自2016年苹果AirPods发布以来,真无线耳机市场被迅速点燃,如今的TWS耳机产品已经有了一定的趋同现象,标新立异的产品并不多。
今天我爱音频网为大家拆解的是真无线耳机早期的一款产品,索尼 XPERIA Ear Duo真无线蓝牙耳机,这款产品采用开放式设计,使用时需要夹在耳朵上;耳机的内部电路和扬声器单元位于耳后的腔体内,声音会通过金属导管传入耳内,索尼称其为“立体声学导管技术”。
开放式的耳机可以让佩戴者在感知环境声的同时也能享受到音乐,在一些户外场景下更加安全。除此之外,索尼 XPERIA Ear Duo还支持头部动作控制功能,对于一款17年立项、18年初发布的真无线耳机来说,理念是比较超前的,下面就通过我们的详细拆解看一下其内部结构吧~
此前我爱音频网曾经拆解过索尼今年开售的WF-XB700重低音真无线蓝牙耳机和WF-H800 TWS真无线耳机,以及索尼 WF-SP900 真无线防水运动耳机和9款索尼具有代表性的音频产品。
一、索尼XPERIA Ear Duo开放式真无线耳机 开箱
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包装盒正面,是一个白人女子佩戴索尼 XPERIA Ear Duo开放式真无线耳机的实拍图,佩戴方式比较奇特。顶部是产品名“XPERIA Ear Duo 开放式立体声无线耳机”,底部有索尼品牌Logo。
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包装盒背面有耳机和充电盒的渲染图,有部分特色功能的介绍,包括双耳立体声、支持语音助手唤醒等,产品型号XEA20全无线开放式立体声耳机。
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包装盒内物品,耳机和充电盒,充电线,附赠的耳撑和使用说明书等。
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充电短线为USB-A to USB Type-C接口,而当时很多手机还不是C口。
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耳机出音孔处的耳撑,共有3对不同尺寸。
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耳机的充电盒兼收纳盒外型形似一个铁饼,磨砂手感,顶部有索尼品牌Logo。实际体积并不算大。
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上方的两个开孔,是里面耳机指示灯的导光柱。
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盒盖开合处有一个凹槽便于打开。
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耳机平放在充电盒内。
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导光柱内侧特写。
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耳机在充电盒充电时会亮绿灯。
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从外面看到的效果,设计非常巧妙。
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充电盒转轴处有一凸起,对应着下方的按键来检测盒盖的开合状态。
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充电座舱上的按键对应着盒盖上的凸起。
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充电座舱的充电顶针和吸附耳机的磁铁。
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充电盒底部有一圈防滑垫,标签信息主要有:索尼RD-0222,型号XEA20,输入/额定 DC5V⎓0.5A。
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充电接口在充电盒背面,接缝处有一个充电指示灯。
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我爱音频网采用ChargerLAB POWER-Z KM001C便携式电源测试仪对索尼 XPERIA Ear Duo进行有线充电测试,充电功率约2.6W。
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索尼 XPERIA Ear Duo耳机和充电盒。
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称重环节,索尼 XPERIA Ear Duo耳机和充电盒共重:96.9克。
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充电盒单重75.4克。
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左右耳机共重21.6克。重量较大跟金属材质有关。
二、索尼 XPERIA Ear Duo 充电盒拆解
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我们首先来拆解充电盒,看一下其内部电路结构。撕下防滑垫,内有固定螺丝。
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卸下螺丝,即可拆开壳体看到内部结构。
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由于耳机尺寸较大,充电盒内部空间比较富裕,没有采用叠层的设计。
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内部主板通过塑料支架和螺丝固定,电池和给耳机充电的小板通过连接器连接。
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先拆下充电盒的内置电池。
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电池上有两条缓冲泡棉。
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电池固定在一个塑料框架内,起保护作用。
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断开连接器,取出给左右耳机充电的小板。
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两块充电小板共用一个连接器与主板相连。
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充电小板另一侧是充电顶针和磁铁。
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充电小板也固定在一个塑料框架上,采用了一种类似跷跷板的设计。
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如此设计可以让充电顶针的位置有一定变化,迎合耳机的放置角度。
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充电顶针指向另一角度。
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拆开这一结构。
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吸附耳机的磁铁共有四块,从壳体外侧看不到。
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充电小板上的保护元件。
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给耳机充电的镀金顶针。
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最后取下主板。
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物理键内侧有一弹簧。
