拆解報告:蘋果AirPods Pro

蘋果公司悄無聲息地於2019年10月30日0點在蘋果官網發布了採用全新設計的第三代AirPods—— AirPods Pro,其搭載了主動降噪功能,還支援IPX4級別防水,普通模式下聆聽續航與上一代一致,降噪模式及透明模式下聆聽續航力也只減少半小時。

根據官網介紹,內建的外向麥克風會偵測外部聲波,隨後,在你聽到這些外部聲波之前,AirPods Pro 便會用與之相當的抗噪音波將其抵消,從而實現降噪。內向麥克風會偵測你耳內是否有多餘的聲波,然後同樣用抗噪音波予以抵消。這些宣傳語聽著就不明厲,然而事實如何,我愛音頻網對蘋果AirPods Pro進行了拆解, 透過揭開內部元件的面紗,來破解蘋果AirPods Pro耳機降噪及優秀體驗的奧秘。

一、蘋果AirPods Pro開箱

看到外包裝正面,僅有一副中置的耳機凸印效果圖,左耳機圖展示外側細節輪廓,右耳機圖展出內側細節輪廓,這樣的佈置製造一種迷惑:似對稱又似非對稱,老想多看一眼。要說極簡主義,蘋果可能是做得最優秀的。

包裝背面略普通,充電盒打開的效果圖,左右耳機臥於充電座倉;左下角有用6國文字印刷的配備無線充電盒的AirPods Pro。右下角有CE安全認證標誌,可循環利用標誌,不可隨意丟棄標誌及英文印刷的蘋果公司地址及電話資訊。

包裝的厚度較上一代增加,一句話,包裝盒也很「Pro」嘛。

這一側面有三張貼紙,左邊兩張細長貼紙上下排列,右邊一張貼紙接近4:3的比例。

左上角的貼紙資訊:商品名稱,無線耳機型號:A2083右耳,A2084左耳(PS:第一代型號:A1523右耳,A1722左耳;第二代型號:A2031右耳,A2032左耳),耳機盒行動電源型號:A2190(PS:第一代&第二代有線充電盒型號:A1602;第二代無線充電盒型號:A193)。

左下角以中英文標註耳機相容的相關信息,相容性體現在安裝了最新版本軟體的蘋果生態設備。 AirPods Pro適用於Qi認證的充電器,我們可以用Qi認證的無線充電器為AirPods Pro進行無線充電。

右邊的貼紙英文翻譯:配備無線充電盒的AirPods Pro,加州蘋果設計,中國製造,型號:A2083,A2084,A2190。文字下方是產品的條碼資訊。

包裝清單:1、配備無線充電盒的AirPods Pro;2、USB-C轉閃電連接線(PS:USB-C轉閃電連接線(1米)蘋果官網售價145元人民幣);3、監管合規資訊手冊,Apple一年有限保固總結手冊,安全與操作手冊,產品使用手冊;4、額外的S和L型號白色矽膠耳塞。

USB-C轉閃電連接線特寫。

USB-C插頭和閃電插頭特寫。

採用POWER-Z MF001測試發現,這條附贈的USB-C to lightning線內建了C94晶片,搭配USB PD充電器可給iPhone11手機快充。

充電盒正面特寫,充電盒採用全新的尺寸設計,正面佈局與第二代無線充電盒正面佈局一致,中部有一顆充電指示燈。配對狀態白色閃爍,充電狀態短暫顯示紅燈後熄滅,充電盒開蓋顯示及配對成功顯示綠燈。

充電盒背面特寫,這次的AirPods Pro金屬合頁主體橫跨充電盒上蓋與下部,而前兩代的有線版本及無線版本充電盒合頁主體都位於充電盒下部。合頁下方有配對按鍵,實測透過iPhone介面操作就可以實現配對,不需要按下配對按鍵。這顆按鍵可以用來與安卓裝置配對。

充電盒底部的閃電充電口特寫。

我愛音頻網採用POWER-Z KM001C對AirPods Pro進行有線充電測試,充電電壓:5.038V,充電電流:0.366A。

我愛音訊網採用POWER-Z KT001對AirPods Pro進行無線充電測試,充電電壓:5.085V,充電電流:0.374A。

充電盒上蓋內部文字資訊:型號:A2190,美國蘋果公司,耳機盒行動電源,中國製造;輸入:5V⎓1A,輸出:5V⎓1A,額定容量:519mAh(PS:前兩代的AirPods耳機盒行動電源輸入:5.2V⎓2.4A,輸出:5V⎓1A)。

