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拆解报告：微软 Surface Earbuds真无线蓝牙耳机
2020-08-04 19:42:18
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微软首款真无线蓝牙耳机Surface Earbuds早在2019年的10月发布，但因为Windows 10系统相关软件和功能等适配问题，延迟到今年5月份才正式上市，国内售价1588元。
对于微软这种级别的软件厂商来说，推出相关硬件产品更注重的是与软件服务的结合。Surface Earbuds耳机支持触控和滑动操作，与搭载Windows 10系统和Microsoft 365办公工具的硬件配对连接后，可以实现滑动切换PPT、在屏幕上启用实时解说和翻译字幕功能，或者在Word、Outlook和PowerPoint中使用语音听写。这是其他TWS耳机在软件层面很难打通的一环。
硬件配置方面，微软Surface Earbuds耳机内置13.6mm大尺寸动圈单元，支持沉浸式Omnisonic音效，支持双麦克风通话语音加强技术；耳机采用高通芯片，支持SBC和aptX编码，单次续航8小时；充电盒能多提供16小时续航，通过Type-C接口充电。并且耳机的外观设计足够特别，下面就通过详细拆解来看一下微软首款真无线蓝牙耳机Surface Earbuds吧~
此前我爱音频网曾经拆解过微软Surface头戴主动降噪蓝牙耳机、微软USB-C音频转换线。
一、微软 Surface Earbuds 开箱
包装盒是一个小方盒，极简风格，左上角是产品名称“微软Surface Earbuds”，中间区域是左右耳机内外两个角度的渲染图。
包装盒背面，左上角是耳机从充电盒拿出的场景图，右上角是产品的特色功能介绍，包括：支持触摸和语音控制、高保真音乐和通话体验、耳机8小时+充电盒16小时的续航。耳机支持iPhone和Android设备蓝牙连接，并对搭载Windows 10系统的设备进行了适配。
包装盒内物品，耳机和充电盒、非常长的充电线、额外附赠的耳塞、三包凭证和说明书。
额外附赠的半入耳硅胶耳塞单独封装，耳机预装的是M号。
充电线缆为USB-A to USB Type-C接口。
充电盒外壳经抛光处理，圆润有光泽，顶部是微软的“田”字Logo。
配对按键位于充电盒底部，尽量做到了不影响美观。
Type-C充电接口位于充电盒背面，胶芯为白色，做到了视觉上的统一。
我爱音频网采用ChargerLAB POWER-Z KM001C便携式电源测试仪对微软 Surface Earbuds真无线蓝牙耳机进行有线充电测试，充电功率约1.7W。
充电盒C面边缘做了倒角处理，与上盖之间留出空隙，便于开启。
耳机位于充电盒内的状态，看不出耳机的形态，中间位置有一个指示灯。取出耳机需要从底部预留的缝隙抠出来。
取出耳机后，可以看到充电座舱，充电触点左右各一。
充电座舱内侧有产品的CMIIT ID等认证信息，外观设计非常简洁。
微软 Surface Earbuds真无线蓝牙耳机和充电盒。
称重环节，微软Surface Earbuds耳机和充电盒共重：55.5克。
充电盒单重40.8克。
左右耳机共重15克。整体重量控制在TWS耳机里算是中间档。
二、微软Surface Earbuds 充电盒拆解
经过了前面的开箱环节，可以看到微软Surface Earbuds耳机和充电盒的外观都是以极简风格为最高标准设计的，下面我们就通过拆解看一下其内部结构和电路能否做到同样的美观。
先来拆解充电盒，由于是超声波焊接，只能撬开底部盖板。
充电盒底部配对按键的物理结构。
充电盒内部结构，空间利用率很高，元器件众多。
挑开充电盒底部的排线，左右耳机位置各有一个霍尔元件用来检测耳机是否放入充电盒。其背面有缓震泡棉与盖板接触。
该FPC还连接着内部的电路，先卸下主板上的固定螺丝再拆解。
卸下螺丝，取出电池和主板，有两根给耳机充电的顶针焊接在主板上。
Pogo Pin特写，另一根单独焊接在小板上固定。
取出粘贴在壳体内侧的FPC，下面有多颗固定磁铁，分别用来吸附耳机和盒盖。
取出充电盒内部的FPC。
