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IT产品篇全球四大智能音箱比较 [复制链接]

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(从左到右依次是叮咚音箱A1、亚马逊Echo、谷歌Home、天猫精灵X1)

一、四大智能音箱构造

亚马逊Echo、叮咚音箱A1、谷歌Home、天猫精灵X1分别发布于年8月、年8月、年5月、年7月。

1.天猫精灵X1

天猫精灵底部是环形导光板和灯控电路板。

电路板外围是12颗LED灯。底座电路板正面有一颗德州仪器的型号为TASM的数字音频功率放大器,背面还有一颗S的灯控芯片。

天猫精灵的发音单元是一个全频扬声器,功率是5W。

内筒一侧有一个振膜,通过震动增强扬声器的低音效果。

翻转内筒,就可以看到天猫精灵顶部的静音按键,主控电路板和麦克风阵列板都在这里。

麦克风阵列板位于主板的上方,通过排线和分离插座相连,二者之间还有黑灰色导光塑料板。其中,麦克风阵列板通过双面胶与顶部相连。6颗麦克风环形置于面板边缘一周,并覆有黑色橡胶。

该麦克风阵列由思必驰提供,来自敏芯微电子。电路板上还有4块德州仪器型号为TLVADC低功耗立体声ADC(模数变换器)。此外,还有一块A1semi的型号为ASD的触摸控制器。

(主控电路板正面)

(主控电路板背面)

在主控面板的正面,天猫精灵的主控芯片为MTK(联发科)MT智能语音芯片,也是MTK近期专门为语音设备打造的芯片。主控芯片下面还有一块散热片。

天猫精灵安装了三星的RAM,型号为K4B2GF,2Gb(Mx16),还有镁光的闪存Flash,型号为29F2G08ABAE,存储容量为2G(Mx8)等。

(天猫精灵底板、中控面板、麦克风阵列板)

2、叮咚智能音箱A1

叮咚音箱从上往下依次是主控电路板、麦克风阵列板、倒相管、一个低频扬声器和4个全频带单元。

顶盖有一个圆形电路板,背面有一个触控开关。

电路板外围有21颗LED灯珠、3块芯片,分别为两片Q及一片,用以控制灯光和触摸感应。

主要芯片还有德州仪器TASM数字功放芯片,支持2.1模式,科胜讯的CX-11Z音频ADC芯片,专门用于远讲语音。东芝的4GbeMMC芯片,型号为THGBMBG5D1KBAIL,相当于叮咚音箱的硬盘;三星的4Gb内存芯片,型号为K4B4GQ-HYK0;AXP电源系统管理芯片,正基科技APWIFI蓝牙二合一芯片等等。

(主控电路板局部)

主板下是麦克风阵列板,外观十分酷炫,采用科大讯飞7+1麦克风阵列,由豪恩声学提供ECM麦克风,信噪比较高。其麦克风阵列是一大特色,并非位于音箱的顶部,而是中上部,麦克风至于硅胶上,并由硅胶充分覆盖,并呈相外部倾斜状。由于其麦克风阵列位于中部,所以需要一个倾角方便拾音,而当麦克风阵列位于音箱顶部则不需要倾斜摆放。

该电路板上还搭载了2颗科胜讯CX-11Z音频芯片,用于处理8个麦克风的音频信号。

叮咚音箱的发音单元最为庞大,采用了4个全频带单元和一个低频发音单元的组合,并配以U型倒相管。4个全频带单元分置四个方向,是因为该发音单元具有指向性,所以四个方向均放置扬声器,可以均匀的传递声音,提升整体音效。低音单元+倒相管也可以增强低音的效果。

3、谷歌Home

谷歌采用两麦的线性麦克风阵列,分置面板的左右两边。在3米内,谷歌Home拾音效果比亚马逊Echo更好。

面板中间有12颗LED灯珠,搭载一块AtmelSAMD21微控制器、两块NXP的LED照明驱动芯片。

主板上有3块重要芯片,都用屏蔽罩和硅脂覆盖,这种做法可以保护罩内的元器件,也能屏蔽电磁干扰。

谷歌Home采用Marvell(美满)的主控芯片、东芝的4Gbflash芯片、德州仪器TAS的数字功放芯片,三星的4Gb内存芯片、美满的WiFi、蓝牙、NFC集成芯片等。

谷歌Home发音单元有一个全频带发音单元,两个共振鼓膜,可形成立体声效果。

谷歌Home设计简单巧妙,只有两块电路板,集成度高,硬件的处理能力简单。

4、亚马逊Echo

Echo的拆封口也在底部,移除橡胶垫、4颗螺丝钉,掀开后盖,去掉排线,可见半圆形的电源面板,正反面有3颗德州仪器(TI)的芯片,型号分别是TPS的电源芯片、TLVDAC3的立体声解码器、TPAD2的立体声功放。

