信息进行进一步确认。
mate20用的是立体扬声器技术,配置了2个扬声器,但机身底部是看不到常规的扬声器开孔,原来华为把扬声器藏在了USB口里面了,因此音箱里左右两个电磁感应线圈感应不到mate20的扬声器。