一个消费类电子产品,生命周期会有多久?有经久不衰的电子产品吗?

 

可能大多数人对上面两个问题的答案是否定的,就目前言而,电子产品的更新迭代太快了,快到你不抓紧挣钱都跟不上电子产品的淘汰速度。

 

但是,世间总会存在那么几个“奇葩”,虽然没到经久不衰的程度,但也足以载入史册。本期与非拆吧就来拆解这么一个产品:2007 年始发,2020 年依旧在热卖,被收藏于纽约艺术博物馆的哈曼卡顿水晶 3 代音响。

 

 

我想没有一个人不会对这种充满艺术气息的电子产品感兴趣,在它纯净透彻水母般的外型下又隐藏着何种硬件方案呢?拆个机吧!

 

拆解

水晶 3 的拆解没什么难度,有一点需要注意的是在底部橡胶垫下还隐藏着隔绝空气的透明柱,作用应该是防止螺丝氧化生锈,这个东西需要合适的工具(比如网线钳之类的)以及相当大的力气才能取出。这步完成之后的话基本上可以非常顺利的取出 PCB 主板,这让我想到了最优雅的设计就是让产品拥有颜值的同时具有不复杂的结构设计。

 

 

PCB 主板采用黑油涂层,跟透明水晶外壳搭配浑然天成,你可以想象一下,如果是绿油的 PCB 主板跟透明水晶的搭配,是不是感觉就会 low 很多,瞬间掉了几个档次?再来看下电路的细节,相比之前拆解过的智能家居电子产品,水晶 3 的电路明显要复杂很多。所以我把整个 PCB 分成 5 部分(NO.1~NO.5)。

 

 

  • NO.1

 

  • 青色:音频源输入接口
  • 红色:东芝电子音量 IC,型号 TC9235AFG
  • 黄色:罗姆低噪声运放,型号 BA4560(3 颗)
  • 绿色:安森美双 D 型触发器,型号 CD4013BCM(2 颗)

 

音频输入接口有 3 根信号线,包含了左右声道以及地信号,同时左右声道也是各自对地的信号。

 

  • NO.2

 

  • 红色:TI CMOS 四路 2 输入与门,型号 CD4081BM
  • 黄色:安森美施密特触发器,型号 CD40106BCM
  • 橙色:罗姆低噪声运放,型号 BA4560
  • 绿色:JRC 跨导运放,型号 NJM13700
  • 青色:中国台湾艾华电位器,型号 RD901PAF-20(猜测)

 

日本 JRC 的跨导运算放大器 NJM13700,与罗姆这颗 BA4560 低噪声运放不同的是,跨导运放输入信号是电压,输出信号是电流,而不像单纯的运放只提供放大信号电压,无法提供驱动负载的电流。

 

电位器盲猜是中国台湾艾华电子的电位器,2K 欧姆阻值。

 

  • NO.3

 

  • 红色:散热片覆盖的恩智浦音频功放芯片,型号 TDA8561Q
  • 青色:16V 电源输入接口
  • 黄色:卫星音箱的扬声器输出(+音量调节)接口

 

恩智浦的 TDA8561Q 音频功放是在金属外壳下面,金属外壳是用于这颗功放器件正面部分导热到后面的散热铝片上去的。

 

黄色接口不单具有卫星音箱的输出接口,同时还包括卫星音箱上面音量调节的反馈线路,因此看起来信号线比较多。

 

  • NO.4

 

  • 黄色:美国国家半导体电压比较器,型号 LM393(2 颗)
  • 青色:罗姆低噪声运放,型号 BA4560(3 颗)
  • 红色:意法半导体 12V 输出稳压器,型号 L7812CV

 

ST 的 L7812CV 稳压器输出电压为 12V,可以大致推断这个就是整个 PCB 上大多数 IC 的供电电压,不过可能因为氧化的关系,这颗器件局部已经出现了明显的生锈,难不成跟苏州潮湿多雨的天气有关(-_-!)