開蓋後內部金屬合頁特寫。

充電盒耳機座倉底部的充電金屬彈片特寫。

左右耳機與充電盒共重56.7g,與官方56.4g相近。

充電盒單重45.6g,與官網標稱的45.6g一致。

左右耳機共重10.7g,與官網標稱的5.4×2=10.8g相近。

耳機兩個角度的外觀特寫。

耳機外向麥克風開孔特寫。

耳機的洩壓孔,調整內外壓差,達到壓力平衡。

耳機底部的充電條狀接點和通話麥克風條形開孔特寫。這次蘋果把麥克風拾音孔整合到充電觸點上,進一步提高了外觀的一體性。

耳機內側的光學感應器開窗特寫。

訂製的白色矽膠耳塞具有防塵網罩。

耳機出音口特寫,出音口呈橢圓形,開口面積較大,有防塵罩覆蓋,開口邊緣是扣緊矽膠耳塞的凹槽結構。

耳機的壓力感應區域,這個區域相當於降噪開/降噪關/透明模式/多功能按鍵。

二、蘋果AirPods Pro國行版拆解

我們分離充電盒的下部殼體。可見下殼與中框有兩條排線相連,排線分別連接閃電介面與無線充電線圈。

下部殼體的排線與上部殼體的主機板透過排線插座連接,軟膠水加強。

我們卸除排線,徹底分離下部殼體與上部殼體的連接。

下部殼體後部的按鍵FPC以及無線充電線圈。充電線圈使用硬膠貼合在內壁,即便拆下來也是面目全非。

下部殼體內部的閃電介面被金屬殼固定件包裹保護螺絲加強。

LED指示燈與閃電介面FPC一面特寫。

LED指示燈與閃電介面FPC另一面特寫。

三色LED指示燈特寫。

中框近似三明治結構。我們看到,充電盒內部配備了上下兩塊電池,中間夾著主機板。

上部殼體又分為三個部分,白色上蓋,白色耳機座倉和黑色內部固定結構件。上蓋的合頁使用膠水黏在黑色中框上。

白色耳機座倉充電接點使用排線連接在主機板上,同樣使用軟膠加強。

我們先將白色耳機座倉分開。

白色耳機座倉內部用於固定耳機的定位磁鐵特寫。

白色耳機座倉外壁二維碼訊息特寫。

我愛音頻網推測這顆元件是用來偵測充電盒開合狀態的元件,形狀像MEMS矽麥,元件資訊未知。

黑色內部固定結構件固定有鋰聚合物電池和主機板。主機板使用軟膠固定在中框上,除膠取下主機板後才能順利取下由雙面膠貼在中框上的電池。

鋰聚合物電池和主機板一面特寫。

鋰聚合物電池和主機板另一面特寫。

鋰聚合物電池排線插座特寫。電池插座正反面都有硬膠覆蓋的部分,因為無法去除硬膠所以只能到這裡了。

鋰聚合物電池獨立保護電路特寫,兩顆電池,每個電池各有一個保護電路。保護板上的IC也有半透明狀硬膠覆蓋。

可充電鋰聚合物電池資訊:型號A2135,中國製造,充電限制電壓:4.35Vdc,標稱電壓:3.81Vdc,額定容量:519mAh(PS:兩塊鋰聚合物電池電池並聯總容量),來自於欣旺達電子。

