大！拆！机！全球四大智能音箱首拆 扒开产业真相
上周我们不惜“翻山越岭”深度体验了五大智能音箱，让它们就各个方面进行大PK，并虐了一把它们的智商。可是我们还没玩够！于是做出一个惊人的决定，拆音箱！附体验文章（虐完五款当红智能音箱，真为它们智商着急！）
大卸八块之后，我们通过对麦克风阵列、主控芯片、以及机身结构设计等的仔细品玩分析，看到了智能音箱极其不为人知的一面。看懂智能音箱，此一文足以。让我们一同看看智能音箱背后的世界，究竟谁在跟风，谁在打造艺术品，又见证了怎样的产业链进化过程。
一、拆解四大智能音箱 看“内在美”
亚马逊Echo诞生于2014年8月，至今已经历3个春秋，是老大哥；叮咚音箱A1生于2015年8月，至今已2岁；谷歌Home出生于2016年5月，目前1岁3个月；而天猫精灵X1生于2017年7月，才刚刚满月。下面让我们看看它们的具体“真容”：
1、天猫精灵X1
我们决定先从四款音箱中最年轻、体积最小的天猫精灵做起，启动拆解大业。
天猫精灵的拆解需要从底部开始，撕开底部的橡胶垫并移出3颗螺丝钉，就可以掀开底座，看到白色的环形导光板和灯控电路板了。
没错，电路板外围的白色部分就是12颗LED灯。底座电路板正面有一颗德州仪器的型号为TAS5751M的数字音频功率放大器，背面还有一颗S0903的灯控芯片。
继续往下拆，接下来是一个锥形辐射器用以声音更均匀的扩散，以及周围密密麻麻的织网。再下面是天猫精灵的发音单元：一个全频扬声器，only one！上面显示其功率为5W。所以相对于其他音箱，尽管天猫精灵体积小巧可爱，但一定程度上是以降低音质为代价的。
取出扬声器，再移除内筒内的的4颗螺丝钉，就可以将天猫精灵的外壳和内筒分离。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，而顶部是该音箱最重要的部分，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，而这通过排线和分离插座相连，二者之间还加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，小心拆开后是这样的！6颗麦克风环形至于面板边缘一周，并覆有黑色橡胶。
该麦克风阵列由思必驰提供，而数字麦克风则来自敏芯微电子。该电路板上还有4块德州仪器型号为TLV320ADC3101低功耗立体声ADC（模数变换器）。此外，还有一块A1semi的型号为AS9050D的触摸控制器。在主控面板的正面，天猫精灵的主控芯片为MTK（联发科）MT8516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。此外，天猫精灵还应用到了三星的RAM，型号为K4B2G1646F，2Gb（128M x 16）；镁光的闪存Flash，型号为29F2G08ABAE，存储容量为2G (256M x 8)等。有趣的是主控面板上还有天猫Logo。
叮咚智能音箱是这四款音箱中体积最大的，里面到底装了什么呢?仍然是从底部开拆！ 撕开底部的橡胶垫并移出5颗螺丝钉，就可以去掉后盖，看到底部的电路板，负责接通电源，并有大量排线相连，可见叮咚音箱的功率也更大。然后将金属网罩下拉，即可看到顶部与机身通过螺丝钉相连，去掉周边的4颗螺丝钉，即可分离顶盖。同时也可以褪去网罩，硕大的机身就呈现在眼前。叮咚音箱的机身从上往下可分为5部分，结构要比天猫精灵复杂许多，依次为主控电路板、麦克风阵列板、倒相管、一个低频扬声器和4个全频带单元。继续拆掉内壳，可以看到叮咚音箱的灯控电路板，用双面胶和顶盖紧紧相连。在这块电路板上周边外围有21颗LED灯珠，以及3块芯片，分别为两片Q1804及一片4014，用以控制灯光和触摸感应。
回到智能音箱机身，在机身的顶部是主控面板，上面布满了密密麻麻的元器件。而在主控芯片上还加了散热片，尽管遮住了芯片，我们向付强求证，其采用的是全志科技的R16芯片。此外，主要的芯片还有，德州仪器TAS5731M 数字功放芯片，支持2.1模式，科胜讯的CX20810-11Z 音频ADC芯片，专门用于远讲语音。东芝的4Gb eMMC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K4B4G1646Q-HYK0；AXP223电源系统管理芯片，正基科技AP6210 WIFI蓝牙二合一芯片等等。
该电路板上还搭载了2颗科胜讯CX20810-11Z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，看来叮咚音箱在音质上还是下了一番功夫的。整体看来，叮咚音箱的结构较为复杂，拆解较为麻烦，体积最大，零部件也最多。但其麦克风阵列独具特色，并十分注重音质效果。
一到国外音箱，连工具都要换了。拆解谷歌Home主要使用了T6和T8两种型号的螺丝刀。谷歌Home体积较小，究竟构造如何呢?谷歌Home的底部灰色网套可直接拔下，露出了黑色机身，能看到三个锥形纸盆。移去上部的环形螺丝钉，就可以拆下白色顶壳，一条排线连接主控电路板和顶部的麦克风阵列板。顶部是麦克风阵列板，谷歌采用两麦的线性麦克风阵列，分置面板的左右两边。尽管谷歌Home只有两麦，付强解释到，在3米内，它的拾音效果比亚马逊Echo还要好。谷歌走了一条与其他三家不同的道路，不是侧重在麦克风的数量，而是使用了其独特的算法和深度学习技术。此外，该面板中间有12颗LED灯珠，搭载一块Atmel SAM D21微控制器，和两块NXP 的LED照明驱动芯片。谷歌Home的机身由一个项圈像“束腰带”一样环绕这机身中部，很容易去掉。拆下主板周围的螺丝，就可以卸下外壳，见到主板。罩在主板上的黑色外壳竟然像一个吉他，有没有！
