CES2020展会期间,华米科技举办了一场全球新品发布会,发布了旗下首款TWS耳机——Amazfit PowerBuds,这款耳机内置PPG心率传感器,可以监测运动心率;采用复合振膜,有节拍增强模式,支持环境音监听;支持敲击触控,拥有ENC双麦降噪功能。

近日,Amazfit PowerBuds终于在国内正式上市,并且与中国国家田径队取得了合作。下面我爱音频网就通过拆解看看这款支持心率监测的TWS耳机内部做工如何,心率传感器是什么样的、原理是什么。

一、Amazfit PowerBuds 开箱

方形的包装盒体积较小,正面是耳机的渲染图,我们购买的是“暗影黑”版本,耳机是黑红配色;正面的字体全是银色的,不太容易看清,左上角是华米科技的Logo,左下角是产品名称“Amazfit PowerBuds真无线运动耳机”,右下角是产品的六个主打功能:

运动心率、磁吸耳挂、澎湃音效、IP55防水防尘、24小时续航、双麦通话降噪。

包装盒背面只有部分产品信息,Amazfit PowerBuds,产品型号:耳机A1965、充电盒A1967,无线连接:蓝牙5.0 BLE,防水等级:耳机IP55。设备要求,Android 5.0或iOS 10.0及以上版本。

