کالبدشکافی ایرپاد پرو اپل: نگاهی به درون هدفون‌های نویزکنسلینگ

وقتی یه محصول پسوند "پرو" می‌گیره، قطعا کلی امکانات جدید بهش اضافه شده. بیا اول ببینیم چه چیزهایی تو این ایرپاد گنجونده شده:

← حذف نویز فعال (ANC) و حالت شفافیت صدا (Transparency mode) برای شنیدن صدای محیط

← میکروفون رو به داخل گوش که برای اکولایزر تطبیقی استفاده می‌شه

← تراشه بی‌سیم H1 اختصاصی اپل با پشتیبانی از بلوتوث نسخه 5

← مقاومت در برابر آب و تعریق با استاندارد IPX4

با وجود تمام این امکانات، هر کدوم از گوشی‌های ایرپاد پرو حدود 5.4 گرم وزن دارن که تقریبا یک‌سوم از نسل قبلی سنگین‌تر هستن.

کیس شارژ هم با وزن 45.6 گرم یه مقدار تپل‌تر و سنگین‌تر شده. البته این افزایش وزن اصلا چیز بدی نیست؛ تو کالبدشکافی خیلی از دستگاه‌ها دیدیم که یکم ضخامت بیشتر معمولا به معنی یه باتری بزرگ‌تر و شارژدهی خیلی بهتره.

طراحی کیس ایرپاد پرو هنوز هم همون سبک آشنای قوطی نخ دندون رو داره. وقتی درش رو باز می‌کنی، دو تا گوشی کوچولو دارن از اون تو نگاهت می‌کنن. پشت کیس هم همون دکمه همیشگی برای جفت‌سازی (Pairing) و یه سری نوشته‌های حک‌شده دیده می‌شه.

از اونجایی که قبلا سر باز کردن این گجت‌ها حسابی به دردسر افتاده بودیم، این بار قبل از اینکه با زور به جونش بیفتیم، تصمیم گرفتیم با دستگاه اشعه ایکس یه نگاهی به داخلش بندازیم.

وقتی با اشعه ایکس به داخل این دستگاه حرفه‌ای نگاه می‌کنیم، پیچیدگی فوق‌العاده‌ش کاملا مشخص می‌شه. واقعا طراحی حیرت‌انگیز و متراکمی داره!

این ایرپادها با این ظاهر عجیبشون تو عکس‌های اشعه ایکس، شبیه خیلی چیزها به نظر می‌رسن: شاید یه جت‌پک کوچولو. یا سیستم پشتیبانی حیات لباس فضانوردها. و البته بدترین کابوس برای یه مهندس تعمیرات!

وقت مقایسه‌ست! بریم ببینیم پسوند "پرو" دقیقا چه تغییراتی تو ظاهر این هدفون ایجاد کرده؟ سری‌های سیلیکونی جدید اضافه شدن تا صدا رو کاملا ایزوله کنن و هدفون خیلی محکم‌تر تو گوش بشینه. بدنه گوشی‌ها کوتاه‌تر و جمع‌وجورتر شده و کیس شارژ هم به همون نسبت پهن‌تر طراحی شده. توری‌های مشبک جدیدی روی بدنه اضافه شده که وظیفه‌شون متعادل کردن فشار هوای داخل گوشه تا موقع استفاده طولانی اذیت نشی.

میکروفون پایینی هم کوچیک‌تر شده و زاویه‌ش تغییر کرده تا صدای تو رو تو تماس‌های تلفنی با کیفیت خیلی بهتری دریافت کنه.

روی کیس شارژ شماره مدل A2190 حک شده و گوشی‌ها هم به ترتیب مدل‌های A2083 و A2084 هستن. اینجا یه علامت "سطل زباله خط‌خورده" هم می‌بینیم که معنیش اینه که نباید این دستگاه رو بندازی تو سطل آشغال معمولی.

البته با توجه به اینکه باتری‌های لیتیومی بعد از چند سال فرسوده می‌شن، اگه نشه باتریش رو عوض کرد، عملا چاره دیگه‌ای جز دور انداختنش نمی‌مونه.

ته محفظه کیس شارژ، پین‌های فنری و فلزی رو می‌بینیم که برای شارژ شدن گوشی‌ها استفاده می‌شن. حالا سؤال اصلی اینه که آیا باز کردن و تعمیر این ایرپادهای پرو از نسل‌های قبلی راحت‌تره؟ ما هم مثل تو بی‌صبرانه منتظریم تا جوابش رو پیدا کنیم.