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充电盒充电指示灯位置的导光柱。
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充电盒主板电路展示。我们来看一下其电源管理系统。
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充电盒采用Type-C接口输入电源,可以正反盲插、使用方便,插座外壳上有压板固定。
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Type-C母座旁边的LED充电指示灯。
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三颗微动开关,中间的是用来检测盒盖状态的,两侧的是用来检测耳机放入的。
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丝印NXAN HKb的IC。
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丝印15Y3的IC。
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丝印240 01的IC。
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充电盒主板另一侧,有一个较大的金属屏蔽罩。
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Type-C充电接口背面有一颗丝印DOP的IC,用于接口外壳接地。
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电池连接器附近的电路。
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电流进入电池之前,还要经过一道由电池保护板组成的保护电路。
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软包电池信息,型号AHB693432,额定容量2.8Wh。
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金属屏蔽罩外围有多颗IC。
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Diodes PI3USB9281C,USB2.0端口保护及充电检测,用于MHL和OTG等配件。
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Diodes PI3USB9281C 详细资料。
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拆开金属屏蔽罩看看里面的电路。
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里面有一个较大IC和其外围电路。
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丝印 ACQ2的IC。
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丝印J13的双MOS管。
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芯科科技 小蜜蜂 EFM8UB20F64G Universal Bee系列 主控单片机,支持全速USB接口,采用8051内核。
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芯科科技 EFM8UB20F64G 详细资料。
三、索尼 XPERIA Ear Duo 耳机拆解
下面我们再来拆解耳机部分,索尼 XPERIA Ear Duo 的名字读音比较接近“耳朵”,它采用了独特的耳后佩戴方式,以及索尼研发的立体声学导管技术,下面一起来看看其内部有何特别之处吧~
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索尼 XPERIA Ear Duo开放式真无线耳机外观展示,采用金属壳体和导管。
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耳机表面支持触摸控制,上面有索尼的Logo,左边还有一个工作指示灯。
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耳机底部的红外传感器开窗,用于检测佩戴。
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耳机内侧的充电触点和磁铁。
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通话麦克风拾音孔。
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泄压孔特写。
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调音孔特写。
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出音导管,前端有卡口固定耳撑。
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出音孔处有细密的防尘网。
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撬开耳机内侧盖板即可看到内部电路。
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盖板内侧特写。
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充电铜柱处有一个垫片,防尘防水。
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左右耳机的内部布局不一致,右耳是主耳。
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电池通过连接器与主板相连。
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断开连接器,取出主板。
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内部布局一致,分别是电池和扬声器单元,右耳内还有蓝牙天线的FPC。
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拆解右耳,先取出电池,下面有折叠的FPC。
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软包电池与一元硬币的尺寸对比,型号AHB370923H,额定容量0.2Wh。
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电池另一侧的标签信息,额定电压3.8V,额定容量56mAh。
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导线连接电池正负极。
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耳机底部一侧的FPC固定在一个金属挡板上。
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拆下金属挡板,FPC电路上有一颗MEMS硅麦,用于通话拾音。
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取出的金属挡板特写。
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取出耳机内的FPC,最内侧还有一条银色的FPC,需要从外侧拆解才能取出。
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耳机外侧贴片采用胶水固定,里面是电容式触摸感应的FPC。