Echo上还有一层吸音棉,可减少机体震动,起到一定的降噪效果。

机身像从上到下分是高音单元、低音单元和U型倒相管,再往下是音箱顶部的麦克风阵列,主控电路板位于机身的侧面。

主控芯片为德州仪器的数字媒体处理器,型号为DMCUS。

主板采用了三星的2Gb内存,SanDisk(闪迪)的4GB闪存、高通的WiFi与蓝牙集成模块、德州仪器的集成电源管理芯片。

Echo音箱的顶部是麦克风阵列板。

6个麦克风位于环形面板边缘,另一颗位于正中央。该MEMS麦克风由楼氏电子提供,麦克风阵列则由Echo团队自己负责。

面板中间的4块芯片为德州仪器ADC(模数转换器),在这四块芯片外围是4块德州仪器LP的驱动单元芯片。

二、四大智能音箱硬件比较

1、核心芯片:Echo最强,叮咚显弱

在这里我们主要对比两类芯片,一类是主控芯片,一类是Codec(多媒体数字信号编解码器)芯片,包括ADC/DAC(数字信号的转换/模拟信号转换)。

(四大音箱主控电路板)

在主控芯片方面,亚马逊Echo采用TI(德州仪器)DMCUS的芯片,该芯片价格较贵,接近10美金,主要为工业级应用,如*用品,虽然主频不高,但处理能力很强,性能稳定。

谷歌Home采用Marvell(美满)88DE的芯片,该芯片也为工业级芯片,在通讯中应用比较多,但价格不会像Echo那么贵。另外该芯片为2核,显示了谷歌Home在硬件端没有太多计算能力,更多计算在云端,这样就简化了很多东西,也不需要Codec,麦克风阵列可与主控直接相连。

天猫精灵采用MTKMT的语音专用芯片,可支持8通道麦克风阵列接口。这款芯片也是MTK近期推出的,在同代中应该是更好的,稳定性也更高,性价比也更高,价格在3美金左右。

叮咚音箱A1采用的是全志科技R16芯片,该芯片工艺一般,发热量较大,相比较而言性能较弱,价格也在3、4美金左右。但由于叮咚音箱在年就推出了,在国内是最早的,行业准备不足,全志R16也并非专用芯片,一定程度限制了叮咚音箱的选择。

在Codec芯片,拾音部分、信噪比、多通道同步都需要通过Codec芯片处理。Echo和天猫精灵都采用德州仪器的ADC芯片,但92dB的信噪比并不算特别高。相对而言,叮咚音箱采用的是科胜讯的音频芯片,科胜讯本身就是做Codec芯片的,其信噪比更高,性能也更优。

2、麦克风阵列

麦克风阵列是智能音箱至关重要的一环,包括拾音、降噪、回声消除等。亚马逊Echo、叮咚音箱、天猫精灵技术路线相似,都使用6、7个麦克风的环形阵列。谷歌Home使用2麦克风的线性阵列。

(四大音箱麦克风阵列)

Echo的麦克风阵列来自内部团队,麦克风采用楼氏电子的MEMS麦克风,单个成本在1美金以内,总成本大致在二三十元。Echo团队用了4年时间打造这款音箱,其麦克风阵列在音箱中的应用是第一家,在麦克风阵列在消费级领域的应用中也是一个具有里程碑意义的事件。

叮咚A1尽管在技术路线上遵循Echo模式,采用7+1麦克风阵列,技术来自科大讯飞,但在结构上是有所突破的。亚马逊Echo、谷歌Home、天猫精灵的麦克风阵列都位于音箱顶部,而叮咚音箱在结构设计上则避开了顶部,置于主板下面,并采用中空结构。麦克风向外侧倾斜,有利于拾音。

(叮咚音箱麦克风阵列)

其麦克风位于橡胶之上,中间麦克风采用悬浮设计,与其他麦克风处于同一个水平面,能够提升减震效果。叮咚音箱发音单元较大,会使机体本身产生较大共振,而这种设计能够进行缓冲减震,消除噪声,从而提升拾音效果。此种麦克风阵列的设计结构确实有其独特之处。此外,与其他几家不同的是,它采用ECM麦克风,由豪恩声学提供,单个成本大概1元多。

