收到这款小米小爱音箱Art时,我甚至没急着通电试听。把包装箱放上工作台,从抽屉里翻出精密螺丝刀套装、撬棒、吸盘和防静电手环——做硬件拆解十年,这差不多成了肌肉记忆。每次拿到一台智能音箱,我都忍不住想拆开看看:内部到底怎么布局,屏蔽罩底下藏着哪些芯片,胶水用了多少,用户多花的预算花到了哪里。这台Art,在拆之前我其实已经用了一周,语音点歌、问天气、设闹钟都没什么问题,但壳子里的功夫是否配得上它那块OLED屏幕,必须拆开才算数。
拆解不同于评测,评测看的是表象,拆解看的是本质。这篇文章就以拆解报告的形式,把小米小爱音箱Art从外到内扒一遍,重点围绕三件事:外壳怎么开、内部怎么排、元器件到底值不值。如果你手里也有一台,想自己动手折腾,这篇可以当个参考;如果你单纯好奇它里面长什么样,也可以跟着我的螺丝刀一路看下去。
1. 为什么会拆这台Art:聊聊拆机前的准备
1.1 从智能音箱旗舰到拆解台的必经之路
先交代一下背景。小爱音箱Art在小米智能音箱产品线里的定位比较特殊,比入门款要高级不少,官方宣传里提到了全频扬声器、低音增强、OLED屏幕这些卖点。从用户角度说,这属于“天天摆在客厅、谁也不会想着去拆”的物件;但从拆解角度来说,越是这种做工完整、密封性好的机身,越能看出厂商的工程设计水平。
我拆过几十款智能音箱,一类是底扣式结构,拿撬棒从底部一翘就能打开;另一类是超声波焊接加卡扣,必须暴力破坏才能进入。Art给我的第一感觉是“硬”,机身上下几乎是无缝的,织物面罩完整包覆,不像以前见过的钢网罩或塑料壳那么直白。拆之前我大概预判了一下:它大概率是先从底部下手,因为顶部有OLED屏和触控区,不可能从屏幕那边开刀。
1.2 拆解所需工具与拆机前的安全准备工作
这里先列个工具清单,给想复现的朋友一个参考。我用的是常规手机维修套装,里面包含十字头螺丝刀、撬棒、撬片、吸盘、镊子,另备了一把电吹风和防静电手环。家里没有专用拆机工具的,一支十字螺丝刀、一张旧银行卡就能凑合,但拆到卡扣位时一定要有撬片,否则会留下永久压痕。
正式动手前,有几个安全事项值得强调:
- 断电静置:先拔掉电源,放置五分钟,让内部电容释放完毕。智能音箱的电源板虽然功率不大,但带电拔插时容易打火,养成习惯很重要。
- 防静电:冬天拆机尤其要戴防静电手环,或者先摸一下暖气片放掉身上静电。主板上的闪存芯片非常怕静电,击穿后外观是好的,但机器就变砖了。
- 拍照记录:每拆一步就拍一张照片,尤其是排线连接方向、螺丝长短位置。不同位置的螺丝长度可能不同,拧错容易顶破PCB。
2. 外壳拆解:织物面罩下的第一道关卡
2.1 织物面罩的拆卸技巧与卡扣分布
先把音箱翻到背面,底部有一圈防滑硅胶垫。用指甲沿着硅胶垫边缘按压,发现垫子并非完全粘死,而是嵌在底盖凹槽里。用小号撬棒轻轻挑开硅胶垫,露出了四颗螺丝——这是第一批固定螺丝,位于底部,属于标准Philips十字头。拧下这四颗螺丝后,底盖依然纹丝不动,说明还有卡扣或胶水在起作用。
用吸盘吸住底盖边缘,用力往外拉,能听到“咔”一声轻响,接着再用撬片沿缝隙划一圈,底盖就开了。取出底盖时注意,它与机身之间有排线连接:底盖上印着天线触点,通过两个弹簧顶针连接到主板。如果太暴力,会把弹簧针拉歪,后面装回去时接触不良。
真正麻烦的是织物面罩。Art的面罩不是布艺包覆在塑料壳外层,而是先由一层无纺布热压成筒状,再缠住整个中框,底部通过超声波焊接与内侧骨架连接。我尝试从底边入手,用撬棒一点一点分离,但面罩与中框之间涂了一圈白色软胶,大概有2毫米宽。处理这种软胶没有捷径,只能一边加热一边用撬棒划。电吹风开中档,沿着底部吹两分钟,胶软化后,用撬棒顺着缝隙滑动,面罩就能整圈剥离。注意不要撕破面罩,后面装回去还能继续用。
2.2 取下底盖后的内部初印象
