拆解硬科技 | 探寻飞利浦会议音箱全向麦无线集联技术的实现原理

来源: 芯查查资讯 作者:程文智 2024-04-29 09:04:25
这款会议音箱在硬件方面,采用泰凌微电子高性能的无线连接SoC芯片,高端的音频处理芯片和强劲的功放驱动芯片,能够提供清晰、无失真的音质。

在远程工作和在线会议成为新常态的今天,高质量的会议音箱成为了必不可少的设备。现在已经有不少厂商开始推出高质量的会议音箱产品,最近,芯查查拿到了一款飞利浦会议音箱AECS8108,该产品的最大特色是可以实现最多3台无线集联,还能实现全向麦无线集联星链技术,彻底摆脱线缆的束缚。
 

集联方式的好处是3台设备同时连接主机,不分主次,拾音也是3台同时拾音,效果更好。此外,它还能实现8m超长距离拾音,以及AI智能降噪等功能。
 

芯查查团队最近对这款会议音箱进行了详细拆解,探寻这款产品是如何实现这些功能的。 

产品外观

 

在拆解之前,先看一看飞利浦会议音箱的外观,这个会议音箱采用了传统八爪鱼多方电话会议系统的外形,正中间开了很多网孔,正面有4个触摸按键,分别是禁麦、声音减少、声音加大,以及禁音。
 

图片


在会议音箱的顶层还分布着3条LED灯带;背面还有5个LED灯,用来显示电池状态;以及两个物理按键,一个是电源键,一个是快速连接的按键;还有两个接口,分别是DC 12V/2A电源接口与一个Type-C接口;另外,还有一个隐藏的复位按键。周围每边有2个,总共6个拾音孔。


该会议音箱使用起来其实很简单,与电脑主机连接有两种方式,一种是在电脑端插上这个Dongle天线,打开电源,电脑就会与音箱自动进行连接。另一种就是用Type-C线将电脑与音箱相连。系统提示连接成功后,就可以在电脑端打开视频会议软件进行远程会议了。


拆解内部结构,整洁美观

 

首先,我们要移除音箱底部的盖子。在这一步,其实是走了弯路的,由于没看到螺丝孔,以为是卡扣式结构,在我们从中间撬了半天后,发现螺丝孔其实隐藏在了缓冲带的下面,撕开后,拧开螺丝,就很容易打开后盖了。


打开后盖,我们就能看到音箱的内部结构了。

 

图片图:飞利浦会议音箱AECS8108内部结构(来源:芯查查)

 

可以看到会议音箱里面的结构整洁美观,电路板与扬声器都用螺丝进行了固定,电池也用和导线均采用了泡棉进行包裹,防止共振产生杂音。


从电源接口和Type-C接口这边开始进来的是一块金白相间色的电源板,主要给下面的电池充电。电池通过导线与电源板相连接。


图片图:飞利浦会议音箱AECS8108扬声器特写(来源:芯查查)

 

中间比较宽的排线是电源线和信号线,需要将电源板上的电源、复位与开关控制信号传送给主板,以及通过Type-C有线连接时与主机互动的语音信号传输。扬声器夹在主板与电池之间。


图片图:拆解后的全家福(来源:芯查查)

 

上图是我们拆解后会议音箱的全部零部件了,里面的电路其实挺简单的,但设计还是花了不少心思的。比如这里面总共有6个麦克风,其中4个硅麦克用来拾音,2个模拟麦克风用来降噪。然后所有的麦克风都用线进行了包裹和固定。


就算连接器都打胶固定了,防止在运输,或者长期使用过程中的振动产生的噪音,影响扬声器效果。


接下来,我们重点看一下音箱里面最重要的两块电路板,电源板与主板。

 

电源板:主要器件全国产

 

我们先来看一下电源板,电源接口连接的是12V/2A的直流电源,电源板上有一颗芯导的P14C5N芯片,它是一颗过压保护负载开关;还有一颗来自上海智浦欣微的充电管理IC CS5363E,该芯片耐压20V,集成了功率MOS,具有最大5A(单节锂电池),4A(多节多类型)充电电流能力,充电电流可以通过外部电阻灵活可调。


图片

图:飞利浦会议音箱AECS8108电源板特写(来源:芯查查)

 

还有一颗来自杰华特的同步升压转换器芯片JW5513,该芯片支持20V输入电压,内部集成了内阻为7.5毫欧的底边FET和内阻为16毫欧的高边FET开关管,工作频率为300kHz~2MHz,支持多种轻载工作模式,内置了软起动功能,用于给电池输出电压升压,为主板上的芯片提供能源。