天猫精灵则采用思必驰的6麦克风阵列,其MEMS麦克风来自敏芯微电子,成本在2、3元左右。思必驰目前在音箱方案上推的比较多,其价格也相对更优。

谷歌Home采用线性的双麦克风阵列。其麦克风来自于InvenSense(应美盛),尽管是两麦,但价格较贵,算法则来自谷歌。

3、发音单元:Echo、叮咚更优

(四大音箱发音单元)

亚马逊Echo采用一个高音单元、一个低音单元和一个倒相管的设计结构,保证高音的同时,也增强了低音的效果,它在智能、音质、体积、体验上都做到了平衡。

叮咚音箱采用了一个低音单元+倒相管、四个全频带单元的结构,也同时兼顾到了高音和低音,保证了音质,但增加了体积。

谷歌Home和天猫精灵在音质上稍微弱一些,仅采用了一个全频带的发音单元,通过共振鼓膜来增强一部分低音效果。从设计结构看,谷歌Home的两片共振鼓膜也形成一种立体声效果,比天猫精灵更好一些。

4、成本

亚马逊Echo经典款的价格为.99美元(约元),谷歌Home价格为美元(约元),叮咚音箱A1的价格为元,天猫精灵X1的价格为元。

亚马逊Echo、谷歌Home、天猫精灵都有补贴,叮咚音箱尽管不亏损,但也并不赚钱。

Echo的研发可以说是不计成本的,比如采用TI的工业级主控芯片,价格是其他芯片的几倍,所以最初Echo的售价也是接近成本价出售的。近期尽管Echo的销量大增,也突破了千万台,但也与亚马逊的大力推广、打折促销有关。

叮咚A1的物料成本应该在多元,仅仅是全志R16的面板现在都要多元。叮咚音箱的主板和麦克风阵列板在元左右,加上发音单元、外壳、代工,目前的物料成本应该在以内。天猫精灵3块面板大约元,总体物料成本元左右。

亚马逊Echo由富士康代工,谷歌Home由广达(台湾)代工,叮咚音箱和天猫精灵都由通利电子代工。

5、产品设计:两条路线

Echo的设计兼顾了音质、体积、机身结构等,工艺更加精致,Echo的机身也更像一件艺术品。其主控电路板集成度也很高,基板的材质也较好。

谷歌Home的设计则十分简洁。它仅使用了两路麦克风,只有两个通道,简化了很多东西,并且不需要Codec,麦克风阵列与主控直接相连,在硬件端没有太多计算,而是将计算都集中到了云端。其线性的麦克风阵列结构,对深度学习算法的使用,简洁的机身都具有开创性。

叮咚的设计结构就比较复杂,首先其采用全志R16的芯片,并非专用芯片,在拾音部分较为复杂,这也与叮咚音箱较早推出有关,整个行业准备不足,方案不成熟。另外其4个全频发音单元和1个低频发音单元导致功率较大。

叮咚音箱的排线不够美观。柔性板一方面价格较高,另一方面对工艺也有较高要求。

天猫精灵则是近期的新品,无疑其方案和硬件的成熟度都更高,MTK的芯片集成度也更高,从其电路板、机身、工艺等的简洁性都可以看出。

(四大音箱螺丝钉不完全拆解)

螺丝钉也能反映工艺水平。螺丝钉越少,产品结构的一体成模工业设计就越高,工艺越好。声学产品更加讲究密闭性,而螺丝会存在缝隙,降低这种密闭性。天猫精灵和亚马逊Echo的螺丝钉数量更少,叮咚音箱的螺丝钉数量较多,且孔径的差异较大。

三、四大智能音箱背后的技术演进史

亚马逊Echo作为智能音箱的老大哥,开创了智能音箱的先河,亚马逊不计成本的投入,连续4年的产品打磨,将Echo的设计、智能、工艺、体验都成为业界经典。

叮咚音箱在整体的设计思路上延续了Echo的技术路线,即采用多路环形麦克风阵列、发音单元等。叮咚音箱的麦克风阵列也有一些独特突破,避开MEMS麦克风,避开麦克风阵列置于音箱顶部,采用ECM麦克风、中空悬浮设计等。

但叮咚音箱臃肿的体态、主控芯片带来的复杂性、略显粗糙的工业设计等都反应了国内智能音箱行业的不成熟。叮咚音箱是国内早期的试水者,也有一些突破创新,对于带动行业、培养产业都起到重要作用,可以算是模仿创新了。

谷歌Home采用两麦线性麦克风阵列,结构简单,所用少,通过深度学习与波束成型的结合,将计算都送到云端。

(天猫精灵3块电路板)

天猫精灵采用Echo的环形麦克风阵列方案,并吸收了谷歌Home的简洁性。其电路板设计、音箱结构设计、代工工艺则反映出智能音箱产业链已基本成熟。

来源:智东西

长按

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