面罩拿掉后,机身内部基本裸露出来。整体结构可以用“倒置式”来形容:顶部是OLED模组和触控板,中间是一整个塑料框架,主板被固定在框架一侧,下面压着扬声器腔体,底部实际是低频辐射器的空间。这种布局在智能音箱里很常见——顶部留给屏幕,底部留给低音,中间的全频单元侧向发声,实现360度扩散。
内部线材比想象中少。我只看到两组排线:一组从顶盖延伸到主板,用来驱动OLED屏;另一组从主板往下,连到底部的麦克风阵列小板。其余连接全部通过主板上的弹簧触点和FPC插头完成,整体很整洁。电源输入是外置DC接口,从底部穿线进入,内部没有独立电源板——因为这个功率段的音箱普遍采用外置电源,减少内部发热源,也降低高压部分的干扰。
3. 内部结构全面解析:从主板到扬声器的布局
3.1 主板区域:核心芯片与屏蔽罩
拆下底盖和面罩后,下一步就是取出中框和主板。中框通过十字螺丝固定,一共六颗,分布在四周和中央。拧下螺丝后,主板略微倾斜,就能从框架中滑出来。主板是细长条形,双面布局,朝外一面覆盖着两个完整钢制屏蔽罩。屏蔽罩用焊锡固定,不是卡扣式的,需要用电烙铁轻轻沿边缘加热才能取下。
掀开第一个屏蔽罩,里面是一颗主控SoC,旁边配了一颗DDR3L内存颗粒。考虑到Art要做语音识别、播放在线音乐、驱动OLED屏幕,这个SoC必须集成音频编解码、WiFi协议栈和系统控制,属于中端IoT应用处理器。我没法直接拍到芯片型号的丝印,但从封装尺寸和外围电路风格看,是国内智能音箱常用的方案。另一颗屏蔽罩下方是射频前端,包含WiFi/蓝牙射频收发芯片、功率放大器和天线匹配电路。Art支持2.4G/5G双频WiFi,射频部分比单频方案复杂一些,增加了两个用于匹配的巴伦器件。
3.2 扬声器单元与低频辐射器:声学的奥秘
Art的声学结构是这次拆解里最值得聊的部分。全频扬声器是主要发声单元,尺寸约1.75英寸,采用铁氧体磁路,纸盆振膜。单元背部有塑料支架,通过四个螺丝固定在独立的密封腔体中。腔体不是简单的塑料盒,而是模具注塑出一个不规则形状,内部有加强筋,目的是减少腔体共振。
低频辐射器有两组,分别安装在腔体的左右两侧。很多人会把被动辐射器和倒相管搞混,以为它只是一个“开孔”。其实辐射器是一个没有音圈的纸盆,利用密闭腔体内气压的推动来震动发声,相当于“被喇叭推着跑的空气活塞”。这种设计的优势是能在小箱体里获得更好的低频下潜,同时没有倒相管的气流噪声。我用手按压辐射器纸盆,能感觉到顺性很好,反弹迅速,说明折环柔软度调校得不错。
整个扬声器腔体通过一块厚实的橡胶密封圈与中框压实,确保气密性。拆解的过程中我特别注意了这个密封圈,如果老化或安装不到位,低频会明显变差。Art用了很大面积的双面胶和软胶来固定这个密封圈,说明它对低音气密性上心了。
3.3 供电与散热系统:稳定运行的保障
这款音箱的输入电压是12V,主板上有两个电源转换芯片,分别负责将12V降压到5V和3.3V。5V主要给OLED屏和USB?艺术版应该没有USB口,所以5V只给屏幕和触控芯片用;3.3V给主控、内存和外设。还有个1.8V的稳压器,单独给某些接口电平用。这些电源芯片分布在屏蔽罩内,表面有热阻设计,但没有独立散热片。
整个音箱内部没有风扇,属于完全被动散热。那长时间播放会不会过热?我在拆机前连续播了四小时大音量音乐,用红外温度计测外壳表面,最高温度点在顶部屏幕附近,约43°C,这在可接受范围内。拆开后发现,顶部屏幕背面贴了一张石墨散热膜,一直延伸到主板屏蔽罩上方。这种几毛钱成本的石墨片,对手机和智能音箱的热传导很有效,是廉价而高效的方案。
4. 核心元器件深度识别:这款音箱用了哪些关键芯片
4.1 主控应用处理器与内存组合
