拆解报告：苹果HomePod（第二代）智能音箱

来源:52audio发布时间:2023-02-10790浏览

HomePod是苹果旗下智能音箱系列产品，首款机型苹果HomePod在2017年苹果开发者大会上首次亮相，以音质为核心，搭载了顶级的硬件配置；到了2020年10月，苹果HomePodmini上市，采用了非常小巧的体积，产品功能得到了极大的丰富。近日，苹果HomePod系列又迎来了新一代产品，此次便来再为大家分享一下新款的拆解~

苹果HomePod（第二代）智能音箱在外观方面延续了该系列产品的设计语言，但体积相较于一代略小。机身外壳由无缝透声织网覆盖，顶部设计背光触控板，整体观感非常简约。在配置方面，其搭载了5个波束成形高音单元+1颗高振幅低音单元，采用了Apple S7芯片，并引入了先进的计算音频技术，大幅优化声学表现。

在功能体验方面，HomePod（第二代）通过音频技术结合先进软件，可根据播放内容和摆放位置智能调音，保障全方位的高保真音质；支持空间音频功能，波束成形高音单元会将直达声精准聚集至房间中央，同时将环境声分散到墙面并反弹回来，从而营造沉浸式的听觉体验；还支持隔空播放、音频流转、组合立体声等功能，丰富音频体验。

HomePod（第二代）还带来了高智能的“Siri”智能助理，并支持了全新的Matter智能家居连接标准，搭配各种HomeKit配件产品，通过Siri便捷控制各种智能家居；还可以使用家庭app进行远程控制。HomePod（第二代）新增了声音识别功能，可以实时监测如烟雾和一氧化碳报警等声音并通过移动设备通知用户；还支持湿度和温度监测，创建自动化操作等功能，极大丰富了用户的使用体验。

一、苹果HomePod（第二代）智能音箱开箱

苹果HomePod（第二代）智能音箱包装盒设计极致简约，正面仅展示有对应配色的产品外观。

背部设计有“HomePod”产品名称。

包装盒底部介绍了产品的功能特点：具备空间感知和波束成形的强大声音设备可营造沉浸式惊艳音效、享受多房间音频、配对两台HomePod扬声器聆听震撼立体声音效、搭配Apple TV 4K 享受家庭影院音频体验、Siri可帮你处理大小事务、使用广播保持联系、控制智能家居。以及Apple部分公司信息。

包装盒内部物品有音箱、电源线和产品说明书。

电源线一端采用国标双脚插头连接电源。

电源线型号Apple 106 CH622-00380，功率：6A 250V~，中国制造。

电源线另外一端采用8字插头连接音箱，型号：B16，功率：2.5A 250V~。

苹果HomePod（第二代）智能音箱采用了与一代相同的圆柱形设计，但体积相对略小。机身外壳由无缝透声织网包裹，浑然一体，极致简约。

机身背面设置有电源输入接口（俗称8字线）。相较于一代，更加方便更换各种长度的电源线。

机身顶部是触控板区域，有“+，-”音量标识，工作状态下可根据语音互动产生不同的色彩波动。

底座设计有苹果品牌LOGO，丝印有参数信息，产品型号：A2878，美国苹果公司越南制造，商品名称：智能音箱，输入：100-240V~ 50~60Hz 1A。

二、苹果HomePod（第二代）智能音箱拆解

进入拆解部分，取掉底座外层盖板。

底板内侧结构一览。底板中间使用双面泡棉胶固定在法兰盘上，外围可见10颗橡胶柱（双面胶固定可取下）用于缓震。

底座内部还通过螺丝固定有盖板，用于固定固定织网的金属压板。

卸料螺丝，取掉两层固定压板。

固定压板的盖板内侧结构一览，设置有一层海绵垫，用于吸收音箱工作时与接触面产生的震动。

固定织网的压板外侧结构一览。

固定织网的压板内侧结构一览。

音箱腔体底部结构一览，中间设置有用于调试的连接触点，四周是高音单元的格栅出音孔。

剥离无缝透声织网，音箱主体结构一览。织网内侧还设置有一层更为细密的弹性织网。音箱从外部看一共三层结构，顶层是触摸组件以及Soc所在的主板，中层是低音单元，下层是功放板、电源模块以及多组高音单元。