اول از همه بریم سراغ تنها قطعه‌ای که راحت عوض می‌شه! سری‌های سیلیکونی با یه کلیک جذاب جدا می‌شن و به همون راحتی دوباره جا می‌رن.

اکثر هدفون‌های بازار یه شیار ساده دارن که سیلیکون روش کشیده می‌شه. اما اپل اینجا هم مهندسی خاص خودش رو به کار برده و از یه طراحی متفاوت استفاده کرده که با هیچ سری سیلیکونی متفرقه‌ای سازگار نیست.

این یعنی نمی‌تونی از سری‌های ارزون‌قیمت بازار استفاده کنی، اما خب خوبیش اینه که اپل سری‌های یدکی رو به صورت جداگانه هم می‌فروشه تا اگه پاره یا گم شدن بتونی جایگزینشون کنی.

هرچند ما قطعات استاندارد رو بیشتر دوست داریم، اما این طراحی خاص باعث شده دهانه خروجی صدا تو این مدل، بزرگ‌تر از هدفون‌های معمولی باشه.

حالا که قسمت نرم رو برداشتیم، نوبت ابزارهای خشن و سشوار صنعتیه. باید حسابی به بدنه گرما بدیم تا چسب‌ها نرم بشن. تقریبا می‌دونیم قراره با چه جهنمی روبه‌رو بشیم...

با کمک گیره رومیزی یه فشار ملایم میاریم تا درز بین دو قطعه بدنه باز بشه و بعد با یه اسپاجر نوک‌تیز، شکاف رو با احتیاط یکم بیشتر باز می‌کنیم.

باور کن باز کردن این درزها تو واقعیت خیلی سخت‌تر از چیزیه که تصور می‌کنی و هر لحظه ممکنه پلاستیکش بشکنه.

اولین چیزی که اون تو می‌بینیم چسبه! خیلی غافلگیر نشدیم، اما خب دیدنش همیشه اعصاب‌خردکنه. دومین چیزی که توجهمون رو جلب می‌کنه... صبر کن ببینم! یه باتری سکه‌ای؟ این دیگه واقعا یه سورپرایز بزرگه!

یه نکته جالب دیگه هم هست: فلت ظریفی که ساقه رو به بخش بالایی وصل می‌کنه، یه مقدار خلاصی داره و با یه کانکتور خیلی کوچیک ZIF متصل شده.

روی این کانکتور یکم چسب ریخته شده و جدا کردنش به شدت کار حساسی هست. باید با دقت کامل و پنس این کار رو انجام بدیم تا فلت پاره نشه.

دقیقا تو همین مرحله بود که ایرپاد یه صدای سوت‌مانند و عجیب از خودش درآورد! انگار داشت ناله می‌کرد. ما نمی‌گیم این دستگاه‌ها جن‌زده شدن، اما واقعا صدای عجیبی بود!

احتمالا موقع باز کردن قاب و دستکاری قطعات، فشار لحظه‌ای به درایور اسپیکر وارد می‌شه و باعث تولید این صدای عجیب می‌شه. پس جای نگرانی نیست.

خب، حالا برگردیم سراغ همون باتری جذاب...

بین ما و این باتری حساس به گرما، یه لایه چسب سفید و لاستیکی قرار داره که در برابر الکل هم مقاومه. پس چاره‌ای نیست جز اینکه با احتیاط و ابزار دستی چسب‌ها رو بتراشیم. تمیز کردن چسب‌های دور این باتری مثل خنثی کردن یه مینی‌بمب می‌مونه و حسابی استرس‌زاست.

باتری با یه کابل لحیم‌شده وصل شده. یعنی با اینکه تونستیم بهش برسیم، اما تعویض کردنش اصلا کار راحتی نیست و نیاز به مهارت لحیم‌کاری داره. یه لحظه صبر کن، این باتری خیلی آشناست! شبیه همون باتری‌ایه که تو کالبدشکافی هدفون‌های دیگه دیده بودیم.

این یه باتری لیتیوم‌یون سکه‌ای 3.7 ولتی ساخت آلمانه. مدلش CP1154 هست که یه مقدار از باتری رقباش کوچیک‌تره.

