无线耳机的设计的毕业论文

前不久，知名智能语音和人工智能研究企业科大讯飞发布了旗下首款TWS真无线耳机iFLYBUDS，这款TWS耳机主打通话实时转写、智能拨号、译文对照等功能，旨在让商务人士在通勤、会议、自驾等多场景中解放双手，高效记录和从容沟通，此前我爱音频网已经进行了全面的体验评测。

配置方面，科大讯飞iFLYBUDS内置14mm扬声器单元，采用双麦克风拾音，支持CVC通话降噪，耳机支持入耳检测、敲击控制和唤醒语音助手功能，音乐续航4小时、通话+录音+转写续航2小时，充电盒可为耳机充电四次。

通话录音和文字转写等智能语音功能应用了科大讯飞AI技术算法，iFLYBUDS采用了旗舰级芯片保证使用的稳定性。其内部结构和用料如何，一起来看我爱音频网的详细拆解吧！

一、科大讯飞智能耳机iFLYBUDS 开箱

包装盒为方形的天地盖设计，包装比较简洁，耳机内外两侧的渲染图占据中心位置，左上角是科大讯飞的品牌Logo，右下角是产品名“讯飞智能耳机iFLYBUDS”。

包装盒侧边文字是三个产品特色功能：通话实时转写、智能拨号识别、通话译文对照。

包装盒底部的条码信息和产品信息。产品名称iFLYBUDS，产品型号XFXK-A01，目前只有白色一种配色。

包装盒背面有耳机在充电盒内的状态图，下面是配件信息和部分产品信息。输入功率5V ，输出功率5V 。出品方：天津讯飞极智 科技 有限公司。制造商：合肥星空物联信息 科技 有限公司。