温度和湿度感应传感器开窗。

机身上两颗拾音麦克风开孔特写。

拾音麦克风开孔内有防尘网。

机身顶部是出音孔格栅，四周设置有固定螺丝，通过橡胶塞填充。

8颗螺丝孔橡胶塞特写。

卸掉螺丝，拆开出音孔格栅结构。

格栅内部设置主板单元，通过排线连接腔体内部组件。

挑开连接器取掉出音孔格栅，内侧主板通过螺丝固定。

卸掉螺丝，取出主板。

格栅结构顶部背光触控板通过螺丝与腔体固定，通过排线连接到主板。

触控板结构特写，采用与手机触摸屏幕相同的透明电极工艺。

主板一侧固定RGB LED灯组导光结构。

另外一侧主要元器件通过金属罩屏蔽防护，同时也有助于元件散热。

取掉导光结构。

导光板背面结构一览。

主板上RGB LED灯组电路一览，37颗RGB LED灯以放射状分布，能够呈现更加细腻的色彩变幻。

LDS天线其一。

LDS天线其二。

印刷WiFi/蓝牙天线特写。

另外一处印刷WiFi/蓝牙天线。

RGB LED灯特写。

光线感应器特写。

Synaptics新思S3808B触摸检测芯片。

TI德州仪器TLC5955 RGB LED驱动器 x 3，是一款48通道，恒定灌电流驱动器。每个通道具有一个独立可调节，脉宽调制(PWM)，灰度(GS) 亮座控制，此控制有65,536步长和128步长的恒定电流点校正 (DC)。 DC可调节通道间的亮度偏差。所有通道具有一个128步长的全局亮度控制(BC)。 BC调节R，G，B 色彩组之间的亮度偏差。 8步长最大电流控制(MC) 为每个色彩组的所有通道选择最大输出电流范围。可通过一个串行接口端口来访问GS，DC，BC和MC数据。

TLC5955具有两个错误标志， LED开路检测(LOD) 和LED 短路检测 (LSD)。可使用一个串行接口端口来读取错误检测结果。

TI德州仪器TLC5955详细资料图。

主板上的低音均衡器麦克风特写，通过硬质胶水密封，用于监测低音单元声音，实现动态调整低频部分。

主板另外一侧的麦克风拾音孔，通过防尘网防护。

部分电路元件一览。

丝印二维码USI的无线模块。

丝印二维码USI 339M00243的WiFi+蓝牙模块。

取掉屏蔽罩，下方电路一览。

主要IC上涂有散热硅脂提升散热性能。

金属罩与下方PCB板连接位置贴有一圈导电布屏蔽。

丝印A1的IC。

TI德州仪器TPS56637是一款配备了集成式MOSFET且具有高效率、高电压输入、易于使用的同步降压转换器。由于具有4.5V至28V的宽工作输入电压范围，TPS56637非常适用于由12V、19V和24V总线电源轨供电的系统。其输出电压为0.6V至13V，支持高达6A的持续输出电流。

TI德州仪器T56637详细资料图。

丝印DK4 LP的IC。

丝印OCTA1的IC。

苹果定制丝印338S00925的电源管理IC。

苹果Apple S7处理器，采用台积电7nm工艺制造，算力大大提升，同时降低功耗。支持先进的计算音频技术，通过来自全新系统级传感器的反馈，实时运行复杂的调音模型，尽可能保留动态范围，大幅优化音声学表现。

