کالبدشکافی هدست واقعیت مجازی HTC Vive Pro

هدست Vive Pro با یه سری ویژگی‌های ظاهری و سخت‌افزاری جدید به بازار اومده. بیا قبل از باز کردنش یه نگاهی به مشخصات هیجان‌انگیزش بندازیم تا ببینیم با چی طرفیم.

← دو تا صفحه نمایش AMOLED با کیفیت 1440p که در مجموع رزولوشن عالی 2880 در 1600 رو بهت می‌دن.

← نرخ تازه‌سازی (Refresh Rate) سریع 90 هرتزی برای نمایش خیلی روون تصاویر سه‌بعدی.

← دوربین‌های دوگانه داخلی تو پنل جلویی، به همراه میکروفون‌های دوگانه و هدفون‌های یکپارچه و باکیفیت.

← انواع سنسورهای حرکتی مثل شتاب‌سنج، مجاورت، ژیروسکوپ و سنسور تنظیم فاصله بین چشم‌ها (IPD).

قابلیت ردیابی 360 درجه‌ای هدست به کمک حداکثر چهار فرستنده مادون قرمز نسخه 2.0.

پشتیبانی از آداپتور بی‌سیم که می‌تونه آزادی عمل کامل و بدون کابل رو موقع بازی بهت بده. قبل از اینکه پیچ‌گوشتی به دست بگیریم، یه نگاه به عکس رادیوگرافی (X-ray) این هدست می‌ندازیم تا یه نقشه راه کلی از قطعات داخلیش داشته باشیم و بدونیم قطعات چطور کنار هم چیده شدن.

نسخه قبلی این هدست برای باز کردن و تعمیر خیلی خوش‌قلق بود؛ حالا ما امیدواریم که نسخه Pro هم همون مسیر رو رفته باشه و موقع کالبدشکافی اذیتمون نکنه.

با اینکه ظاهر این مدل خیلی شبیه نسل قبلیشه، اما همون اول کار یه سری تفاوت‌های مهم و کاربردی به چشم می‌خوره که نشون از ارتقای سخت‌افزاری داره.

اینجا فقط رزولوشن تصویر نیست که بالا رفته؛ اچ‌تی‌سی تعداد میکروفون‌ها و دوربین‌های جلویی رو هم دو برابر کرده تا تجربه صوتی و بصری خیلی بهتری به کاربر بده.

به نظر می‌رسه برای سیستم تنظیم بند روی سر، از یه مکانیزم چرخشی جذاب استفاده کردن. دیگه خبری از دکمه‌ها و بندهای کشی قدیمی نیست؛ فقط کافیه این دکمه چرخشی رو بچرخونی تا هدست روی سرت محکم بشه.

هنوز کار کالبدشکافی رو درست و حسابی شروع نکردیم که یه خبر خوب برای تعمیرکارها می‌بینیم؛ طراحی دستگاه تا اینجای کار کاملا تعمیرپذیر و منطقی به نظر می‌رسه.

هدفون‌های ماژولار با استفاده از پین‌های فنری و پیچ‌های چهارسوی استاندارد به بدنه هدست وصل شدن. این یعنی باز کردن و تعویضشون فوق‌العاده راحت و بی‌دردسره.

جالب‌تر از همه اینه که خود سازنده یه راهنمای رسمی برای باز کردن این هدفون‌ها تو دفترچه‌اش گذاشته تا کارمون رو از این هم راحت‌تر کنه.

چند تا از پدهای فومی رو که با چسب پارچه‌ای متصل شدن جدا می‌کنیم و درپوش پلاستیکی محفظه رو درمیاریم تا به انتهای کابل اصلی و کاستوم این هدست برسیم.

مهندس‌ها تونستن تمام خطوط برق و دیتا رو تو یه کابل واحد جمع کنن که خیلی مرتب از روی گوش چپ رد می‌شه و اون شلوغی کابل‌های چندتایی نسخه قبلی رو کلا حذف کرده.

کابل‌های انتقال صدا با یه کانکتور استاندارد به بردهای اتصال هدفون وصل می‌شن. اینم یه امتیاز مثبت دیگه برای اینکه بتونیم بدون آسیب زدن به قطعات، اون‌ها رو باز کنیم.