智能语音等功能需要下载“iFLYBUDS App”方能使用，有iOS和Android客户端。

包装盒内物品，耳机和充电盒、用户指南和充电线。

充电线缆为USB-A to USB Type-C接口。C口支持正反盲插，使用方便，也可以用来给手机等移动设备充电。

充电盒形似抱枕，中间隆起向四角延伸。盒盖开启处有一道微缝，内侧有指示灯，盒盖开启或关闭均可看到。

绿色条形的指示灯导光柱。

耳机竖置在充电盒内。

盒盖内侧的信息：产品名称iFLYBUDS，产品型号XFXK-A01，输入功率5V ，输出功率5V ，额定容量350mAh。

充电座舱底部给耳机充电的Pogo Pin。

充电盒背面展示，转轴下方有配对按键。

Type-C充电接口位于充电盒底部，接口外围有金属圈，装饰并且保护外壳。

我爱音频网采用ChargerLAB POWER-Z KM001C便携式电源测试仪对科大讯飞智能耳机iFLYBUDS进行有线充电测试，输入功率约为。

科大讯飞真无线智能耳机iFLYBUDS。

耳机和充电盒共重克。

充电盒单独重量克。

左右耳机共重克。耳机和充电盒的重量都比较轻。

二、科大讯飞iFLYBUDS 充电盒拆解

首先来拆解充电盒，看一下其内部的电源管理系统。撬开充电座舱即可看到内部结构，内部有多处卡扣固定。

充电盒背面转轴处和物理按键。

充电接口处的金属座。

指示灯位置的结构设计，里面有导光柱。

充电盒内有一个塑料中框固定主板和电池。

充电盒背部结构展示，主板通过四颗螺丝与塑料中框固定。

充电盒底部的PCBA通过黑色的FPC与主板相连，使用螺丝固定。

充电盒正面的指示灯FPC。

卸下塑料中框与充电座舱连接的固定螺丝。

充电座舱内侧展示，盒盖和金属转轴使用螺丝固定，耳机位置有两块较大的磁铁起吸附、固定耳机的作用。

充电盒内部结构展示。

软包电池固定在塑料壳体内，与充电座舱壳体间有一块缓震泡棉。

在金属转轴位置的霍尔元件。

丝印AR9x1的霍尔元件。充电盒盒盖开启、关闭时的磁场变化会被霍尔元件感知到，进而通知充电盒MCU和耳机与已连接设备配对或断开连接。

塑料中框外侧展示。

塑料中框内侧展示。

成本较高的注塑专用铜螺母。

充电盒内部电路展示。电池通过导线与主板相连，多块PCBA之间通过黑色FPC连接。

充电盒内部电路另一侧展示。

软包电池型号DN551340V，额定容量350mAh/，额定电压。

丝印191VBEB的一体化锂电保护IC。

PogoPin所在的PCBA上的连接位置。

充电接口所在的PCBA上的连接位置。

主板上FPC的连接位置。连接器位置都有一小块缓震泡棉。

挑开接口，取出充电盒内部的FPC，还连接着指示灯模块。

充电盒内部FPC另一侧展示。

两颗LED指示灯特写，外面的硅胶粘贴在壳体上，避免漏光。

给耳机充电的Pogo Pin所在的PCBA，有一颗ESD进行静电保护。

PCBA另一面展示，右上角是FPC的连接插座。

给耳机充电的Pogo Pin特写。

Type-C充电接口所在的PCBA，也有ESD进行静电保护。

PCBA另一面展示，右下角是FPC的连接插座。

Type-C充电接口外侧有一个硅胶罩保护，起一定的防尘防水作用。

充电盒主PCBA电路展示，右侧是电池导线的正负极焊点。

充电盒主PCBA另一面电路展示，电路非常精简。

充电盒背面的微动按键。外面有一个较大面积的橡胶保护罩。

美信 MAX77813 同步升降压转换器。

美信 MAX77813 详细资料。

丝印+ALT KAC的芯片是Maxim美信的MAX20340 ，通信管理芯片。

美信 MAX20340 详细资料。

丝印MZA 2015的充电IC。

丝印33的稳压IC。

Holtek合泰半导体HT32F52253是一款基于Arm Cortex -M0+处理器内核的32-bit高性能低功耗单片机。该系列单片机可借助Flash加速器工作在高达40MHz的频率下，以获得最大的效率。在唤醒延迟和功耗方面，几种省电模式提供了具有灵活性的最大优化方案，该系列单片机可以广泛地适用于各种应用，如白色家电应用控制、电源监控、报警系统、消费类产品、手持式设备、数据记录应用、马达控制等。