از نظر فیزیکی، این باتری حدود 14 درصد از باتری‌های مشابه حجم کمتری داره. با یه محاسبه ساده، تخمین می‌زنیم که ظرفیتش حدود 168 میلی‌آمپرساعت باشه.

بعد از تمیز کردن چسب‌ها و خوندن نوشته‌های روی باتری، دیدیم که حدسمون خیلی هم دور نبود؛ ظرفیت رسمی این باتری 0.16 وات‌ساعته.

این ظرفیت نسبت به باتری‌های استوانه‌ای کوچیک تو نسل قبلی ایرپاد یه پیشرفت عالی و چشمگیر محسوب می‌شه.

باتری رو می‌دیم کنار و به حفاری ادامه می‌دیم. یه براکت پلاستیکی شفاف اینجا بود که درایور رو سر جاش نگه می‌داشت، اما با یه فشار کوچیک کنده شد.

حالا می‌رسیم به ستاره این هدفون، یعنی درایور نسبتا بزرگش. وقتی درش میاریم، زیرش یه میکروفون مخفی شده که وظیفه‌ش گوش دادن به صدای داخل گوش توئه.

اپل از این میکروفون استفاده می‌کنه تا سطح صدا رو به‌طور فعال تنظیم کنه و بفهمه آیا سری‌های سیلیکونی درست تو گوشت کیپ شدن یا نه.

بخش اصلی که تو این درایور صدا رو تولید می‌کنه، سیم‌پیچ صوتی یا همون Voice Coil هست.

اصول کارش مثل بقیه اسپیکرهاست. جریان برق یه میدان الکترومغناطیسی تو سیم‌پیچ ایجاد می‌کنه و مخروط اسپیکر رو حرکت می‌ده تا صدا به گوشت برسه. همین قطعه است که فرکانس‌های ضد نویز رو هم برای حذف صدای محیط تولید می‌کنه.

برمی‌گردیم به قسمت پایینی یا همون ساقه ایرپاد. یه کانکتور کواکسیال خیلی کوچیک رو جدا می‌کنیم تا پکیج اختصاصی اپل (SiP) که تراشه H1 و بقیه آیسی‌ها توش هستن، آزاد بشه.

این برد حتی از بردهای نسل قبلی هم کوچیک‌تره و احتمالا همین موضوع باعث شده اپل بتونه قطعات بیشتری رو تو ایرپاد پرو جا بده.

هر چقدر تلاش کردیم نتونستیم این پکیج فشرده رو باز کنیم تا تراشه‌ها رو دقیق‌تر ببینیم. باید به حرف اپل اعتماد کنیم که فقط سیلیکون اون توئه، نه جادو! اما با بررسی‌های تخصصی، تونستیم حدس‌های خیلی خوبی درباره این قطعات بزنیم:

← احتمالا یه سنسور اندازه‌گیری اینرسی (IMU) ساخت بوش هست که قابلیت صدای فضایی (Spatial Audio) رو مدیریت می‌کنه.

← یه شتاب‌سنج از شرکت STMicroelectronics که برای تشخیص صحبت کردن و حذف نویز کاربرد داره.

برای آخرین بار سعی می‌کنیم از طریق درپوش فلزی پایین ساقه، خیلی محترمانه وارد دستگاه بشیم. درپوش با یکم فشار از درزها جدا می‌شه، اما هیچ راهی وجود نداره که قطعات داخلی از این سوراخ کوچیک بیان بیرون. دیگه حوصله‌مون سر رفت! مهربونی کافیه، کاتر اولتراسونیک رو بیار تا بدنه رو بشکافیم.

خوشبختانه سیستم ضد نویز ایرپاد نمی‌تونه جلوی صدای برش دستگاه اولتراسونیک ما رو بگیره!

شاید بپرسی با وجود عکس‌های اشعه ایکس، واقعا نیازی به این همه خشونت بود؟ بله، برای دیدن لایه‌های داخلی چاره دیگه‌ای نداشتیم.

ورود اجباری ما جواب داد! با کنار زدن پلاستیک ساقه، تمام قطعات داخلی مثل یه رشته ماکارونی می‌زنن بیرون. اون تو چیا داریم؟

← دو تا میکروفون طلایی‌رنگ.

← یه سری سخت‌افزار آنتن با روکش طلا.