充电盒内指示灯的导光柱，周围是白色封胶。
丝印AFU 98的霍尔元件。
导光柱下的多色LED指示灯。
FPC另一侧，左右耳机位置各有一个霍尔元件用来检测耳机是否放入充电盒，中间是连接主板的连接器。
两侧检测耳机的霍尔元件。充电盒盖开启/关闭，耳机放入/取出充电盒时的磁场变化会被霍尔元件感知到，进而通知MCU和耳机与已连接设备配对或断开连接。
主板结构正面一览。
主板结构另一面是一个塑料支架，固定主板和电池，充电盒采用的是圆柱型锂电池。
另一根给耳机充电/传输数据的Pogo Pin。
塑料支架和主板都是通过螺丝固定在一起的，先取下塑料支架。
主板背面没有元器件。
主板正面主电路展示。
Type-C舌片母座特写。充电盒采用Type-C接口输入电源，C口有一个优势是支持正反插，使用方便，目前已经十分普及。
TI德州仪器BQ24314，输入过压过流保护芯片，支持锂电池充电器前端保护。
TI德州仪器BQ24314 详细资料。
丝印8DB AL的IC。
丝印FJAR JKD的IC，用于充电盒内电池充放电管理。
升降压贴片电感，用于电池充放电升降压操作。
TI德州仪器TPS62826 同步降压转换器，输出电压可调，用于充电盒内部芯片供电。
TI德州仪器TPS62826 详细资料。
TI德州仪器DRV8838驱动IC，用于切换耳机充电的供电方向，最大输出电流1.8A。
TI德州仪器 DRV8838 详细资料。
TI德州仪器INA212 电流监测IC，配合白色采样电阻，用于检测耳机的充电电流。
TI德州仪器INA212 详细资料。
丝印3R0 24的IC。
丝印TC的IC。
ST意法半导体STM32F072CB，采用ARM Cortex-M0架构的MCU，具有64 KB Flash、48 MHz CPU、USB、CAN和CEC功能。
ST意法半导体STM32F072C8 MCU详细资料。
降压后的电流在进入电池之前，还要经过一道电池保护板，上面有多颗锂电保护IC和检测电池温度的NTC热敏电阻，还有二次保险丝和电池电压检测芯片，用于极端情况下切断电池与电路的连接。
圆柱型锂电池型号为NTA3610，直径10MM，长度36MM，额定电压3.8V，额定容量300mAh/1.14Wh，充电限制电压4.35V。
电池导线的焊点，非常饱满。
充电盒底部的贴片式微动按键，用于耳机的蓝牙配对功能。
三、微软 Surface Earbuds 耳机拆解
下面我们再来拆解耳机部分，看一下其内部结构为了颜值的统一做了哪些设计。
微软Surface Earbuds真无线蓝牙耳机外观一览。外侧是一个平面支持触控，耳机为入耳式设计，外面的硅胶耳塞可替换。微软宣传面向1000多人进行了佩戴测试，适合95%的人耳，并且能确保佩戴的舒适度与稳定性。
耳机盖板中间为触控区域，可以实现触摸和滑动两种操控方式。
硅胶耳塞上印有L/R左右标识。
取下硅胶耳塞，内侧印有尺寸，该耳塞为M码。
耳机壳体内侧也印有L/R左右标识。
泄压/调音孔特写。
出音孔处有金属防尘网，防止异物进入。
耳机的外侧盖板不是无缝连接的，内有两个麦克风开孔，有防尘网覆盖。一个麦克风指向人嘴方向拾取人声，另一个麦克风向上收集环境噪音。
银色的充电触点，一侧一个。
硅胶耳塞的卡槽，内侧有两根小的金属柱（工厂预留接口）。
条形泄压孔，内侧有防尘网。
沿合模线拆开耳机，上盖使用胶水粘合。
外侧盖板是双层结构，上面有L/R左右标识。
取下盖板内侧的塑料挡板。
盖板内侧特写，中间部分是触控感应区域，外圈金色的是LDS蓝牙天线，用于收发蓝牙信号。该部分与主板电路是连在一起的。
耳机结构展示，圆形主板+扣式电池+扬声器的布局。
音腔内的结构一览。圆形磁铁中间夹着充电触点，上下对称设计。
充电触点使用螺丝固定与主板接触。
扬声器单元固定在壳体上。
扬声器单元通过触点的方式与主板上的弹性金属触点连接。
扬声器单元通过红胶固定在壳体上。
扬声器单元尺寸约13.5mm。
耳机内有一个金属支架固定扣式电池和主板。
扣式电池与一元硬币的尺寸对比。
扣式电池来自德国VARTA，型号CP1254 A3，额定电压3.7V，额定容量0.2Wh。
据我爱音频网拆解了解到，目前已有苹果、三星、索尼、BOSE、B&O、亚马逊等在内的众多世界知名品牌大量采用瓦尔塔扣式电池。
