拆解报告：ONKYO QPLAYER 无线音响

ONKYO是源自于日本的一家音响品牌，在日语中，ONKYO的意思便是音响。其主营业务涵盖消费类个人影音（A/V功 放、家庭影院、Hi-Fi产品、迷你音响、便携影音）、高端定制影音、数字娱乐服务、OEM产品（电视/车载/游戏扬声器和电子）。

ONKYO QPLAYER是Onkyo与QQ音乐联合推出的首款数码音响产品，2015年CES展上初次亮相的产品，凭借着独特的外观，内置触摸屏等设计吸引了众多的关注。ONKYO QPLAYER采用了Wi-Fi蓝牙双无线连接方案，使其无需连接智能设备，只需要连接Wi-Fi，即可单独进入播放状态。下面就来详细了解一下这款产品外观设计及内部结构配置吧~

一、ONKYO QPLAYER 无线音响开箱

包装盒正面设计有ONKYO品牌LOGO，产品外观渲染图和 QPLAYER品牌名称标志。

侧边有产品型号：QP-11（R)，产品尺寸：320*66*78mm，产品毛重：1.68kg。

另外一侧展示有产品使用场景渲染图和公司信息。

包装盒内物品有ONKYO QPLAYER 无线音响、电源适配器和产品说明书。

电源适配器。

电源适配器采用DC接口。

电源适配器上信息有型号：KSAS0361800200HC，输入：100-240V~50/60Hz 1.0A，输出18V-2.0A，制造商：冠德科技（北海）有限公司。

ONKYO QPLAYER 无线音响采用了圆柱型设计，条状格栅，内部防尘网布包裹，正面有ONKYO品牌LOGO。

背面电源接口有防尘盖覆盖。

防尘盖上标签信息有品牌：ONKYO，型号：QP-11（R)，品名：无线播放器，产地：中国，输入：18V-2A，CMIIT ID：2016DP5416，制造商：安桥（上海）商贸有限公司。

打开防尘盖，内部有DC电源接口和3.5mm音频接口。这个盖子同时也是音箱在使用中的支架。

中间二维码标签下方还隐藏有网线接口。

网线接口特写。

音响底部设计有方形脚垫。

音响一端为环形格栅。

另外一端有蓝牙连接、加减音量和电源开关四颗功能按键。

音响内置触摸屏特写，3.5寸显示屏，隐藏式设计。

背面有一颗恢复出厂按钮。

金属防护格栅卡扣固定可轻松打开。

音响外壳防护格栅特写。

防护格栅采用了金属材质，提升保护性。

二、ONKYO QPLAYER 无线音响拆解

固定螺丝位于腔体贴层下方。

卸掉螺丝即可打开腔体。

电源接口保护盖特写。

电源接口保护盖卡扣结构特写。

充当支架使用时可以有一个小角度的调整音箱姿态，从而达到更佳的使用体验。

内置屏幕通过排线与主板连接。

排线接口处有海绵垫覆盖。

挑开排线BTB连接器，即可完全打开腔体。

扬声器出音孔外侧特写。

扬声器出音孔内侧有防尘网覆盖。

组件导线与主板通过插座连接。

另外两处导线插座特写。

滑轨上的导线与主板焊接。

排线插座贴胶带固定。

排线穿过防干扰磁环，过滤高频杂波。

腔体一侧内部元器件一览，有显示屏和一颗扬声器单元。

腔体另外一侧元器件一览，固定有音腔和主板单元。

侧边扬声器单元特写。

扬声器侧边特写。

扬声器背部T铁上覆盖有缓冲垫。

撕开缓冲垫，扬声器T铁上未印制任何信息。

显示屏滑轨结构特写。

屏幕小板通过金属弹片与滑轨上的金属片衔接，然后再连接到音响主板。

显示屏滑轨框架上磁铁特写，用于固定显示屏。

揭开滑轨上的胶垫，下方可看到电源输入小板。

电源输入小板特写。

小板通过导线插座与主板连接。

组件导线特写。

导线穿过磁环，抑制高频干扰。

电源输入小板背面元器件一览。

显示屏单元正面特写。

显示屏单元背面特写。

两块方形磁铁特写，用于固定显示屏。

显示屏上圆形磁铁特写。

显示屏塑料框架特写。两侧有两颗磁铁与金属滑轨上的磁铁衔接，使显示屏固定在某一位置上。

框架背面磁铁特写。以上众多的磁铁让显示屏抽拉组件在关闭和开启时都有明显的段落感并起到固定的作用。

显示屏金属滑轨特写。

滑轨内侧结构特写。

显示屏框架背面左右两侧分别设置有4颗钢珠。

侧边同样有4颗钢珠，固定在金属滑轨凹槽内，用于显示屏滑动。以上就是显示屏抽拉组件的介绍，当时的设计结构非常复杂。在组件中高频率使用且易于磨损的组件都用了金属材质，增加稳定性的同时也增加了使用寿命。