 

 

  • NO.5

 

  • 黄色:罗姆低噪声运放,型号 BA4560(4 颗)
  • 红色:JRC 跨导运放,型号 NJM13700

 

看完这个 PCB 主板,给人印象最深刻的地方有 3 点:

 

1、罗姆的这颗低噪声运放 BA4560,总共有 11 颗,是板子上最多器件的一颗料;

 

2、基本没啥国产器件,几乎清一色国际大牌 IC,当然也跟音响设计制造公司隶属性质有关,其实我想表达的是国产 IC 在模拟这块领域确实还有很长的路要走。

 

3、还有第 3 点是什么呢?第 3 点就是一脸懵逼。

 

哈哈,是不是感觉看完这个主板,虽然知道很多器件,但是完全没有理清楚其工作原理或者说流程?

 

所以最后我来总结下这个硬件方案,按照我的推测,应该主要包含 3 条主线路。

 

第一条,供电的主线。16V 电源从输入端进来,通过电位器开关到达 ST 的稳压器,输出 12V 电源,这应该是整个板子上大多数器件的额定工作电压,这条肯定没问题。


第二条,音频的输入输出线。音源从这个 3.5mm 的接口进来,然后通过东芝音量调节 IC,通过一些列罗姆的低噪声运放、JRC 的跨导运放,再到恩智浦的功放,然后通过主音箱上的扬声器(低音炮)以及卫星音箱(副音箱,左右声道音箱)输出。

 

第三条,卫星箱上的音量调节按键。卫星音箱上的音量调节按键的反馈是通过以下这个接口返回到主板上的,再通过板子上的美国国家半导体的电压比较器,安森美的施密特触发器,TI 的输入与门输入到东芝音量调节 IC 上,这也构成了音量卫星音箱的音量调节线路。

 

 

所以,以上就是我所理解的这个水晶 3 音箱的硬件方案,大致的硬件框图如下所示。(仅供参考)

 

 

PCB 主板主要器件的 BOM 表如下:

 

厂商 规格型号 说明
罗姆半导体 BA4560 低噪声运放
安森美半导体 CD40106BCM 施密特触发器
安森美半导体 CD4013BCM 双 D 型触发器
国家半导体 LM393 双电压比较器
JRC NJM13700 跨导运算放大器
德州仪器 CD4081BM CMOS 四路 2 输入与门
意法半导体 L7812CV 12V 稳压器
东芝 TC9235AFG 电子音量 IC
恩智浦 TDA8561Q 音频功放
台湾艾华电子 RD901PAF-20 电位器

 

总结

 

虽然这个音响叫水晶 3 代,但实质外壳材质不是水晶,而是塑料,这点很容易被误导,并且塑料的话用久了会泛黄且有划痕;其次,水晶 3 优雅创意的结构设计造就了其颜值的同时也衍生了非常不容易清理的死角区域,时间久了,有灰尘或者飞虫进入不拆开基本无清理可能,更甚至你家中要是有调皮捣蛋的熊孩子,将 1 元硬币投入这个水晶 3 上方的孔中与扬声器的磁铁吸合住,那我只能说,“祝熊孩子好运”!

 

说实话,在 1000 这个价位要选一款震撼级的音箱是没有可能的,退而求其次的话,要么是颜值 OK,音质不行,又或者是音质在线,颜值掉线。又想要颜值又想要音质其实挺苛求的,水晶 3 算是在颜值和音质上做到了同调,你会震撼于第一次看到她那种艺术般的造型,仿佛优雅空灵的少女;又会沉浸于强劲的低音以及层层次分明的低中高三音,但是,塑料的外壳加上被结构耽误的实用性注定会让你对它只会存有 “人生若只如初见”那该多好的念想。

 

 

 

最后,留下两个疑问,是否有感兴趣的小伙伴参与进来讨论呢?

1、一个电子产品历经十多年未淘汰,足以载入史册,但是你们是否想过,很多元器件的生命周期都没那么久?那就是说现在这个水晶 3 音响的硬件电路方案其实已经和第一代不同了?

2、或者说水晶 3 的硬件方案其实是和最初的是一样的?因为产品的火热而导致了其相应元器件的生命周期被延长了,有这种可能吗?