取下扣式电池后可以看到主板内侧电路。
耳机主电路一览，软硬结合的PCBA连接了内部各元器件。
左右耳机内部布局相反，蓝牙芯片相关电路一侧在内一侧在外。
隔开扣式电池与音腔的塑料片，右下角是连接电池正负极的触点。
FPC外侧有三个连接扬声器单元的金属触点。
工厂预留的柱状接口。
FPC上的印刷信息，有L/R左右之分。
两颗镭雕G483 9069的MEMS硅麦。
丝印8510K R64M的存储器，存储蓝牙配置信息。
丝印M4DE的IC。
丝印B8F AG的IC。
丝印620A的IC。
丝印TC的IC。
丝印1R8 20的IC。
Azoteq IQS2661 触摸IC，用于检测触摸操作。
ST意法半导体LIS2DH12TR加速度传感器，用于检测敲击操作。
微软Surface Earbuds采用了高通QCC5121 蓝牙音频SoC，该芯片旨在满足消费者对小型设备中强大，高质量无线蓝牙聆听体验的需求，同时具有低功耗特性，可实现更长的音频播放。
高通QCC5121特性：极低功耗设计；蓝牙5.0；超小体形；2Mbps蓝牙低功耗（LE）；支持强大的四核处理器架构；双核32位处理器应用子系统；双核Qualcomm Kaliimba DSP音频子系统；嵌入式rom + RAM和外部Q-spi闪存；高性能低功耗音频；192kHz 24位 I2S和SPDIF接口；2-ch 98dBA耳机D级；2通道99dBA线路输入（单端）；可全面编程的数字ANC；灵活的软件平台，强大的新IDE支持；aptX，aptX HD和aptX Adaptive支持；旨在通过高度集成的SoC设计降低eBOM；支持Qualcomm TrueWireless立体声和Qualcomm TrueWireless立体声增强版；集成电池充电器，支持内部模式（最高200mA）和外部模式（最高1.8A）。
据我爱音频网拆解了解到，BOSE、SONY、万魔、漫步者、vivo等品牌的产品都大量采用过高通方案。
高通QCC5121详细参数。
拆解全家福。
我爱音频网总结
微软Surface Earbuds真无线蓝牙耳机是一款外观设计优先级很高的产品，似乎软件公司都对这种极简风格的硬件设计情有独钟，类似的产品还有谷歌的Pixel系列耳机。
首先来说外观最为独特的耳机部分，外壳是一个光滑的平面，支持点按和滑动两种触控方式，滑动可以切歌，连接Windows 10设备可以切换PPT，或是启用听写、翻译等功能。耳机在放入充电盒时会形成一个平面，降低了充电盒的高度，为了方便取出，充电座舱的轮廓比耳机稍微大了一点，但是耳机在放回时不太好定位。
为了保持外观美观，微软Surface Earbuds把麦克风的开孔设计在了壳体一侧的接缝处，比较隐蔽；而且充电触点较小，左右各一对称设计。内部电路上，耳机采用软硬结合板连接起蓝牙天线和触控电路、主板电路、双麦克风、电池电路以及扬声器单元。FPC与电池和扬声器单元都是通过弹性金属触点连接，充电顶针与主板接触充电的设计也比较巧妙，充分利用结构和空间。
耳机的蓝牙音频SoC是高通QCC5121，支持蓝牙5.0，支持SBC和aptX编码，采用LDS蓝牙天线传输信号；耳机内采用了Azoteq IQS2661触摸IC和ST意法半导体LIS2DH12TR加速度传感器，共同用于检测触控操作；耳机使用德国VARTA的扣式电池，容量0.2Wh，动圈扬声器尺寸为13.5mm。
微软Surface Earbuds的充电盒采用Type-C接口输入电源，内部大量应用TI德州仪器的电源管理IC：BQ24314负责输入过压过流保护，TPS62826用于充电盒内部芯片供电，INA212做耳机充电电流检测等。电池充放电管理IC型号未知，电池保护板上具有多重完善的安全保护，为适应机身结构采用圆柱型锂电池，容量300mAh。充电盒MCU来自ST意法半导体，进行整机控制。
综合来看，微软Surface Earbuds真无线蓝牙耳机拥有高颜值和不俗的硬件配置，毫无疑问是一款旗舰级的TWS耳机产品。与Windows系统的联动功能是它的一大卖点，对于依赖Microsoft 365办公的白领群体来说可能是一个不错的选择，为了颜值当然也可以考虑，这一价位可供选择的旗舰TWS耳机还是很多的。