打开前显示屏腔体。

腔体内侧磁铁特写。这块磁铁也是用作闭合屏幕后辅助定位固定的。

显示屏腔体内部元器件一览。

与控制按键小板连接的同轴线特写。

显示屏主板上导线过孔与控制按键小板连接。

显示屏排线与小板通过排线插座连接。

另外一处显示屏排线插座特写。

卸掉金属弹片固定螺丝。

金属弹片导线与小板焊接接地。

取掉显示屏主板。

小板正面特写，大面积屏蔽罩覆盖。

小板背面特写。

用作复位键的微动开关。

丝印SI8FI的降压IC。

SGM圣邦微 SGM3144 高性能白光LED驱动器。集成了电流源和自动模式选择电荷泵。该器件通过利用1x / 1.5x分数电荷泵和低压差电流源来保持高效率。较小的等效1×模式开环电阻和电流源的超低压差电压延长了1×模式的工作时间，并优化了白光LED应用中锂离子电池的效率，用于屏幕背光驱动。

SGM圣邦微 SGM3144 详细资料图。

丝印A3DL的IC。

AVX钽电容，47μF 6V。

丝印J35B的稳压IC。

两颗丝印E23的IC。

SGM圣邦微 SGM7222高速，低功耗双刀双掷（DPDT）模拟开关，采用1.8V至4.3V单电源供电。

SGM圣邦微 SGM7222详细资料图。

丝印 ATMLH512 储存器。

ASIX亚信 AX88772C USB转以太网控制芯片，支持Microsoft AOAC(Always On Always Connected)，可为各类应用增加低价、小封装、高效能、高集成度、即插即用的快速以太网连网特性。USB端口符合USB 2.0/1.1规格，快速以太网MAC及PHY则兼容于IEEE 802.3 及IEEE 802.3u协议。内置USB Host端口的微控制器搭配AX88772C，即可增加双绞线快速以太网特性。

ASIX亚信 AX88772C详细资料图。

LED指示灯特写。

丝印HU5d的IC。

打开屏蔽罩。

屏蔽罩内元器件一览。

MTK联发科 MT6166 基带芯片，用来合成即将发射的基带信号，或对接收到的基带信号进行解码。特性：全多模射频解决方案(GGE/WCDMA/TDSCDMA)通过3 GPP第8版(HSPA)；GMSK和8-PSK的直接转换(3G)、两点调制(TPM)和小信号极性(TPM)；混合直接转换(3G)/低中频(GGE，DC-HSDPA)接收机；低电源电流与直流-直流变换器直接运行；26 MHz内部DCXO或外部VCTCXO操作(带有集成AFC DAC)；支持关键Rx和TX规范的RF校准功能(图像抑制、LO反馈、直流偏移)；测温子系统。

MTK联发科 MT6323 电源管理系统芯片，包含3个降压转换器和23个LDO，它们针对特定的2G/3G/智能手机子系统进行了优化。提供单声道0.7W到8Ω，高效率AB/D类音频放大器和灵活的指示灯LED驱动器的各种应用；支持多达4个独立控制的LED通道；柔性控制包括：寄存器模式、PWM模式和呼吸模式。

MTK联发科 MT6323 详细资料图。

SK hynix海力士 H9TP32A4GDBC EMMC+LPDDR2模组，内置4GB FLASH和512MB LPDDR2内存。

SK hynix海力士 H9TP32A4GDBC详细资料图。

MTK联发科MT6572 处理器，配备节能的双核心 ARM® Cortex®-A7 处理器，并采用优化了成本效益的系统级设计，简化了产品研发工序，从而降低生产成本，亦让产品可更快面世。MT6572 提供众多联机选择，包括 Wi-Fi、蓝牙及 GPS；在多媒体功能方面，联发科技 MiraVision™ 技术提供 960 x 540 画质，亦备有图片增强功能、720p HD 视频播放功能以及 500 像素镜头。

另一个屏蔽罩内有一颗IC和晶振。

MTK联发科 MT6627 处理器芯片，是MTK平台的4合1连接芯片，它包含一个WiFi/蓝牙无线电收发器、一个GPS接收机和一个FM接收机前端，以及QFN 40包中的集成无源设备(IPD)。对于WiFi和蓝牙，MT6627提供了一种先进的交换机制，允许在WiFi和BT模式之间进行快速交换，最大限度地实现硬件共享和重用。