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触摸感应FPC特写。
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扬声器单元特写,通过导线和连接器与主板连接。
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扬声器单元尺寸约11.5mm。
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展开耳机内的FPC,上面有多个元器件。
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镭雕7250 7BCE的MEMS硅麦。
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蓝牙天线特写,用于与手机的蓝牙数据通信。右耳是主耳有此天线,通过主板上的金属弹片连接。
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FPC另一面,上面有L/R左右标识。
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红外距离感应器特写,用于检测佩戴状态。
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LED工作状态指示灯特写。
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最后来看一下耳机的主板电路,布局有所不同,区分主副耳,右耳是主耳通过蓝牙信号与手机传输信息。
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近场磁感应通讯天线,漆包线缠绕在铁氧体磁芯上,用于左右耳机间的通讯。
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背面电路展示。
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拆开所有金属屏蔽罩。
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右耳主板外侧电路。
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连接蓝牙天线的金属弹片。
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艾迈斯 AS3668 4路呼吸灯控制器,i2c控制,用于控制耳机指示灯。
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艾迈斯 AS3668 详细资料。
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右耳主板内侧电路。
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丝印47V 520的电池保护IC。
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NXP恩智浦NXH2261A1,近场磁感应(NFMI)单芯片解决方案,可以实现无线音频流和数据通信。
据我爱音频网拆解了解到,索尼 WF-SP900 真无线防水运动耳机也采用了该芯片方案。
NXP恩智浦NXH2261UK详细资料。
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丝印ENAA HED的IC。
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与充电盒顶针接触后可以给耳机充电的铜柱。
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两个丝印7M的IC。
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丝印CY X88的IC。
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丝印9RH的IC。
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丝印240 03的IC。
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丝印C4AK的IC。
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丝印5R04的IC。
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赛普拉斯 CYW20706 蓝牙SoC,其高度集成,最大化节省外围元件数量,并且支持BLE,可用于物联网设备。
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赛普拉斯 CYW20706 详细资料。
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镭雕7250 7BCE的MEMS硅麦。
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Cirrus Logic凌云逻辑CS47L24,低功耗数字降噪音频编解码芯片,用于可穿戴智能设备。
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凌云逻辑 CS47L24 详细资料。
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丝印M7440G的IC。
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左耳主板内侧电路布局基本与右耳一致,但没有蓝牙芯片等电路。
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镭雕DH1 KS的气压传感器。
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左耳主板外侧电路。
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丝印D5602的IC。
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两颗型号相同的IC,丝印FL536和FM534。
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丝印D5247的降压IC。
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拆解全家福。
我爱音频网总结
索尼 XPERIA Ear Duo在真无线耳机的形态上是一款比较前瞻性的产品,它采用了独特的耳后佩戴方式,以及索尼研发的立体声学导管技术,在开放式佩戴的基础上确保正常的音频效果。不过在硬件和软件上也有受当时技术限制的地方:
索尼 XPERIA Ear Duo的充电盒为圆饼状、翻盖式设计,内部电池和主板采用塑料支架固定;充电盒采用Type-C接口输入电源,采用Diodes PI3USB9281C对USB端口进行保护及充电检测;内置电池容量2.8Wh,约760mAh;充电盒MCU来自芯科科技的小蜜蜂系列 EFM8UB20F64G。比较有意思的是,充电盒采用物理结构检测开盖和耳机放入的状态,并且耳机充电顶针所在的固定结构为“跷跷板”式设计,可以起到贴附耳机放置作用。
耳机部分,索尼 XPERIA Ear Duo受技术限制,耳机区分主副耳,右耳为主耳,支持佩戴检测,与手机通过蓝牙连接,蓝牙SoC采用赛普拉斯CYW20706,通话也只能使用右耳;左右耳之间则是通过NXP恩智浦的近场磁感应(NFMI)方案进行音频和数据传输;左右耳均采用凌云逻辑的CS47L24音频编解码芯片。
其他方面,索尼 XPERIA Ear Duo耳机和充电盒内部元器件均采用连接器连接,做工规整,电路保护到位。虽然现在使用起来并不友好,比如与手机配对必须下载专用的APP、区分主副耳带来的延迟和稳定性等问题,但索尼 XPERIA Ear Duo如今看来仍然是一款极具创新性的产品,其内部设计和产品理念值得学习。