Holtek合泰半导体HT32F52253芯片框图。

三、科大讯飞iFLYBUDS 耳机拆解

下面我们继续来拆解耳机部分，科大讯飞智能耳机iFLYBUDS耳机为柄式半入耳设计，耳机柄与入耳处的壳体之间设计得有段落感。

耳机柄顶部的圆形开孔，内有麦克风拾取环境噪音用于通话降噪。

音腔位置的泄压孔，内有金属防尘网。

耳机内侧的泄压孔和用于入耳检测的红外线距离传感器开窗。

出音孔处的金属防尘网，防止异物进入。

耳机柄底部的两个银色充电触点，还有通话麦克风的拾音孔。

柄式耳机的拆解一般从入耳处结构和耳机柄底部入手。

耳机柄底部的通话麦克风和充电触点通过FPC与主板相连。

耳机柄底部使用大量胶水填充。

音腔内有一圆形PCBA，耳机柄内是电池，通过FPC与主板相连。

耳机柄顶部也使用了大量白胶密封。

取出扬声器单元。

入耳处壳体为双层结构。

音腔内部结构展示。

扬声器单元振膜特写。

扬声器单元的T铁， 焊接在主板上。

动圈扬声器单元为14mm，与官方宣传一致。

分离入耳处壳体的双层结构。

泄压孔和传感器开窗。

用于入耳检测的红外线距离传感器，通过FPC与主板相连。

红外线距离传感器特写。

去除耳机柄顶部的封胶。壳体内侧黑色的是吸附充电座舱的磁铁。

连接天线FPC的连接器。

断开天线，PCB副板下面是通话降噪麦克风。麦克风与电池之间使用黑色绝缘泡棉隔离。

去除耳机柄底部的封胶，露出电池正负极焊接副板，断开电池负极以进一步拆解。

暴力拆解耳机柄，可以看到内部的结构。

取下粘贴在电池上的FPC式天线。

天线另一侧展示。

圆柱型锂电池正负极通过FPC与主板相连。

电池的正极。

圆柱型锂电池与一元硬币的尺寸对比。

拆下电池外侧的绝缘膜。

圆柱型锂电池的供应商来自VDL重庆紫建，容量31mAh/，额定电压。

据我爱音频网拆解了解到，目前已有华为、小米、魅族、OPPO、小鸟音响等知名品牌大量采用紫建电子的电池。

耳机内部结构完整展示。

耳机柄底部的壳体，使用大量封胶降低进水几率。

耳机内部电路展示。一整条FPC串联起主板电路、扬声器单元、红外线距离传感器、天线、双麦阵列和圆柱型锂电池。

耳机内部电路另一侧展示。

耳机主板与一元硬币的尺寸对比。

主板与扬声器单元之间有一块胶垫。

主控芯片及相关电路展示。

主板另一侧电路展示。丝印1M AMAPH的是Ambiq Micro的MCU。

丝印Z7CLW的IC和丝印0358GK的存储器。

ST意法半导体LIS2DW12TR，是一颗超低功耗加速度传感器，敲击识别率高达98%，已经应用于众多耳机品牌。

据我爱音频网拆解了解到，包括苹果、亚马逊、三星、小米、vivo、出门问问等品牌的旗舰TWS耳机均大量采用了ST意法半导体的传感器。

耳机底部的Pogo Pin。

镭雕056 OVF的MEMS硅麦，主要用来拾取通话时的人声。

电池负极的焊点。

电池正极的触点。

用于拾取环境音的麦克风，外面有防尘网。

镭雕056 OVF的MEMS硅麦，主要用来拾取环境噪音。

天线与主FPC的连接器。

电池保护电路使用胶水密封。

丝印9x4G的一体化锂电保护IC。

Maxim美信MAX20340，通信兼充电管理芯片。

拆解全家福。

我爱音频网总结

科大讯飞首款真无线耳机iFLYBUDS外型比较个性化，充电盒形似抱枕，中间隆起向四角延伸，耳机为半入耳式设计，耳机柄与入耳处的壳体之间设计得有段落感，看上去像是拼接而成，比较有特点。耳机和充电盒重量较轻，便于佩戴和携带。

内部电路方面，科大讯飞iFLYBUDS充电盒内部有一塑料中框固定电池和多块PCBA，各PCBA之间使用FPC连接。充电盒通过Type-C接口输入电源，内有美信MAX77813同步升降压转换器和一颗充电IC，美信MAX20340负责充电盒与耳机的通信，软包电池容量350mAh；充电盒内有霍尔元件用于开盖即连功能，合泰半导体HT32F52253低功耗MCU用于整机控制，电路精简。

科大讯飞iFLYBUDS耳机为柄式半入耳设计，耳机柄内是重庆紫建的钢壳圆柱型锂电池，容量31mAh，电池正负极通过软排线与耳机内的主FPC相连；耳机的FPC天线粘贴在电池上，通过连接器与主FPC相连。除此之外，耳机内这条FPC还连接了主板电路、扬声器单元、用于入耳检测的红外线距离传感器和用于通话降噪的双麦克风阵列。

耳机的主控芯片为旗舰级音频SoC，可以确保耳机在实现通话录音、实时转写和辅助翻译等功能时的信息流传输稳定，同时该芯片架构为低功耗设计，音乐续航4小时、通话+录音+转写续航2小时的表现还不错。此外，耳机内还有Ambiq Micro的MCU，意法半导体加速度传感器用于检测敲击状态，双MEMS硅麦用于通话降噪。

在细节方面，科大讯飞iFLYBUDS也处理得很好：充电接口外围有金属圈，增加耐用性，内侧有防尘防水的胶圈；充电盒内部的塑料中框采用成本较高的注塑专用铜螺母，固定主板；充电盒内部各FPC连接处都有缓震泡棉，配对按键处也有起防尘防水作用的保护罩，指示灯位置的设计也非常用心；耳机内部各结构之间独立密封，使用了大量封胶起防尘防水保护作用，不易拆解。

从硬件层面的拆解来看，iFLYBUDS作为科大讯飞的首款真无线耳机，用料较好、做工扎实，是该价位旗舰产品的水准，适合于常用手机通话、习惯记录重要语音内容的商务人士。