FocalTech敦泰FT6336 内置16位增强型微控制器（MCU）的单片电容式触摸面板控制器。FT6X36系列集成电路采用自电容技术，支持单点和手势触控ORNT，配合自电容触控面板，实现用户友好的输入功能，广泛应用于智能手机、MIDS和GPS等各种便携设备。

FocalTech敦泰FT6336 详细资料图。

取掉控制面板腔体的外围金属格栅。

金属格栅特写。

揭掉贴层，固定螺丝裸露了出来。

卸掉螺丝打开控制板腔体。

腔体正面有控制小板和一片独立的蓝牙WIFI天线。

背面是4颗功能按键连接在一起，以及第二处天线。

贴片蓝牙WIFI天线特写，型号：F900N-1B1-A。

控制按键小板正面元器件一览。

控制按键小板背面元器件一览，有8颗微动按键。

单颗LED指示灯。

两颗不同颜色的LED指示灯。

TI TLV70233 3.3V低压降线性稳压器。

TI TLV70233 详细资料。

TI德州仪器 NE5532 运算放大器，具有极低的噪声，高输出驱动能力，高单位增益和最大输出摆幅带宽，低失真，高压摆率，输入保护二极管和输出短路保护。经过内部补偿以实现单位增益操作。为等效输入噪声电压规定了最大极限。

TI德州仪器 N5532详细资料图。

小板上焊接有一块方形邮票板，邮票板上焊接有蓝牙芯片。

板载蓝牙天线特写。

FM复旦微 FM24C512A 2线串行EEPROM，提供524288位串行电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）宽电压，每8位65536个字。该设备的级联功能允许多达8个设备共享一条普通的两线总线。该设备经过优化，适用于许多低功率和低电压运行必不可少的工业和商业应用。

FM复旦微 FM24C512A详细资料图。

高通CSR8635蓝牙音频单芯片方案，采用QFN封装方式，内置锂电池充电器。CSR8635支持蓝牙4.1，支持高通cVc通话降噪技术。

音响腔体内还固定有一个单独的音腔。

音响主板上还有一层盖板。

取掉盖板，盖板内侧与主板衔接的地方有海绵垫防护。

盖板下方有主板和一颗扬声器。

打开单独的音腔。

音腔内扬声器单元和调音棉。

扬声器正面特写。

扬声器背面同样有缓冲绵贴，撕开泡棉下方也没有任何扬声器的标识。

主板正面元器件一览。

主板背面元器件一览。

四颗15μH的电感，用于数字功放输出滤波、一颗磁环滤波电感用于电源输入滤波。

多颗220μF的滤波电容。

TI德州仪器 TAS5711 20W数字音频功率放大器，支持8-26V供电，采用数字信号输入。

TI德州仪器 TAS5711 详细资料图。

TI德州仪器 PCM1808 具有单端模拟电压输入的高性能，低成本，单芯片，立体声模数转换器。使用具有64倍过采样率的delta-sigma调制器，并包括一个数字抽取滤波器和一个高通滤波器，可以消除输入信号的直流分量。对于各种应用，PCM1808器件在串行音频接口中支持主模式和从模式以及两种数据格式。

TI德州仪器 PCM1808详细资料图。

丝印 D1760晶体管。

Active-semi技领 ACT4065A 电流模式降压DC/DC转换器，在210KHZ开关频率下产生高达2A的输出电流。ACT4065A工作时效率高，峰值效率为95%。保护特性包括主周期电流限制、热停堆和短路时的频率回缩。

Active-semi技领ACT4065A详细资料图。

丝印CU4R的IC。

两颗丝印G23的IC。

TI德州仪器 TL074C TI SOP-14 高速JFET输入单运算放大器。

TI德州仪器 TL072 高速J-FET输入双运算放大器。它将匹配良好的高压J-FET和双极晶体管集成在单片集成电路中。该器件具有高的转换速率、低的输入偏置和偏置电流、低的偏置电压温度系数。

TI德州仪器 TL072详细资料图。

TI德州仪器 HJ4052 的IC。

电源接口，跳线连接。

AOS万代 AOD4185 P沟道增强型场效应晶体管，采用先进的沟槽技术，提供出色的RDS（ON）和低栅极电荷。由于DPAK/IPAK封装具有优异的耐热性，该器件非常适合大电流应用。