單一鋰聚合物電池容量:1.00Wh,生產日期2019年8月。

主機板正面特寫,主機板上覆蓋有大量的軟質透明防水膠,可以有效地增加主機板上微小元件的機械強度,達到保護的目的。

主機板背面特寫。

NXP恩智浦610A3B KN3704 USB邏輯和充電IC。

NPO電容特寫。

絲網印刷SDG IC。

絲網印刷3DG5 IC。

絲網印刷3441APAF IC。

絲網印刷T5AS KDD IC。

絲網印刷C 9AB IC。

兩顆Tj IC。

絲網印刷E+ 8N IC。

絲網印刷96Q201 IC。

絲網印刷120A BBMU IC。

TI德州儀器BQ25116A 充電管理IC。

主機板上第二顆絲網印刷3441 APAF的IC。

主機板上第二顆絲網印刷T5AS KDD的IC。

絲網印刷P3W LA IC。

絲網印刷K5B C9A 11 IC。

ST意法半導體STM32L476MGY6 超低功耗單晶片+浮點運算單元。

STM32L476MGY6資料。

BROADCOM博通59356A2KUBG 無線充電管理IC。

蘋果AirPods Pro無線充電盒拆解總覽。

我愛音頻網本著盡可能無損拆解(微損)可復原的拆機原則繼續拆解耳機。

蘋果H1系統封裝(System in Package)的排線與頭蓋的揚聲器及電池單元透過插座連接。

耳機由三部分組裝而成:機頭,手柄,底蓋。

耳機底蓋的充電接點與FPC透過焊接連接。

我們卸掉H1系統封裝(System in Package)的排線,分離出耳機的頭蓋。頭蓋內部包括電池、耳機單元、回授麥克風及其它感應器組件。

 

 

型號CP1154 A3HOC 紐扣鋰電池,德國製造,3.7V。

這是我愛音頻網拆解的三星Galaxy Buds內建的VARTA瓦爾塔紐扣鋰電池,型號為CP1254 A3,容量0.2Wh,Airpods Pro型號紐扣鋰電池與其類似CP1154 A3HOC,尺寸略小。

紅框內是耳機電池的正、負極焊接點。

這是耳機單元的焊接點。

我們分離頭蓋內部的紐扣鋰電池。先要分離耳機單元的兩顆焊點再去除外圍的固定軟膠,才能順利取下電池。

去除電池表面的黑色塑封,看到耳機內建的紐扣式鋰電池容量為0.16Wh。

我們來看頭蓋的揚聲器單體。電池使用一塊透明塑膠支撐架固定。

光學感測器特寫。

我愛音頻網接著卸下揚聲器單元。

揚聲器單元尺寸與一元硬幣的比較。

運動加速感應器特寫。

頭蓋的揚聲器振膜與揚聲器出音孔之間夾含了一個內向式麥克風。

揚聲器內向麥克風單元及電池單元副板特寫。

藍牙天線連接到H1系統封裝的同軸連接器。

這是一塊尺寸不小的異形鐵塊,與充電盒磁鐵磁吸固定,並調整耳機的重心,使重心不至於太靠外,也不至於太靠內,起到配重的作用,讓耳機更穩的待在耳朵裡。

耳機異形金屬塊特寫。

背板內部組件正面一覽。這面有兩個MEMS矽麥及一個力度感應器。

背板內部組件背面一覽。這是耳機的獨立藍牙天線。

力度感測器金屬固定結構件特寫。

力度感測器另一側特寫。

絲網印刷234 939 GWM1 MEMS矽麥。耳機內矽麥均採用相同型號。

蘋果H1封裝系統(System in Package)正面特寫。

蘋果H1封裝系統(System in Package)背面特寫。

來自ST意法半導體的語音辨識加速感應器,幫助上行通話降噪,特別針對風噪和環境噪音。

絲網印刷勉強辨認出來,MHEK NYH7來自Bosch博世的運動加速感應器,與光學感測器配合,偵測使用者穿戴狀態。

AirPods Pro右耳機拆解總覽。

蘋果AirPods Pro無線充電盒和耳機拆解全家福。

我愛音網總結

這次AirPods Pro搭載了三顆麥克風:外向式麥克風(波束成形麥克風),內向麥克風和通話麥克風(波束成形麥克風)。其降噪原理和傳統頭戴主動降噪耳機原理並無二致,外向式麥克風就是所謂的前饋麥克風,負責收集環境噪音,內向式麥克風就是所謂的反饋麥克風,透過檢測收聽實施優化。兩者與高整合度,高效能的H1封裝系統配合即時偵測輸出,極致的降噪效果就此實現。

AirPods Pro採用全新的互動方式,透過內建的力道感測器,使用者透過按壓柄部凹槽區域來實現相應的功能操作。相較以前的雙敲擊,由於AirPods Pro採用了入耳式設計,敲擊會造成耳道的壓迫,按壓的確是更理想的操作方式。耳機整體設計與製造水準依舊是高水準,內部零件規整有序,元件材料上乘,製作工藝優秀,緊密度高,密封性好,能達到蘋果宣傳的IPX4等級防水。

對比前兩代AirPods,AirPods Pro多了一個內向麥克風,一個力度感應器,耳機電池採用紐扣鋰電池,充電盒採用兩塊電池並聯,搭載集成度更高的H1 SiP,附贈的是一根USB -C轉閃電連接線,採用入耳式設計,內含自帶防塵網S、M、L三種型號的白色矽膠耳塞。

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