紧跟着露出“面容”的就是主板，在元器件的陪衬下，是不是更像吉他！移出面板上的5颗螺丝钉，就可以拆下主板。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。撬开屏蔽罩，隐约可以看到，它使用的是Marvell（美满）的主控芯片，东芝的4Gb flash芯片，德州仪器TAS5720的数字功放芯片，三星的4Gb内存芯片以及美满的WiFi、蓝牙、NFC集成芯片等。总的来说，谷歌Home设计简单巧妙，仅有两块电路板，集成度很高，硬件的处理能力较为简单。但相比天猫精灵，其音腔设计较为巧妙，效果更好。继续上全家福！
终于到了智能音箱中的老大哥亚马逊Echo了，它也被奉为智能音箱的经典之作，高高的身材下究竟着什么?于是乎，充满期待，一睹真容！Echo的拆封口也在底部，撕去橡胶垫，用T10的螺丝刀移出4颗螺丝钉，有趣的是Echo的黑色螺丝钉是四款音箱中最长的。掀开后盖，去掉排线，就可以看到一个半圆形的电源面板，正反面就有3颗德州仪器（TI）的芯片，型号分别是TPS53311的电源芯片、TLV320DAC3203的立体声解码器、TPA3110D2的立体声功放。 拿开辐射器，即可褪去网罩外壳。但发现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。
小心的拆掉吸音棉才露出了机身的真容。整个机身像一件艺术品，从上到下分为4节设计：高音单元、低音单元和U型倒相管，再下面是音箱顶部的麦克风阵列，而主控电路板则位于机身的侧面。接下来就是令人享受的拆机过程了，拆下高音单元边缘的螺丝钉，便发现Echo机身的层次感十足，高音单元、低音单元、倒相管环环相扣。其中，高音单元为2寸高音扬声器，低音单元为2.5寸低音单元。另外，高高的机身也显示了亚马逊为了音箱的音质所付出的代价，通过三者的配合，从而达到更佳的音效。下面是Echo的主板，一块精致的方形面板。其主控芯片为德州仪器的数字媒体处理器，型号为DM3725CUS100。据付强介绍，该芯片价格十分昂贵，接近10美金，显示了亚马逊为打造Echo时在研发上的“不择手段”。
此外，主板上还采用了三星的2Gb内存，SanDisk（闪迪）的4GB闪存，高通的WiFi与蓝牙集成模块，以及德州仪器的集成电源管理芯片。接着，撬下机身，剩下Echo音箱的顶部，里面主要为麦克风阵列板。移出塑料壳上的螺丝钉，可看到Echo的齿轮结构，还记得通过转动圆形光环来调节音量的设置吗?没错正是靠这个齿轮结构驱动的！ 一层一层褪去麦克风阵列板上方的塑料壳和支架，终于见到了它的真容。首先进入眼帘的就是Echo的6+1麦克风阵列，其中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），在这四块芯片外围分布这另外4块德州仪器LP55231的驱动单元芯片，此外外围还有一片德州仪器触发器芯片。不得不说，亚马逊真是财大气粗，为了Echo下了血本！整体拆机十分顺畅，机身结构，齿轮结构，设计十分精致，并考虑了音质效果。看着优美的电路板和昂贵的芯片，更惊叹亚马逊为创新的不计成本，四年打磨也终成经典。
我们就四大音箱的核心芯片、麦克风阵列、发音单元、成本情况、产品设计等展开更深度的解读和对比。
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）。
在主控芯片方面，亚马逊Echo采用TI（德州仪器）DM3725CUS100的芯片，该芯片价格较贵，接近10美金，主要为工业级应用，如军用品，虽然主频不高，但处理能力很强，性能稳定。按理说一款智能音箱是不需要这么大的处理量的，亚马逊果然财大气粗呀。
而谷歌Home采用的是Marvell（美满） 88DE3006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，也显示了谷歌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。
天猫精灵采用的是MTK MT8516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，其价格也在3、4美金左右。但由于叮咚音箱在2015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芯片上，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：两路分化
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。通过对比可以看出亚马逊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，而谷歌Home则独树一帜，使用2麦克风的线性阵列。
Echo的麦克风阵列来自内部团队，麦克风则采用楼氏电子的MEMS麦克风，其单个成本在1美金以内，总成本大致在二三十元。据付强介绍，Echo团队花了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。无论是亚马逊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。
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。考虑到，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。