继续拆解中框部分，取出低音单元。低音单元非常重，重量占比整个音箱的一大半。

低音单元的固定脚，采用了橡胶材质缓冲垫，降低腔体共振。

低音单元与腔体连接处设置了3层缓冲材料，从上至下厚橡胶、海绵、薄橡胶。

高振辐低音单元正面振膜特写，

低音单元侧边结构一览。

低音单元背部T铁特写，中心设置气流孔。

腔体内部结构一览。

电源输入板与主板连接的排线过孔设置有橡胶束线器固定密封。

电源输入板与主板连接的排线。

PCB板上通过螺丝固定功放IC的金属散热板，同时用于衔接腔体固定。

卸掉螺丝，取掉音箱低音单元腔体。

下方高音单元腔体上通过螺丝固定有两块PCB板。C字形的为功放电路，内部是电源模组。

腔体上的麦克风声学结构特写，覆盖有防尘网防护，连接到外壳的麦克风拾音孔。

上下腔体衔接结构特写，下部分腔体凹槽内填充有橡胶垫缓冲减振。在功放主板边缘的麦克风拾音孔一一对应着中框上的开孔。

音箱电源模组与功放电路板连接的连接器特写，通过螺丝固定。

卸掉螺丝，取掉AC-DC电路板，下方导线连接到电源输入接口。

AC-DC电路板一侧电路一览。

AC-DC电路板另外一侧电路一览。

金属壳屏蔽的共模电感。

整流桥使用硬胶与EMI电路固定在一起。

元件之间均填充黑色硬质胶水用于抗震。

电感特写，旁边的MOV套有热缩管保护，

两支Y电容位于电源的初级和次级之间。

电源主开关管有铝片辅助散热。

X3-FM T0-01B主变压器，严密缠绕胶带绝缘。

滤波电容特写，沉板焊接，降低PCB板厚度。

高压滤波电容来自Rubycon红宝石，400V 120μF，LXW系列超小体积，10000小时长寿命。

电源初级部分还有一颗Y电容。

丝印L44 1008-W的光耦。

UTC友顺MGBR10U300次级整流MOS管，采用UTC的先进技术，具有低正向压降和高开关速度等优点。

UTC友顺MGBR10U300详细资料图。

输出端滤波使用的是三颗红宝石固液混合电容。两颗规格为分别为56μF 63V和33μF 63V，还有一颗规格为47μF 35V。

丝印R050的检流贴片电阻。

丝印358的IC。

丝印2P 16的IC。

一体屏蔽电感。

安森美NCP1342作为PWM主控芯片，这是一颗高频初级PWM控制器，内置主动X2电容放电和多重完善的保护功能。

另外两颗L44 1008-W的光耦。

Diodes达尔AP4310E是一款专为调节开关电池充电器和电源的输出电流和电压电平而设计的单片IC。该器件包含两个运算放大器和一个2.5V精密分流电压基准。

Diodes达尔AP4310E详细资料图。

两颗丝印RMLW的二极管。

丝印WZ9 26和ZG23的IC。

丝印AWW 28的IC。

连接功放电路板的连接器触点特写。宽引脚用于供电，窄引脚用于信号传送。

AC-DC电路板与功放电路板连接器特写。

下方腔体内部结构一览，功放电路板通过螺丝固定。

5颗高音单元分别通过导线连接到功放电路板。

用于调试的外部接口通过排线与功放电路板连接。

卸掉螺丝，掀开功放电路板，另外一侧还有一根高音单元和温湿度传感器排线连接到功放板。

取出功放电路板。

功放电路板一侧电路一览。

功放电路板另外一侧电路一览。

连接上下腔体的金属板，同时起到散热作用。

取掉金属板，下方设置功放芯片，涂有散热硅脂增强散热性能。

数字功放的滤波电感。

日本化工 63V 1500μF的电容 x 2，底部涂胶加固。

Rubycon红宝石63V 1000μF的电容。

高音单元功放电路一览，5颗高音单元分别对应5个独立的功放电路。

ADI亚德诺SSM3515是一款完全集成数字输入的高效率、单通道D类音频放大器。应用电路只需极少的外部器件，采用4.5V至17V单电源供电。采用12V电源供电时，可提供8.4W输出功率以驱动8Ω负载，或提供15.8W功率以驱动4Ω负载；而采用17V电源供电时，可提供31.3W功率以驱动4Ω负载，THD+N均为1%。

SSM3515采用高效率、低噪声调制方案，无需外部LC输出滤波器。即使输出功率较低时，该方案也能提供高效率。采用12V电源时，以7W功率驱动8Ω负载时的效率为92%，以15W功率驱动4 Ω负载时的效率为88%。与其它D类架构相比，采用扩频脉冲密度调制可提供更低的EMI电磁辐射，通常高于100MHz。数字输入功能无需外部数模转换器(DAC)。

ADI亚德诺SSM3515详细资料图。

拾音麦克风特写，同样通过黑色硬质胶水密封，整个PCB板上总共搭载有四颗相同规格的拾音麦克风。

麦克风拾音孔特写，对应到腔体上的麦克风声学结构。

丝印NSJ的电流传感IC。

TI德州仪器PCM5242是一种单片CMOS集成电路，在小型QFN封装中包含立体声数模转换器和附加支持电路。PCM5242采用TI先进的分段DAC架构，可实现出色的动态性能和更高的时钟抖动容限。

TI德州仪器PCM5242详细资料图。

丝印1XFF的稳压IC。

TI德州仪器TPS54560集成型高侧MOSFET的60V、5A降压稳压器。按照ISO 7637标准，此器件能够耐受的抛负载脉冲高达65V。电流模式控制提供了简单的外部补偿和灵活的组件选择。一个低纹波脉冲跳跃模式将无负载时的电源电流减小至146μA。当启用引脚被拉至低电平时，关断电源电流被减少至2μA。

TI德州仪器TPS54560详细资料图。

丝印S510 肖特基二极管。

镭雕802o KSM1的MEMS麦克风特写，用于监测低音单元音频，进行动态调整。

TI德州仪器TLV320ADC3100是一款低功耗、立体声音频模数转换器 (ADC)，用于将麦克风采集的模拟信号转换为数字信号。此器件支持8kHz至96kHz的采样率，并具有一个可提供高达40dB模拟增益或自动增益控制 (AGC) 的集成可编程增益放大器。还提供粗糙衰减为0dB，-6dB，或者关闭的前端输入。集成了可编程通道增益、数字音量控制、锁相环 (PLL)、可编程双二阶滤波器和低延迟滤波模式。