底部还有一小行备注信息,单次充电续航为8小时,充电盒可提供额外16小时续航,总续航为24小时。

包装盒内物品,耳机及充电盒,充电线,附赠耳塞和产品说明书。

充电线为USB-C接口。

三对尺寸不同的硅胶耳塞。

充电盒比较圆润,磨砂手感,顶部凹印“AMAZFIT”华米科技的品牌名。

USB-C充电接口位于充电盒背面。

充电盒正面开合处有凹槽,便于打开,下面是LED指示灯。

打开充电盒,有意思的设计出现了,充电盒内部藏有一对运动耳挂。

运动耳挂通过磁吸的方式固定在充电盒盖内侧。

充电座舱上的蓝牙配对按键。

充电座舱的两个充电顶针。

充电盒盖内的产品信息,充电盒型号:A1967,输入:5V⎓0.5A,输出:5V⎓0.25A,电池容量:450mAh。

取出耳机和耳挂。

耳挂的磁吸触点特写,有一定突出。

Amazfit PowerBuds搭配运动耳挂使用的效果,让佩戴更稳固。

耳机与充电盒。

耳机和充电盒总重量:69.8克。

充电盒单重:55.4克。

左右耳机无耳挂,共重:12.4克。

左右耳机加耳挂,共重:14.5克,变化不大。

我爱音频网采用ChargerLAB POWER-Z KM001C 对Amazfit PowerBuds进行有线充电测试,功率约为2.1W。

二、Amazfit PowerBuds 拆解

先来拆解充电盒,撬开充电座舱。

充电盒底部的电池和尾插等通过一根排线与主板相连,连接插座处用胶水加固。

充电盒底部结构一览。

电池周围采用软胶固定在外壳内部。

充电盒底部电路结构展示。

充电盒底部电路结构另一面的展示。

充电接口的保护电路,有TVS和自恢复保险丝。

USB-C充电接口母座特写,立讯精密生产。

LED指示灯特写。

充电盒软包电池,型号PL762024V,1.71Wh,典型值460mAh,电压3.8V/4.35V。

电池保护电路特写,上面有一颗一体化电池保护IC,还有检测温度的热敏电阻。

充电盒主板通过四颗螺丝固定在充电座舱内侧。

充电座舱处伸出一条排线,插座处同样使用胶水固定。

去除封胶、取下主板。

这时我们发现,主板下面还有一块异型金属块,分析这块金属的作用应该是为主板散热兼配重。金属块凹陷位置是充电盒内部的配对按键位置。

充电盒按键位置,里面有吸附盒盖的磁铁。

取出金属块。

霍尔元件小板位于金属块下方。

丝印AL901的霍尔元件,检测盒盖是否闭合。

充电盒主板正面特写。

充电盒主板背面特写。

主板正面的微动按键特写。

镀金充电顶针特写,有塑料件对其进行固定。

矽力杰 SY6918B,高效率双向充放电源管理芯片,支持路径管理,输入最高耐压18V,QFN3x3封装非常节省PCB面积,用于内置电池充电。

矽力杰 SY6918B 详细资料。

输入过压过流保护电路。

矽力杰 SY6282 3A低阻负载开关,支持可编程的电流保护,工作电压最高6V,适合充电盒输出短路保护及充满关断。

矽力杰 SY6282 详细资料。

矽力杰 SY7072A 超低电压输入升压转换器,工作频率1MHz,左侧升压电感胶封。

矽力杰 SY7072A 详细资料。

韦尔半导体 WPM2006 PMOS+肖特基二极管。

韦尔半导体 WPM2006 详细资料。

丝印+ALT KAA的芯片是Maxim美信的MAX20340 ,通信兼充电管理芯片。

TI德州仪器 TPS62743,超低静态电流的降压IC,为耳机充电盒内部单片机供电。

TI TPS62743 详细资料。

ST意法半导体 STM32L071CB,超低功耗ARM Cortex-M0+MCU,内置128K Flash,用于充电盒内部控制。

ST意法半导体 STM32L071CB 详细资料。

接下来开始拆解耳机。

耳机支持触控,触控区域有点阵式图案,中间的圆点大,四周的圆点小,从远处看很有动感。

麦克风开孔特写。

充电触点特写。

磁吸式耳挂吸附的位置特写。

耳机另一侧的麦克风开孔,双麦克风阵列配合算法可以更好地抑制通话时的环境噪音。

PPG心率传感器开窗。

红外线距离感应器开窗。检测入耳及佩戴状态。

出音孔附近的泄压孔。

出音孔特写,有防尘网。

取下耳机入耳腔体上的硅胶保护套。

音腔另一泄压孔特写。

硅胶保护套特写。

耳机结构一览,外壳、主板部分、心率传感器及音腔部分。

左右耳机盖板内侧特写,上方位置是蓝牙天线和触控区域。

电池焊点。

连接蓝牙天线和触控的金属触点。

主板下方是扣式电池。

取出扣式电池,电池由高温胶带包裹。

音腔进行了密封处理,左右各一个麦克风。

一侧的麦克风使用金属片加胶水固定。

另一侧的麦克风上面有塑料挡板固定,下方还有充电触点。

去除内部的绝缘纸和封胶。

心率传感器及扬声器的排线与主板相连的插座。

取出固定麦克风的这一金属板。

分离主板部分和扬声器部分。

扣式电池与一元硬币的尺寸对比。

耳机主板与一元硬币的尺寸对比。

扣式电池负极信息,充电限制电压:4.2V,电池正负极之间还有一圈塑料环加强绝缘。

扣式电池正极信息,电池来自重庆紫建,LIR ZJ1254C,3.7V,55mAh。

据我爱音频网拆解了解到,目前已有华为、小米、魅族、OPPO、小鸟音响等知名品牌大量采用紫建电子的电池

麦克风外侧有白色封胶。

镭雕S2318 6143的MEMS硅麦。

心率传感器和扬声器排线连接主板的插座特写。

主板背面没有元器件。

主板正面特写,主控芯片上面有一块泡棉。

ST意法半导体 MEMS 加速度sensor 开关 LIS2DW12。

据我爱音频网拆解了解到,包括苹果、亚马逊、三星、小米、vivo、出门问问等品牌的旗舰TWS耳机均大量采用了ST意法半导体的骨传导传感器

Maxim美信的MAX20340 ,与充电盒里的那颗型号一致,用于通信和充电。

主控芯片是Airoha络达AB1552,这是络达目前旗舰级的TWS耳机芯片

AB155x是Airoha络达新一代蓝牙音频解决方案,提供6mA超低功耗表现,搭配络达独有的MCSync TWS 蓝牙稳定传输机制,可以提供稳定连结,减少断音跳音,低延时,两耳耗电更平衡,适用于多种手机平台。

在蓝牙音频方面,AB155x支持蓝牙5.1双模,并且支持蓝牙低功耗模式,支持A2DP,HFP,AVRCP,SPP等功能。软件方面,支持语音助理Google/AMA/Siri等。

AB155x芯片内集成了主动降噪滤波器的功能, 能够根据不同的环境音来做降噪调整;针对音频处理的部分,音频解码器支持24bit 192KHz 高清采样率的解码,支持环境音侦测、双麦语音通话降噪及主动降噪功能。

AB155x在硬件上内置CM4处理器及Tensilica HiFi mini DSP,嵌入4MB闪存,整合锂电池充电控制器及电源管理集成线路,并提供多种弹性化封装尺寸BGA、CSP等选择。

据我爱音频网拆解了解到,市面上包括SONY索尼、漫步者、惠威、飞利浦等20余款TWS耳机均大量采用络达方案。

Airoha络达AB155x芯片详细资料。

最后来看看心率传感器及音腔部分,泄压孔内侧有金属防尘网。

PPG心率传感器与耳机的扬声器。

扬声器的导线连接至传感器所在的排线上。

取出PPG心率传感器及其排线。

红外线距离感应器开窗内侧特写。

扬声器单元特写,单元背面有调音孔。

扬声器尺寸,约9mm。

排线背面特写。

排线正面特写。

红外线距离感应器特写。

打开PPG心率传感器的壳体,壳体内部中间有黑色遮光棉。

红外线发射二极管和接收二极管,红外线发射,接收管接收到穿过人体的红外线强度随着心跳变化,反馈信号经过放大整形,通过手机计算出心率。

接收二极管面积很大,以保证检测的灵敏度。

红外线发射二极管特写。

美信 MAX86170B,这是一款可穿戴健康设备中一流的光学脉搏血氧计和心率传感器模拟前端IC。

MAX86170B是一款超低功耗的包含发射和接收的光学数据采集系统,其内部集成低噪声前端包括20bit ADC和一流的环境光消除电路,提供较好的集成光学采集系统,用于光学心率检测,心率变异,血氧饱和度,身体含水量,肌肉和组织氧饱和度和最大耗氧量。

拆解全家福。

我爱音频网总结

华米科技一直致力于可穿戴产品的研发,其华米手表和手环一直有着不错的销量和口碑。PowerBuds虽是华米科技推出的首款TWS真无线耳机,但是内置了PPG心率传感器,延续了华米把运动和生活结合的产品理念,内部的设计和做工也都比较出色。

Amazfit PowerBuds巧妙利用充电盒空间,在盒盖内置了一对磁吸式运动耳挂,不用时可以磁吸在充电盒内,不占用空间,使用时只需吸附到耳机上,让运动佩戴更稳固,设计十分巧妙。耳机触控区域采用点阵式图案,黑红配色看上去很有运动气息。

耳机和充电盒内部电路集成度较高:充电盒采用矽力杰充放电管理和ST意法半导体的MCU主控;耳机主控芯片为络达目前旗舰级的AB1552,功耗低、连接稳定;耳机内还有ST意法半导体的加速度传感器、美信的MAX86170B心率传感器,可以更好地监测运动状态,并通过语音实时提醒使用者,最后在手机APP内查看详细运动信息。

此外,Amazfit PowerBuds还支持双麦降噪技术和环境音监听模式,支持触控,支持IP55级防尘防水,耳机开启心率监测续航约8小时,是一款表现比较全能的TWS真无线耳机。