而谷歌Home则采用了线性的双麦克风阵列，走上了另一条路。其麦克风来自于InvenSense（应美盛），尽管是两麦，但价格较贵。其算法则来自谷歌自身，尽管只有两麦，但其灵敏度依旧挺高。付强也分享到一个深度测试，和Echo对比，谷歌Home在3米内的综合能力（拾音、信噪比、抗噪、抗回声）要更好。谷歌的麦克风阵列采用的算法很有特点，他们对深度学习的应用较深，算是一种波束成型和深度学习相结合的一种形式。
3、发音单元：Echo、叮咚更优
尽管智能音箱以“智能”出名，但当下的智能音箱还是多考虑一下音质吧，毕竟音质也是核心部分。音质一方面受Codec芯片影响，另一方面也受到发音单元的影响。
亚马逊Echo采用的是一个高音单元、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。之所以说Echo是智能音箱产品的典型代表、老大哥，不仅仅是因为它是第一款智能音箱，更因为它在智能、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，但也增加了其“块头”，体态略显臃肿。
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。从设计结构上来看，谷歌Home的两片共振鼓膜也形成一种立体声效果，比天猫精灵又相对好一些。
4、成本情况：多数不赚钱
目前，亚马逊Echo经典款的价格为179.99美元（约1200元），谷歌Home价格为129美元（866元），叮咚音箱A1的价格为798元，天猫精灵X1的价格为499元。
据了解亚马逊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。元器件的价格会因采购数量规模有较大差别，我们结合业内人士与产业链相关信息，对成本状况作出大体预估，仅做参考。
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。随着销量的增长，会逐渐走向盈利。
整体对几款产品的BOM（物料成本）初步分析看，叮咚A1的物料成本应该在300多元，仅仅是全志R16的面板现在都要100多元，更何况一年前。大体考虑，叮咚音箱的主板和麦克风阵列板在150元左右，加上发音单元、外壳、代工，目前的物料成本应该在300以内。而天猫精灵3块面板应该在150元左右，总体物料成本200元左右。
但是，这只是产品的物料成本，如果加上研发投入、人力成本，各位看官可自行判断~
此外，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
几家产品的设计都各有其出发点，其中亚马逊Echo的设计最经典，叮咚音箱的设计偏复杂和音质，天猫精灵和谷歌Home的设计更简洁小巧。
Echo的设计兼顾了音质、体积、机身结构等，并由富士康代工，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+1个低频发音单元导致功率较大，其粗粗的排线就可以看出来。
相比另外几家柔性板的排线设计，叮咚音箱的排线不够美观。当然柔性板一方面价格较高，另一方面对工艺也有较高要求。而考虑到叮咚的功率，采用普通的排线，更加保险也更加便宜。
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。天猫精灵则代表了行业的一个缩影，体现了行业开始走向成熟。
有趣的是，我们发现各家的螺丝钉也某种程度上反应了各家的工艺水平。某种程度上，音箱这种声学产品的螺丝钉越少，产品结构的一体成模工业设计就越高，工艺就越好。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。总的来说，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，工艺上略显不足。
三、四大智能音箱背后的技术演进史
更有趣的是，我们从这四款音箱中看到了智能音箱的演进史：开创——跟进——差异创新——成熟。
亚马逊Echo、叮咚音箱A1、谷歌Home、天猫精灵X1这四款智能音箱分别于2014年、2015年、2016年、2017年诞生。
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。
紧随其后，一直想对标亚马逊的京东坐不住了，联合科大讯飞成立灵隆科技，于2015年8月推出了叮咚智能音箱。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。
但同时叮咚音箱在麦克风阵列上也有一些独特突破，避开MEMS麦克风，避开麦克风阵列置于音箱顶部，而是采用ECM麦克风，并采用中空悬浮设计等。
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。
而谷歌Home则独树一帜，引领了一个新方向，即采用两麦线性麦克风阵列，并简化机身，做到简洁小巧。拆开谷歌Home可以发现，其结构在四款音箱中最为简单，所用材料也最少，而通过深度学习与波束成型的结合形成一种区别于以上两家的拾音方式，并将计算都送到云端，简化硬件设计。在整个智能音箱的演进中，谷歌Home是搅局者，也是差异化的创新者，它形成了一个新的发展方向。
今年推出的天猫精灵，其硬件本身并没有太多开创性，它采用了Echo的环形麦克风阵列方案，并吸收了谷歌Home的简洁性，更多的算是一种跟随。但从其电路板设计、音箱结构设计、代工工艺则反映了智能音箱产业链的基本成熟。
从Echo的开创智能音箱先河，到叮咚音箱的模仿创新，到谷歌Home的差异创新，再到天猫精灵的方案成熟，呈现了智能音箱在这四年中的演进史。
结语：数风流人物 还看今朝