TI德州仪器TLV320ADC3100详细资料图。

丝印PN的IC。

丝印162 C2A的IC。

TI德州仪器ADS7138是一款易于使用的8通道多路复用12位逐次逼近寄存器模数转换器 (SAR ADC)。8个通道可独立配置为模拟输入、数字输入或数字输出。该器件具有一个用于执行ADC转换过程的内部振荡器。ADS7138通过兼容I²C的接口进行通信，可以在自主或单冲转换模式下运行。

TI德州仪器ADS7138详细资料图。

TI德州仪器TAS3255是一款高性能D类功率放大器，支持315W立体声输出和600W单声道输出功率。该器件特有高级集成反馈设计和专有高速栅极驱动器错误校正功能（PurePath™ 超高清），该技术可使器件在整个音频频带内保持超低失真，同时展现完美音质。

TI德州仪器TAS3255详细资料图。

TI德州仪器INA253是一个具有2mΩ精密集成型低电感分流电阻器的高电压双向零漂移分流监控器，INA253可独立于电源电压在-4V至+80V的宽共模范围内监控双向电流。

TI德州仪器INA253详细资料图。

丝印LTt的IC。

另外一颗TI德州仪器TLV320ADC3100低功耗、立体声音频模数转换器 (ADC)。

腔体内部结构一览，高音单元上方设置有支架用于固定PCB板。

取出支架。

腔体内部高音单元结构一览，五颗高音单元均匀分布在五个方向，通过盖板固定。

卸掉螺丝，取掉固定高音单元的盖板。

盖板内侧结构一览，设置有金属层屏蔽高音的磁场对电源部分的影响。

高音单元结构一览。

取出5颗高音单元。

腔体底部结构一览，对应高音单元位置设置海绵垫缓冲，中间排线连接调试触点。

外壳上的拾音麦克风开孔特写，设置有防尘网防护。

电源输入接口内侧结构特写。

电源输入接口导线的molex连接器特写。

湿度和温度感应器结构一览。

湿度和温度感应器特写。

高音单元顶部结构一览，走线均打胶固定，顶部有用于缓冲的海绵垫。

高音单元底部结构一览，设置出音孔。

高音单元正面结构一览。

高音单元侧面结构一览。单元外壳使用超声波焊接，严丝合缝。

苹果HomePod（第二代）智能音箱拆解全家福。

三、我爱音频网总结

苹果HomePod（第二代）智能音箱在外观方面采用了与一代相同的圆柱形设计，通体无缝透声织网包裹，整体观感简约时尚，能够很好的融入各式家装场景。机身顶部设计一整块背光触控板，工作状态下可根据语音指令呈现不同的色彩波动，使人机交互更具仪式感。

内部结构设计精妙，做工精致，主体结构分为上中下三层结构，上部分设置触摸板和主板单元，中间是低音单元腔体，下部分设置电源模块、功放电路板、5颗高音单元以及麦克风、温湿度感应器等。整体结构与上代区别不大，但结构衔接之间去除了胶水固定，元器件之间也均通过连接器连接，所有组件均可单独拆解替换，更加便于组装生产与后期维修。

主要硬件配置，主板上搭载了37颗RGB LED灯组，配备3颗TI德州仪器TLC5955 RGB LED驱动器；采用了苹果Apple S7处理器，苹果定制丝印338S00925的电源管理IC，苹果定制无线模块，以及德州仪器TPS56637同步降压转换器等。

功放电路板上搭载了4颗麦克风组成拾音阵列，用于智能语音交互拾音，以及一颗低音均衡器麦克风，用于监测低音单元声音；对应5颗高音单元设置有5个独立的功放电路，采用了ADI亚德诺SSM3515集成数字输入的高效率、单通道D类音频放大器；对应低音单元采用了TI德州仪器TAS3255高性能D类功率放大器，支持315W立体声输出和600W单声道输出功率。

其他方面，还采用了两颗TI德州仪器TLV320ADC3100低功耗、立体声音频模数转换器 (ADC)，用于将麦克风采集的模拟信号转换为数字信号；以及TI德州仪器PCM5242单片CMOS集成电路、TPS54560降压稳压器、ADS7138 8通道多路复用12位逐次逼近寄存器模数转换器 (SAR ADC)、INA253高电压双向零漂移分流监控器等。

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