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Amazon echo dot スマートスピーカーを分解する。

スマートフォン

最近話題のスマートスピーカですが、今回は2017年版の新型echo dotを入手したので早速分解してみたいと思います。
家電などと連動させると様々な操作が音声で行えるということですが、果たしてどのようなハードウェアで構成されているのでしょうか。

Amazonで購入したecho dot。
青いコンパクトなパッケージに入っています。

パッケージには使えるスキルとしてAmazon music、docomo、JR東日本などの企業名が入っていました。
具体的にはどんなことが出来るのか興味ありますね。

反対面にはALEXA VOICE SERVICE、BLUETOOTH、WIFIの表記。
これは装備されているインターフェイスを表しているようですね。

裏面には機能概要が書かれています。
・声だけで簡単操作
echo dotで、クラウドベースの音声サービス「Alexa」と対話できます。Alexaに話しかけるだけで、情報の検索、音楽やニュースの再生、アラームのセット、スマートホーム対応端末のコントロールなど、いろいろな操作が可能です。Alexaには新しい機能が続々と追加されています。

echo dotのパッケージ正面です。
使い方として「アレクサ、音楽をかけて」、「明日の天気を教えて」、「朝6時に起こして」など、基本的な音声コマンドが書かれています。
人に話しかけるような感じで使えるところがスマートスピーカたる所以なんですね☆

では早速開封してみましょう。
シールテープをぺりぺりとめくるだけ。。。

パカッと開きました。
amazonロゴが上面に来ていますね。

中身を取り出してみました。
紙のクッション材で梱包されています。

梱包を解いてみました。
echo dot本体、ACアダプタ、MicroUSBケーブル、マニュアル類が入っていました。

付属のACアダプタです。
長さは50mmほど。

横幅は38mmほど。
コンパクトに作ってあるので、周りのコンセントを塞ぐこともなさそうですね♪

ACアダプタの仕様です。
9W出力で、5.2V 1.8A仕様となっています。
若干電圧が高いので長めのUSBケーブルでも問題なく使えそうな感じですね。ちょっと貴重な仕様です(^^

付属の電源用ケーブルは一般的なMicroUSB仕様

両コネクタ部はネックがしっかりしており、長持ちしそうな感じですね。

echo dot本体です。
ホワイトをベースにグレーのトッププレートとなっています。

直径は83mm。
ちょうど昔のシングルCDと同じイメージですね。

厚みは30mmと想像よりコンパクトな感じです。
このボディサイズで高性能なマイク機能を実現しているのは驚きですね。

トップの操作面です。
マイクのミュートボタン、音量大、音量小、発話ボタンが並んでいます。

外部インターフェースは給電用のMicroUSB端子と3.5㎜ステレオジャックが装備されてます。

裏面には滑り止めとマイクへのノイズ防止を含めたゴムシートが全面に貼り付けされています。

ゴムプレートは銘版を兼ねており、各種仕様が記載されています。
電源は5V 1.8Aとなっており、ACアダプタの0.2V分は電圧降下を見越した余力ということですね。

どこにもビスが見当たらないので、裏面のゴムをパリッとはがしてみました。

するとさらに強力な透明シートが。
これも樹脂工具でバリバリ剥がしていきましょう。

透明シートを剥がすと、ビスが見えました。
分解防止用にトルクスビスが使用されていますが、問題ありませんね。

いつも愛用のドライバーセットから、トルクスT8番をチョイス。

マグネットでパチッと装着できるのでとっても便利。
手早く装着完了です(^^

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特にネジロック等も施工されておらず容易に緩みました。

ビスは全部で4本。
少し長めですが一般的なトルクスタイプなので、分解は容易です。

ビスを外すと、下部と上部の2つに分離しました。

まずは下部をチェックしましょう。
白いプラスチックの中に、黒い樹脂部品が入っています。
電極が見えることから電気部品のような感じですね。

特に固定はされておらず引っ張ると取り出しできました。
よく見るとスピーカーでした。

スピーカーの音が出る部分はホコリ防止のガスケットが装備されており、意外としっかり作られている印象です。

スピーカーを取り出した抜け殻です。
黒いシールは不要部分の穴を埋めているようですね。

また底面にはRFIDチップが搭載されていました。
NFCとは互換性が無い規格のモノでした。
おそらくAmazonでの製品管理用に装備されているのでしょう。

また外周部にも黒いテーピング処理がありました。
おそらく下部と上部の接合部の隙間を埋めるための処理ですね。

続いて上部のパーツを見てみましょう。
echo dotは鋳造アルミをベースに基板などが装備されており、なかなかしっかりした作りです。

まずはフレキシブルケーブルを外しましょう。
樹脂工具でコネクタの後ろ側をパチッと持ち上げればロック解除できます。

フレキシブルケーブルを外したので、トップの操作パネルが分離できました。

黒く見えていたのはゴム製のシートです。
ボタン部からのダスト侵入防止というよりも、マイクとスピーカーの防音目的ではないでしょうか。

操作パネル部の基板を剥がしてみました。
ボタン部は厳重にシーリング処理されており、防水という訳ではありませんが少々の水気やダストから守ってくれそうな感じですね。

またマイクミュートボタンにはLEDも仕込んでありました。

先ほどの基板の反対面です。
見て驚くのは金色の部品が沢山並んでいることですね。
これは指向性のMEMSシリコンマイクですね。どの方向から話しかけても反応できるように多数のマイクアレイでデジタル処理されているようです。

マイク2本ごとにA/Dコンバータが装備されていました。
これはTEXAS INSTRUMENTSの「TLV320ADC3101」ですね。
miniDSP付きのステレオA/D converterとなっています。

こちらのS3103 3236Aと書かれたチップはカスタム品でしょうか。
情報を探してみましたが素性は不明でした。。。

各マイクの両端にはRGBフルカラーのSMD LEDが仕込まれています。
これはステータス表示で回転表示したり、反応中のマイク方向を示したり、様々な用途に使われています。
金色に輝くMEMSシリコンマイクは、裏面に穴が開いておりそこがマイクになっています。

続いて下部パーツから基板を外してみました。
アルミハウジングはシールドと放熱を兼ねた設計のようですね。

アルミハウジングには熱伝導ゲルシートが貼り付けされていました。
これは無線部と思われるシールドケース部を冷却する目的のようです。

取り外したメイン基板です。
こちらの面はCPUや無線部のシールドケースと電源ICなどが実装されていますね。

このICには冷却機構は装備されていませんでした。
搭載されているのはMEDIATEK製の「MT6323LGA」です。
MEDIATEKといえばスマホのCPUでおなじみですが、これはサブシステムの電源管理ICです。

メイン基板裏面です。
基板の左右には無線用のアンテナパターンが引いてありますね。
2.4GHz wifi/5.0GHz wifi/Bluetoothなどが包括されています。

そして裏面に唯一搭載されているICはTEXAS INSTRUMENTS製の「TLV320DC3203」ですね。
192Hz/32Bit対応のDACとなっており、echo dotの内蔵スピーカーを鳴らします。

このように多数のマイクアレイでどのような状況でも音声を的確に聞き分けてくれるという仕組みになっていました。
echo dotのマイクアレイ部は見所の多い部分でもありますね。

いかがだったでしょうか。
内部構造もさることながら、実際に使ってみると近未来を体感できる素晴らしいデバイスでした。

ホームオートメーションなどの連動も今後研究してみたいと思います。

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