AOS万代 AOD4185详细资料图。

SS34肖特基二极管。

78M09稳压IC。

78M06稳压IC。

两颗丝印X72V的IC。

丝印1117A的IC。

丝印44 TI M2P的IC。

丝印7181的IC。

丝印LA的IC。

Pulse Electronics H1102NL 以太网变压器。

Pulse Electronics H1102NL详细资料图。

三颗贴片钽电容。

丝印G3P的IC。

ONKYO QPLAYER 无线音响拆解全家福。

三、我爱音频网总结

ONKYO QPLAYER无线音响在外观设计上非常的有特点，圆柱形造型，搭配条纹格栅保护外壳，既充满了设计感，又起到了很好的保护作用。内置的隐藏式触摸幕通过滑轨结构实现隐藏功能，连接移动终端设备使用，可隐藏屏幕；而使用Wi-Fi无线连接时，便可通过屏幕对整机进行控制。

内部结构配置上，结构复杂，用料十足。总共配备了隐藏式触摸屏以及滑轨结构、3颗扬声器单元、音响主板、触摸屏主板、电源输入小板以及操控按键小板。组件之间通过各种连接器连接。蓝牙主控芯片位于控制按键小板上，采用了高通CSR8635蓝牙音频单芯片方案，小板上还配备有德州仪器 NE5532 运算放大器、复旦微 FM24C512A 2线串行EEPROM等。

对于整机控制起到决定性作用的芯片位于触控屏主板上，采用了多颗联发科产品，包括联发科MT6572、MT6627处理器芯片，联发科 MT6323 电源管理系统芯片，以及联发科 MT6166 基带芯片；其他方面还采用了圣邦微 SGM3144 高性能白光LED驱动器，SGM7222双刀双掷（DPDT）模拟开关；亚信 AX88772C USB转以太网控制芯片；海力士 H9TP32A4GDBC 嵌入式闪存存储；敦泰FT6336 单片电容式触摸面板控制器等。

音响主板上配置有TI德州仪器的芯片产品，包括TAS5711 20W数字音频功率放大器，TL074C TI SOP-14 高速JFET输入单运算放大器，TL072 高速J-FET输入双运算放大器，PCM1808立体声模数转换器等；还配备了技领 ACT4065A 电流模式降压DC/DC转换器；万代 AOD4185 P沟道增强型场效应晶体管；Pulse Electronics H1102NL 以太网变压器等。

总体来说，ONKYO QPLAYER无线音响是一款非常具有探索性质的产品，设计独特配置丰富，隐藏式的触摸屏设计既起到了一定的便携性，还提供了自由选择使用方式。搭配Wi-Fi蓝牙双无线连接方案，在当时关注度很高，现在也成为了智能音箱的标准配置。但机身内部并未配备电池单元，一定程度上限制了更多场景的使用。

嵌入式 MRAM的高性能应用

翻译自——Semiwiki

总结

一种新型自旋转移转矩磁阻存储器(STT-MRAM) IP为高性能嵌入式应用提供了一个有吸引力的选择。

介绍

如今，社会上广泛的应用程序都迫切需要嵌入式非易失性内存IP。

然而，嵌入式非易失性闪存IP的未来扩展在更高级的节点上是无效的。一些替代的存储器技术已经被作为“闪存的替代品”来追求，例如相变存储器(PCM)材料，电阻变化存储器(RRAM)，自旋转移转矩磁阻存储器(STT-MRAM)。这些技术提供了密集的位单元(“1T1R”)，并通过改变单元的静态电阻来操作，这种电阻是通过材料的“Write1”和“Write0”脉冲电流和大小引起。当单元被访问时，读操作感知电阻大小，大大降低单元电流。理想情况下，两个电阻之间的比率非常高，以加速读取操作。

作为嵌入式闪存的替代品，这些技术的评估标准如下:

波动率量度，即操作温度范围、数据保留(非常依赖于温度)

Bit密度

Bit单元电阻比

读写时间

数组写粒度

低功率

持久性(反映为超过误码率阈值之前的R/W周期数)

额外的制造复杂性(例如成本)

STT-MRAM是目前采用速度最快的嵌入式内存技术。位元的“磁隧道结”(MTJ)的截面如图所示。电池由两层铁磁层组成，被一层薄薄的隧道氧化物隔开。“自由层”的磁极化随写入电流的方向和大小而改变。无论自由层的极化与参考层是“平行”还是“反平行”，通过这些层的电阻有很大的不同。

