产品结构设计分析实例:谷歌home mini音箱

特别提示:本文内容适用于产品结构工程师,设计师可作简单了解

不知道大家有没有买过这一款Google的mini音箱,用着效果怎么样,我们今天就来分析一下这款音箱的产品设计,首先我们从外观开始,然后在分析具体产品结构设计技巧......

一、 Google home mini 外观赏析

三种颜色(图片来源beatbuy)

1、形状方面:Google home mini采用近似圆形的造型,颜色有三种,可以很好的和家居融合为一体。

2、尺寸方面:长*宽*高:9.84*9.8*4.2cm,尺寸搭配也比较合理,小巧玲珑,可以放置在任何地方。

3、重量方面:整个重量只有173g(也就三个鸡蛋的重量),更方便携带;

4、材质运用:另外正面外观材质采用的是布质的防尘网,拿起来之后,没有了其他家的产品的塑料感,柔性家居材质的使用让触觉上的体验更舒服。

5、功能区域:具体见下面三个图示

背面(图片来源beatbuy)

背面采用灰色和橙色双色设计,底下是一整块防滑垫,可以起到稳定的作用。

复位键(图片来源beatbuy)

防滑垫边缘有一个重置按键,方便用户在使用时进行重置。

usb口和麦克开关(图片来源beatbuy)

在Google home mini防尘网下的面塑料壳的侧部,有一个充电接口,采用Micro USB充电接口。输入电流208mA。在距离充电口45°方向,设置有一个麦克风开关,可以实现与mini的语音交互。

二、功能简单介绍

Google Home Mini没有内置电池,所以使用时需要一直连接外部电源;支持通过语音指令启动居家监视器,并可查看状况;在睡眠时自动帮你关灯等等,具体要详细了解的话可以去其他网站搜搜,我这里就不介绍了,我们重点分析设计技巧。

三、结构分析

①、底部重置安静结构分析

底部复位键(图片来源ifixit)

如上图所示,撕掉音箱底部粘接的硅胶防滑垫后,可以看到复位按键,这是一个单支撑点弹力壁连体按键,这种结构形式的按键如下图,

单支撑点弹力壁连体按键(图片来源网络)

这种按键手感相对均衡,在产品设计中是比较常见的一种,其结构简单,成本较低,所以应用广泛。这种结构形式的按键由于与外壳有一个很大的间隙,通常用在非外观面上,如产品的底部等,如果用在外观面上,通常要配合硅胶片或者PVC膜一起使用;在Google home mini 这款产品上就是配合硅胶一起使用的。

在做这个结构形式的按键设计时,有很多要注意的细节,今天在这不描述了。

②、底盖与本体的装配结构

最外层的底盖与本体采用的是4*6的T6螺丝连接,这里没什么特殊之处,拧下底盖上的螺丝即可拆下底盖,内部还有一个内壳底盖,也是采用4*8的T9均布螺丝连接。

③、充电口以及麦克风处结构分析

麦克风开关和Micro USB接口通过一个PCB组成一个模块,另外产品的复位按键也设置在了这块小板背后,是一个微动按键。

然后PCB通过螺丝固定在外壳上。麦克风处的开关采用的一个拨动开关,拨动开关的结构也比较常见,其主要结构形式是由一个波动按键、一个按键帽和一个拨动的滑槽组成。其形式如下图右侧所示。

这种开关结构的设计要点是要注意好按键帽与开关柄的组装以及滑槽的行程尺寸。

④、内部结构分析

扬声器模块通过四个螺丝固定在下层的铝合金扩散器上,扬声器通过快速连接端子连接到主板上,是一个全频动圈扬声器,直径40毫米。

铝合金扩散器也通过4x 9mm T6 螺丝钉锁在上壳上。

铝合金材质的全向扩散器下面是本产品的主板,

三、固定主板的铝镁合金扩散器结构分析

这里重点看一下铝镁合金扩散器的结构及作用

1、结构上:在扩散器边缘,箭头所指的位置是两块黑色塑料,它们与PCB中带的Wi-Fi和蓝牙天线的位置是一一对应的,PCB的这些位置需要发射射频,即RF (Radio Frequency的缩写),

而一般金属会对RF信号产生干扰,所以在这些位置开了缺口,用作WIFI/蓝牙天线信号的溢出。此我们可以看出这里用的不是抗金属干扰吸波材料。所以我们在设计类似产品时,要注意pcb周围金属部件的设计。

2、有散热的作用:由于其主要是以金属铝制成,金属铝导热系数大,纯铝的导热系数237。可以作为散热材料,铝制散热件我们经常会碰到,如电脑主机上的CPU散热器就是铝制品。

CPU散热器

,由此使音箱在使用中温升很低,长时间使用没有任何问题。

3、起到增加强度的作用:由于整个产品都是塑料件,在上下壳之间增加金属结构,可以有效提升产品的结构强度。

四、音量调节按键结构

Google home mini 音箱的音量调节采用的是点触式触摸按键。如下图铝制件扩散器两端多出来的金属片触摸条,靠近黑色塑料。通过金属触摸条来调节音量大小。

五、四颗指示LED灯分析

如上图,将主板与顶盖分离后,可以看到上盖上的四个led导光柱,以及主板上的4颗贴片led灯珠。导光柱正对着主板上的4个贴片LED灯。初步分析应该是RGB SMD灯珠,可以通过IC控制实现不同的颜色变化。

六、面板控制触摸键分析

在导光柱四周的白色金属片是控制音箱功能的触摸条,可以通过外壳中间触摸控制,但是这个触摸条的功能据说在正式出货前取消了,因为这个触摸控制开关会自动开启录音并同时上传,涉及到隐私问题。Google修复了这个问题也同时取消了中间按键。

七、麦克风结构分析

这款Google home mini2采用的是MEMS手机贴片硅麦。其灵敏度范围-41db。成本也比较低,几毛钱一个。

MEMS手机贴片硅麦(图片来源阿里巴巴)

Google Home Mini默认设置是对所有人发出的语音都会做出反应,用户可以通过训练其只接受指定的人的语音命令。

八、板载天线分析

Google Home Mini主板上用的天线是板载天线,天线是各种智能设备都需要的重要部件,所有需要用到无线的设备都需要用到它。板载天线分为PIFA型(平面倒F型)、倒L型等。下图是倒F的PCB板载天线

从上图主板边缘可以看出,Google home mini的板载天线是倒L型的。

通过今天的文章,我们已经将Google home mini音箱的产品结构分析完了,希望对大家有一丝帮助。


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