电源板的背面几乎没有什么器件,主要器件都集中在了正面。

 

主板:无线SoC芯片的多标准支持

 

主板上的器件布局还是很规整的,除了电路板用螺丝进行了固定,周边的连接器也都用硅胶进行了固定。


图片图:飞利浦会议音箱主板,其中红色框表示连接数字MEMS麦克风的接口,蓝色框表示连接模拟麦克风的接口(来源:芯查查)

 

周边的连接器中,有4个连接的数字MEMS麦克风,用于语音通话拾音,这4颗数字MEMS麦克风组成了环形阵列,实现了360°全向拾音。而且这4个MEMS麦克风都用橡胶进行了固定,与主板连接的排线也都有海绵,或泡棉进行包裹,防止共振;另外,还有两个模拟麦克风,应该是拾取环境音,用来降噪的。


图片图:飞利浦会议音箱AECS8108数字MEMS麦克风特写(来源:芯查查)

 

麦克风拾音后,会传送到主板上XMOS的芯片当中,这颗芯片的型号是XU316-1024,它是一款高端的USB声卡主控芯片,该芯片收到6个麦克风的音频数据输入后,会进行解码,然后一部分通过I2S协议传送给功放芯片AD82128,输出到扬声器,另一部分通过I2S协议输出给泰凌微电子的TLS9517C芯片,然后通过私有2.4GHz进行交互,传送给其他设备。


图片图:飞利浦会议音箱AECS8108主板上XMOS芯片特写(来源:芯查查)

 

图片图:飞利浦会议音箱AECS8108主板上AD82128芯片特写(来源:芯查查)

 

其中,晶豪电子AD82128是一颗数字功放芯片,能够驱动单声道一个50W扬声器,双声道两个25W扬声器。内置多项音频处理功能,如音量控制、32 个均衡器波段、音量控制、32 个均衡器波段、音频混音、3D 环绕声和动态范围控制等高级音频处理功能,采用E-TSSOP-28L封装。在这里驱动10W的扬声器肯定是绰绰有余了。


图片图:泰凌微电子TLS9517C芯片特写(来源:芯查查)

 

而泰凌微电子的TLS9517C是一款多标准无线SoC,该芯片支持蓝牙5.3、基本数据速率(BR)、增强数据速率(EDR)、LE和蓝牙LE Mesh等各类无线音频连接标准规范。该芯片内置了32位RISC-V内核,集成了DSP和浮点运算扩展指令,集成了高性能立体声音频编解码器,信噪比超过96dB,采样频率高达192kHz,支持SBC、OPUS、LC3音频编解码器。


值得一提的是TLS9517C不是单独以芯片的模式出现在主板上,而是采用了模块化的设计,这样能够很方便地用在其他类似的产品当中,提升开发者的开发效率,缩短开发时间。


更为重要的是,泰凌微电子这款芯片支持真无线立体声和1+N可听设备同步播放。这款会议音箱的无线集联技术就是利用了这颗芯片的这个特性实现的。


据了解,飞利浦这款会议音箱采用的是2.4GHz私有协议来传输数字音频的,支持3个发射端和1个接收端双向音频传输,采用LC3编解码格式、48kHz采样率,具有低延时、低功耗,抗干扰等特点。


基于泰凌微电子TLS9517C主控芯片的会议音箱采用的是2.4GHz自适应无线跳频通信传输方案,在遇到干扰情况下,能够自动跳转频道,大幅度减少来自周围无线信号所带来的干扰。支持多次重传,音频延迟可低至30毫秒。而且三款音箱声音的相位差在1KHz的情况下可以做到<1°,一致性非常好。


其实除了音频传输外,还支持收发设备之间的数据通信,比如发送指令控制音量大小,静音等。


此外,该方案还支持EQ、DRC、NS等音频算法,EQ可以提升音频听感,DRC调节动态范围,NS支持两种降噪模式,能大幅度减少来自周围环境的噪声,更好地突出人声。


结语

 

总的来说,这款会议音箱在硬件方面,采用泰凌微电子高性能的无线连接SoC芯片,高端的音频处理芯片和强劲的功放驱动芯片,能够提供清晰、无失真的音质。内部结构方面,其有效的防震结构,确保了设备的稳定运行和长久寿命。

0
收藏
0