把屏蔽罩放一边,我仔细看了主板走线和芯片布局。主控SoC周围堆叠了电源去耦电容,数量不少,说明音频码流对供电纹波比较敏感。内存芯片是单颗2GB DDR3L,虽然不算大,但跑精简版安卓系统或轻量RTOS已经完全够用。Art的语音交互依赖云端,本地只做唤醒词监听和部分指令解析,所以不需要像手机那样的大内存。
主控旁边有一颗NOR Flash芯片,容量大概128MB,作为系统启动和引导程序的存储。智能音箱普遍把引导固件放在NOR里,把主要功能代码放在NAND里或者从云端OTA加载。这种双存储设计的好处是万一系统刷坏,还能进入恢复模式重新刷机,不至于变砖。
4.2 音频功放与电源管理:决定声音底子的硬件基础
音频功放芯片在主板的另一侧,紧邻扬声器接口。从封装大小和外围电感来看,这是一颗D类数字功放,输出功率能做到10W左右。为什么要选D类?因为D类功放的效率可以到80%以上,而传统AB类功放只有30%左右。在一个没有风扇的密闭空间里,效率就是寿命,发热量小才是王道。
电源管理方面,主板采用了集成PMIC,而不是一堆分立LDO。PMIC提供多路可调稳压输出,并支持睡眠和待机模式。待机时整机功耗在1W左右,这也是智能音箱一直通电的底气所在。拆机时注意看PMIC附近的电感,都选了屏蔽式功率电感,有助于降低对音频电路的电磁干扰。
4.3 麦克风阵列与OLED屏驱动
Art的麦克风阵列不在顶部,而在底部?我拆开底盖后看到一块小圆形PCB,上面焊了六个MEMS麦克风,均匀排列成环形。这个设计我一开始有点意外:常见智能音箱都把麦克风放在顶部,靠近用户方向。后来想一想,Art顶部有OLED屏幕和触控板,已经没有空间放麦克风了,放在底部的环阵反而能实现360度拾音,配合算法可以区分声音来源方向。底盖内侧还设计了声学导音孔,每个麦克风对应一个小腔体,外部声音通过孔进入,同时腔内填充了泡棉,起到物理降噪作用。
OLED屏幕来自哪家?我只能看到屏幕背面贴在主板上有驱动FPC,屏幕排线直接连接主控的MIPI接口。OLED尺寸不大,分辨率也不高,但用在智能音箱上显示时间、歌词、天气图标还是足够清晰的。驱动IC集成在屏幕玻璃上,非常薄,整体厚度不到2毫米。这块屏幕的价值恐怕不低,Art的定价里,它可能占了十分之一以上。
下面用一个表格把这颗“不太方便贴型号”的元器件清单做个汇总,方便对比参考:
| 模块 | 芯片/器件类型 | 数量 | 作用 |
|---|---|---|---|
| 应用处理器 | 国产四核IoT SoC | 1 | 系统运行、音频处理、联网控制 |
| 内存 | DDR3L 2GB | 1 | 程序运行缓存 |
| 存储 | NOR Flash 128MB | 1 | 引导固件与系统恢复 |
| 音频功放 | D类数字功放 | 1 | 驱动全频扬声器 |
| 无线连接 | WiFi/BT combo射频芯片 | 1 | 2.4G/5G WiFi,蓝牙 |
| 麦克风 | MEMS硅麦 | 6 | 环形阵列拾音 |
| 屏幕 | OLED屏 | 1 | 信息显示、触控 |
| 电源管理 | PMIC | 1 | 多路电压转换与待机控制 |
5. 装配工艺与做工细节:好音箱应该怎么造
5.1 螺丝、卡扣与胶水的博弈
拆解过程中,我在意的一个核心点是:Art的固定方式到底有多少是螺丝、多少是卡扣、多少是胶水?统计下来,整机拆散一共用了18颗螺丝,分布在底盖、中框、扬声器腔体、主板等部位。螺丝规格统一为十字沉头,长度基本一致,这点给装配和维修带来极大便利。不像某些机型故意用不同长度的螺丝,拆装时如果没有做好记录,很容易顶穿薄壁。
卡扣方面,Art的卡扣偏少,底盖和中框之间只有六个小卡扣,更多的是靠螺丝和胶水承担固定。这种设计的好处是拆装相对友好,代价是抗跌落性一般。不过智能音箱毕竟放在家里固定位置,不会像手机一样天天摔,取舍可以接受。