بعد از اینکه کابل‌های هدفون رو آزاد کردیم و چند تا پیچ تورکس رو باز کردیم، بند نگه‌دارنده هدست به راحتی از روی دستگاه برداشته می‌شه و بخش جلویی آزاد می‌شه. همین‌طور که داریم بند رو جدا می‌کنیم، چشممون به شماره مدل دستگاه می‌خوره که روی بدنه پلاستیکی حک شده: 2Q29100.

روی قاب جلویی پر از فرورفتگی‌های کوچیکه، اما اگه دقت کنی می‌بینی که زیر چهار تا از این فرورفتگی‌ها، پیچ‌های تورکس مخفی شدن تا ظاهر دستگاه تمیز بمونه.

با اینکه ما کلا از پیچ‌های مخفی دل خوشی نداریم چون باز کردنشون قلق داره، اما بازم از چسب‌کاری‌های شدید یا پیچ‌های عجیب‌وغریب خیلی منطقی‌ترن.

یه پیک قاب‌بازکن پلاستیکی رو برمی‌داریم و با یه کم ظرافت، خارهای پلاستیکی مخفی رو آزاد می‌کنیم. با این کار قاب بیرونی از وسط دو نیم می‌شه و راحت درمیاد. با برداشتن قاب جلویی، قیافه هدست یه کم عجیب و غریب می‌شه و انگار داریم صورت یه ربات پیشرفته رو جدا می‌کنیم!

داخل قاب‌ها یه سری طلق مخصوص عبور نور مادون قرمز می‌بینیم. این نقطه‌های بنفش‌رنگ مثل عینک آفتابی برای سنسورهای زیرشون عمل می‌کنن و نور مرئی محیط رو فیلتر می‌کنن تا سنسورها بتونن راحت‌تر پرتوهای مادون قرمز رو از ایستگاه‌های پایه دریافت کنن.

دقیقا مثل نسل اول، یه شبکه تار عنکبوتی از دیودهای نوری (فتودیود) زیر این سطح قرار گرفته که کلا شامل 32 تا سنسور ردیاب می‌شه.

برخلاف خیلی از هدست‌های دیگه، این دستگاه به جای اینکه از خودش نور مادون قرمز ساطع کنه، تو محیط دنبال این نورها می‌گرده تا موقعیت فضایی خودش رو به دقت پیدا کنه.

شاید یه روزی دو نفر با دو تا هدست مختلف به هم برخورد کنن و یه تداخل نوری خنده‌دار از سیگنال‌های مادون قرمز تو اتاق به وجود بیاد!

فقط باز کردن چند تا پیچ دیگه کافیه تا پنل جلویی کامل جدا بشه و بتونیم به بردهای اصلی و مجموعه سنسورها دسترسی پیدا کنیم.

اولین قطعه‌ای که تو این بخش باید جدا بشه، مجموعه میکروفون‌های دوگانه است که لبه پایینی پنل جلویی جا خوش کردن.

برای جدا کردن تمیز این میکروفون‌ها باید یه کم گرما بدی و با اسپاجر آروم زیرشون رو باز کنی. البته اگه میکروفون‌ها سالم هستن، نیازی به این کار نیست تا ریسک پارگی فلت‌ها پیش نیاد.

نسل اول فقط یه میکروفون داشت، اما اینجا میکروفون‌های دوگانه کمک می‌کنن تا صدای مزاحم محیط خیلی بهتر فیلتر بشه و موقع بازی آنلاین صدای شفافی داشته باشی.

حالا نوبت به برد اصلی روی پنل جلویی می‌رسه که وظیفه سنگین پردازش سیگنال‌های سنسورهای مادون قرمز، دوربین‌ها و میکروفون‌ها رو بر عهده داره.

زیر این برد، یه ورق ضخیم از مس قرار گرفته که احتمالا هم برای محافظت در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) استفاده شده و هم نقش خنک‌کننده پسیو رو بازی می‌کنه تا حرارت چیپ‌ها، صورت کاربر رو اذیت نکنه.

زیر ورق مسی بالاخره به دوربین‌ها می‌رسیم! دو تا ماژول دوربین جداگانه که دوربین دوم به دستگاه کمک می‌کنه تا عمق محیط رو بهتر تشخیص بده و حرکات دست رو دقیق‌تر آنالیز کنه.