← پکیج تراشه H1 که هنوز همون بالا آویزونه.

← یه مستطیل مشکی مرموز بین دو تا براکت فلزی. این احتمالا همون سنسور فشار (Force Sensor) جدیده که به فشردن ساقه واکنش نشون می‌ده. می‌تونه یه سنسور خازنی یا یه حسگر کرنش‌سنج (Strain gauge) باشه.

حالا که خود ایرپادها تیکه‌تیکه شدن، گیره رومیزی رو میاریم تا کیس شارژ رو باز کنیم. برای وارد کردن اسپاجر به درز قاب، مجبور می‌شیم کیس رو حسابی تحت فشار بذاریم تا تغییر شکل بده، اما خوشبختانه آسیب دائمی نمی‌بینه. با اهرم کردن و وارد کردن نیروی مناسب، چسب‌های مخفی بالاخره تسلیم می‌شن و دل و روده کیس می‌ریزه بیرون. باتری هم جزو همین قطعاته که درآوردنش دردسر زیادی داره.

همه قطعات با فلت به هم وصلن، اما اگه قلق کار رو بلد باشی، باز کردن این بخش خیلی هم وحشتناک نیست.

بالاخره به چند تا آیسی رسیدیم که می‌تونیم دقیق‌تر بررسیشون کنیم:

← میکروکنترلر 32 بیتی ARM ساخت STMicroelectronics.

← ماژول شارژ بی‌سیم BCM59356 از شرکت Broadcom.

جالبه بدونی این دو تا قطعه دقیقا همون‌هایی هستن که تو نسل‌های قبلی کیس ایرپاد هم استفاده شده بودن.

← آیسی شارژر باتری BQ25116A ساخت Texas Instruments.

← تراشه 610A3B KN3308 از NXP که احتمالا مربوط به مدیریت شارژه.

یه قطعه نقره‌ای کوچیک اون بالا، درست بین محفظه‌های شارژ گوشی‌ها قرار داره. شبیه میکروفونه اما دقیقا مشخص نیست چیه. قبلا گفتیم باتری؟ بهتره بگیم باتری‌ها! کیس شارژ دو تا سلول باتری مجزا داره. ظرفیت این باتری 1.98 وات‌ساعته که در مقایسه با باتری 1.52 وات‌ساعتی ایرپاد 2، پیشرفت خیلی خوبی به حساب میاد.

راستی، پورت لایتنینگ کیس ماژولاره. یعنی اگه خراب بشه، در تئوری می‌تونی عوضش کنی (البته اگه بتونی قطعه یدکیش رو پیدا کنی).

اپل به صراحت اعلام کرده که ایرپاد پرو قابلیت تعمیر نداره و در صورت خرابی فقط باید تعویض بشه. شاید باورت نشه، اما ما با این حرف یه کوچولو مخالفیم. به نظر ما این نسل می‌تونه یه مقدار خیلی جزئی تعمیرپذیرتر از نسل‌های قبلی باشه.

اگه اپل این حرف رو نمی‌زد، حدس می‌زدیم که برنامه تعمیرشون اینه: تعویض بخش بالایی گوشی (باتری و اسپیکر) و استفاده مجدد از ساقه‌ها (تراشه، آنتن و میکروفون‌ها).

با این حال، واقعیت اینه که هیچ راهی برای سر هم کردن دوباره یه ایرپاد بازشده وجود نداره؛ مگه اینکه خودت تو خط تولید کارخونه اپل کار کنی! با در نظر گرفتن همه این موارد، امتیاز تعمیرپذیری ما اصلا غافلگیرت نمی‌کنه.

خب به آخر این ماجراجویی رسیدیم. ایرپاد پرو اپل امتیاز 0 از 10 رو در مقیاس تعمیرپذیری ما می‌گیره (10 یعنی راحت‌ترین حالت تعمیر).

← با اینکه در تئوری بعضی بخش‌ها قابل دسترسیه، اما طراحی یکپارچه، پر از چسب و نبود قطعات یدکی، تعمیر این هدفون رو کاملا غیرممکن و غیرمنطقی کرده. امیدوارم از این کالبدشکافی تو آیسی‌مدار لذت برده باشی. برای دیدن محتواهای تخصصی بیشتر و نقشه‌های تعمیراتی، حتما اپلیکیشن آیسی‌مدار رو نصب کن و همراه ما باش.