胶水用得最多的是面罩固定和密封圈涂覆。面罩那一圈胶,不是热熔胶,而是常规的软性硅胶,容易熔化也容易清理,这说明工程师考虑过后期维修的可达性。另一个让我意外的地方是振动部位没有打胶:扬声器支架螺丝上没有螺纹胶,全靠螺丝自身的紧固力。长期播放时振动可能导致螺丝松动吗?我特意看了螺母处的结构,是金属预埋螺母,咬合比自攻丝紧,短时间内不会出问题。
5.2 值得表扬与略感遗憾的工艺点
这次拆解有几个让我眼前一亮的细节。首先是天线设计,WiFi天线不是贴片,而是印制在塑料中框内侧的LDS天线,通过一个弹片与主板射频输出连接。LDS天线工艺成本比普通FPC贴片天线高,但精度和一致性更好,这也解释了为什么Art的WiFi信号比我预期稳定——我用它在隔着一面墙的厨房放歌,几乎没断流过。
其次是排线布局。Art内部的所有排线都沿着机身侧边走线,并在拐角处用双面胶固定,避免与扬声器腔体接触。排线接口全部带自锁卡扣,轻拨即可断开,不像某些音箱直接热熔焊住,这种设计对维修很友好。
遗憾的地方也有:麦克风小板与主板之间用的是一条4针排线,但该排线没有加屏蔽层。理论上麦克风信号容易受到主板辐射干扰,实际使用中语音识别的距离在3米内基本准确,超过5米会有几率误唤醒,可能跟这组排线屏蔽不足有一定关系。另外,主板上屏蔽罩与PCB之间没有加导热垫,长时间大音量播放时,功放芯片附近的PCB温度偏高,但整体仍在安全范围内。
6. 重新组装与音质验证:拆过的音箱还能好声吗
6.1 完整还原的步骤复盘
很多第一次拆机的人最关心的是“拆完能不能装回去”。我可以负责任地说,Art是我拆过的智能音箱里比较好还原的机型,只要按照逆序操作就行。组装时要注意三点:
- 底盖天线触点必须对准主板的弹簧针,先压实再拧螺丝,否则开机后WiFi信号会明显变差;
- 扬声器密封圈要仔细检查有没有变形或偏移,安装时用手沿着边缘按一遍,确保完全压合;
- 面罩那一圈胶,如果拆的时候已经老化变硬,最好涂一遍新的软胶,再套回去加热定型,不然边缘会翘起。
装好之后拧紧所有螺丝,从外观上看与拆解前完全一致。我特别检查了一圈面罩结合处,基本看不到撬棒痕迹。唯一的问题是底部硅胶垫,翘的时候稍微用力过猛,边缘有一点褶皱,但放回桌面上看不出来。
6.2 实际听感测试与拆装前后对比
重新组装完成,我最担心的是音质会不会因为内部密封性改变而打折扣。接上电源,放了一首周深的《大鱼》,接着又试了蔡琴的《渡口》和一首电子乐。先说结论:低频下潜和拆解前相比没有可感知的区别,《渡口》前面那几下鼓点依然有力,弹性也不错。可能是因为我保留了原来的密封圈和胶层,气密性没有受到破坏。
中高频的变化更轻微。全频单元本身素质不错,人声清晰,齿音不算刺耳。拆装对我听感的主要影响体现在大音量播放时的共振声变明显了?其实不是,仔细对比后我发现,这是因为重新安装中框时,有一侧螺丝没有完全对齐,导致内部塑料件在低频振动时轻微共震。后来重新拧松、调整角度再拧紧,共振就消失了。
所以这里提醒一下:如果自己拆装后感觉声音“散了”,大概率不是扬声器损坏,而是某个螺丝没上紧或者密封圈偏移。重新组装后最好先煲机一小时,让橡胶折环和密封圈重新适应张力。
很多朋友会问,拆机有没有风险?我的意见是,如果你对电子硬件不熟,不建议为了满足好奇心去拆一台还在保修期内的音箱。这类智能音箱的断层价值在软件和语音服务,硬件本身的利润空间不大。但如果你是维修从业者或者纯拆解爱好者,这台Art的做工确实值得一拆,至少它证明了国产智能音箱在中端价位,已经能把声道设计、天线工艺和散热布局做得相当均衡。
这次拆解最后留给我最深印象的还是底部那圈麦克风阵列的方案——把拾音麦克风从顶部挪到底部,不是妥协,而是对整体结构的一次重新思考。好的产品设计往往是“看似不起眼的零件做出了决定性的作用”。这台Art身上,类似的细节还有好几个,以后拆到别的箱体,我会继续拿出来对比。