اسکن ما روی برد تموم شد؛ حالا بیا دقیق‌تر ببینیم چه آیسی‌هایی روی این برد پردازشی قرار گرفتن:

← دو تا تراشه پردازشی RF با فرکانس 2.4 GHz و مصرف برق بسیار پایین از برند Nordic Semiconductor.

← میکروکنترلر قدرتمند 32 بیتی مدل G55J ساخت Atmel.

← دو عدد حافظه فلش 4 مگابایتی از برند Winbond.

← پردازنده سیگنال تصویر مدل AIT8589D از شرکت Alpha Imaging Technology که دوربین‌ها رو مدیریت می‌کنه.

آیسی FPGA با مصرف برق خیلی پایین از برند Lattice Semiconductor.

سنسور شتاب‌سنج و ژیروسکوپ 3 محوره از شرکت TDK برای تشخیص دقیق حرکات سر.

← تو عکس سوم هم می‌تونی آیسی مبدل نور به دیجیتال Triad Semiconductor رو ببینی که کنار هر سنسور مادون قرمز نشسته تا پالس‌های نوری رو سریعا به دیتا تبدیل کنه.

بعد از بررسی دقیق آیسی‌ها، دوباره برمی‌گردیم تا مسیرمون رو برای باز کردن بقیه بخش‌های هدست ادامه بدیم. هدست الان فقط با دو تا کابل رابط هدفون متصل مونده که با جدا کردنشون، می‌تونی بدنه اصلی رو کاملا آزاد کنی و کنار بذاری.

نسل اول این هدست تقریبا تمام پردازنده‌هاش رو روی یه برد بزرگ جا داده بود، اما تو این نسخه از دو تا برد مجزا استفاده شده. این برد دوم (داتربرد) وظیفه راه‌اندازی صفحه نمایش‌ها، پورت‌ها و مدیریت صدا رو بر عهده داره.

با اینکه دیدن این قطعات پیشرفته هیجان‌انگیزه، اما یه کم تو ذوقمون خورد وقتی دیدیم پورت‌ها مستقیما روی برد لحیم شدن. چون پورت‌ها مدام تحت فشارن و خرابی‌شون باعث می‌شه نیاز به تعمیر تخصصی و گرون‌قیمتی روی برد داشته باشی.

این برد همچنین یه پتانسیومتر کوچیک رو روی خودش جا داده که با چرخش ناب بیرون دستگاه، فاصله بین لنزها رو برای چشم‌های مختلف (تنظیمات IPD) دقیقا کالیبره می‌کنه.

خیلی‌ها می‌گفتن این هدست ارزش قیمت بالاش رو نداره، اما بیا ببینیم بین این همه سیلیکون و آیسی رو این برد، چه سخت‌افزار قدرتمندی خوابیده:

← گیرنده تصویر باکیفیت Slimport 4 کیلواهم Ultra-HD ساخت Analogix.

← مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC) با عملکرد صوتی بالا از برند Cirrus Logic.

← تراشه پردازش صدای USB 2.0 از شرکت معروف Cmedia.

← مبدل کاهنده ولتاژ DC به DC از برند Texas Instruments برای مدیریت جریان.

سوییچ‌های آنالوگ مخصوص صدا ساخت شرکت ON Semiconductor.

سوییچ‌های آنالوگ USB از برند ON Semiconductor.

← شیفتر سطح ولتاژ 4 بیتی از برند Texas Instruments.

پشت این برد هم پر از آیسی‌های مختلفه که بخش دیگه‌ای از کارهای سنگین پردازشی رو انجام می‌دن:

← کدک صوتی با کیفیت Hi-Fi از برند Cirrus Logic برای صدایی شفاف.

← میکروکنترلر ARM ساخت شرکت STMicroelectronics.

← آیسی FPGA کم‌مصرف از Lattice Semiconductor.

← حافظه فلش 8 مگابیتی CMOS از برند Macronix.

حافظه فلش 4 مگابایتی ساخت Winbond.

کنترلرهای پرسرعت USB 3.0 از شرکت Via Labs.

← حافظه فلش 4 مگابیتی CMOS مدل MX25L4006E از برند Macronix.