MTJ截面

用于STT-MRAM的磁隧道层和电子隧道层很容易制作和蚀刻。MTJ满足典型的嵌入式flash需求，如第一个图所示，它具有高粒度寻址能力的巨大优势。

对于上面列出的高要求性能和持久性的嵌入式内存应用程序集，STT-MRAM技术特性将需要持续的研发投资。

STT-MRAM高性能和耐久性

在最近的VLSI 2020研讨会上，来自GLOBALFOUNDRIES的一个团队介绍了一种全新高性能STT-MRAM产品。他们开发了一种新的MTJ材料层堆栈，以优化读访问时间并同时显著地延长持久周期的次数。

下表给出了这个新的STT-MRAM IP的总体规范:

（高性能应用程序的持久性目标是使用10nsec写入脉冲的比特错误率(BER)限制1E-06 (1 ppm)来定义的。）

与类似eflash的替换设计相比，这种高性能电池的保留性能在125摄氏度时降低到了10秒。(在125C时保持10秒相当于在85C时保持1周。)这将需要一个低开销的刷新周期。

GLOBALFOUNDRIES团队在阵列实现中添加了几个奇特的工程优化:

MTJ阵列采用自适应工作电压

读出放大器Trim处于最佳性能

例如，Write1和Write0电流方向的电压偏置适于响应内部温度传感器。所需的Vop在较低的温度下更高，例如，与25℃相比，在-40℃时为+10%(在125C时为-16%)。这是由于在低温下更高的“胁迫”磁场（coercive magnetic field），必须被克服来改变极化。

下面的图表强调了GLOBALFOUNDRIES在研讨会上提供的技术认证数据。

第一个图显示了具有不同写入脉冲宽度的两个不同MTJ材料堆的中BER，作为Vop的函数。堆栈“C”被优化为单写脉冲10nsec。(注意，较长的电流脉冲和/或多个脉冲，可能包括一个中间的读-验证操作，提高了误码率。)

下面的图说明了在125C下的堆栈“C”的读存取周期的误码率，并带有检测放大器的修整。

STT-MRAM可靠性评估

进行可靠性评估，以确保没有相邻位元“干扰”失败。

STT-MRAM阵列的耐久性规范要求开发一个MTJ寿命模型，使用加速电压和温度条件下的BER数据。(使用足够的阵列数据所需的时间太长，因此必须采用其他破坏机制模型常用的加速应力技术。)GLOBALFOUNDRIES团队指出，对于传统器件栅氧化物的随时间变化的介电击穿(TDDB)有大量的模型参考，但迄今为止，对MTJ寿命击穿机制的模型还很少。

耐久性数据(1ppm BER)的结果为如下所示的可靠性模型:

该图说明了模型外推到>1E12在-40C的耐久周期，使用10nsec的最积极的写入周期脉冲。对于高于-40摄氏度的温度(较低的Vop)和较大的写入脉冲宽度，这种优化的MTJ堆栈的持久周期数将会大得多。

通过大量的研发工程，GLOBALFOUNDRIES团队展示了一种新型MTJ材料堆栈，提供了STT-MRAM阵列的“高性能”变体。虽然该技术的初始IP提供了一个有吸引力的替代非易失性eFlash，这一新技术推动STT-MRAM进入一个极具竞争力的位置。

延伸阅读——STT-MRAM存在的两个弊端

随着自旋转移矩效应的发现以及材料和结构的优化，基于自旋转移矩效应的STT-MRAM器件应运而生。自从自旋转移矩效应被证实以来，一方面研究人员通过大量的努力尝试降低磁化反转的临界电流，增加热稳定性.

早期的磁隧道结采用面内磁各向异性（In-Plane Magnetic Anisotropy）。它存在如下两个弊端：

1）随着工艺减小，热稳定性恶化。采用面内磁各向异性磁隧道结的存储寿命取决于热稳定性势垒和磁各向异性场，面内磁各向异性的来源是薄膜平面较大的长宽比。

随着工艺尺寸的微缩（＜50nm），这种薄膜的边际效应加剧，会产生显著的磁涡旋态，难以保持较高的热稳定性势垒，甚至稳定的磁化也无法存在，这将限制MRAM的存储密度；

其次面内磁各向异性的磁隧道结降低了自旋转移矩的翻转效率

因此，对于相同的热稳定性势垒，垂直磁各向异性能够使磁隧道结的临界翻转电流比面内磁各向异性的更低，相应地，自旋转移矩的翻转效率更高。鉴于上述优势，研究人员也一直致力于采用垂直磁各向异性的磁隧道结结构建高密度、低功耗的pSTT-MRAM。

图1（a）垂直磁各向异性的磁隧道结；（b）沿面内和垂直方向的磁化曲线，证明易磁化轴沿垂直方向。

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