برای اینکه بالاخره دستمون به صفحه نمایش‌های جذابش برسه، کل مجموعه لنزها و اپتیک رو به صورت لولایی از روی فریم میانی به بیرون می‌کشیم و درمیاریم.

این لنزها دقیقا همون طراحی حلقه‌های هم‌مرکز رو دارن که تو نسخه استاندارد Vive هم دیدیم و نشون می‌ده در بخش اپتیک تغییر خاصی ایجاد نشده. با کنجکاوی تمام یکی از مجموعه‌های لنز و صفحه نمایش رو برمی‌داریم و فلت تصویرش رو با احتیاط از شیارش بیرون می‌کشیم.

صفحه نمایش استفاده شده از نوع پنل AMOLED سامسونگ با مدل AMS350MU04 هست که کیفیت خیره‌کننده‌ای داره و همون پنلیه که سامسونگ تو هدست‌های رده‌بالای خودش هم استفاده می‌کنه.

نکته جالب اینه که روی خود کابل فلت تصویر هم یه آیسی تامین‌کننده ولتاژ مدل TPS65633B از Texas Instruments و یه حافظه فلش سریال 4 مگابیتی از Winbond لحیم شده تا تصویر بدون هیچ افت کیفیتی منتقل بشه.

اما صبر کن؛ هنوز یه چیزایی مونده که ندیدیم! ما خود هدفون‌ها رو به صورت فیزیکی کالبدشکافی نکردیم، اما به کمک تجهیزات اشعه ایکس تونستیم یه نگاهی به دل و روده‌شون بندازیم که دیدن طراحی آکوستیکشون خالی از لطف نیست.

به‌عنوان بخش پایانی، یه نمای نزدیک از هدست جمع‌شده و کنترلرش رو تو عکس‌ها می‌بینی که قبلا نحوه باز کردن کنترلرش رو هم بررسی کرده بودیم.

حالا وقتشه که عینک سه‌بعدی‌ت رو بزنی و از این مهندسی فوق‌العاده لذت ببری!

اینم از صفر تا صد باز کردن هدست واقعیت مجازی! حالا وقتشه به تعمیرپذیری این دستگاه امتیاز بدیم و بعدش با همون دقتی که بازش کردیم، دوباره سر همش کنیم تا برگردیم به دنیای بازی. مرسی که تو این مسیر جذاب و تکنولوژیک همراهمون بودی. امیدواریم از دیدن قطعات داخلی این غول سخت‌افزاری لذت برده باشی.

در نهایت، هدست HTC Vive Pro تونست نمره عالی 8 از 10 رو تو مقیاس تعمیرپذیری ما بگیره (نمره 10 یعنی راحت‌ترین دستگاه برای تعمیر). بیا دلایلش رو مرور کنیم:

← باز کردن دستگاه با ابزارهای معمولی کاملا سرراسته، آسیبی به بدنه نمی‌زنه و خبری از تله‌های سخت‌افزاری پیچیده نیست.

← هدفون‌های جدید کاملا ماژولار هستن و خیلی راحت می‌تونی باز و تعویضشون کنی.

← بیشتر قطعات با پیچ‌های استاندارد چهارسو و تورکس محکم شدن و پدهای نرم روی سر هم فقط با چسب پارچه‌ای (ولکرو) متصل شدن که کار رو خیلی راحت می‌کنه.

← سازگاری این هدست با کنترلرها و ایستگاه‌های پایه قدیمی یعنی نیازی نیست برای تعمیر لوازم جانبی‌ش دنبال راهکارهای جدید بگردی.

← استفاده از چسب به حداقل رسیده و فقط برای محکم کردن لنزها، میکروفون و سنسورها استفاده شده که باز کردنشون قلق خاصی نداره.

← با این حال، این دستگاه به شدت پیچیده است و قطعات خیلی ظریفی داره. چون نقشه شماتیک رسمی براش منتشر نشده، موقع تعمیرش باید حسابی حواست جمع باشه. امیدواریم این کالبدشکافی برات جذاب بوده باشه. یادت نره برای دسترسی به مقالات و آموزش‌های تخصصی بیشتر، اپلیکیشن آیسی‌مدار رو نصب کنی و اون رو با بقیه تعمیرکارها هم به اشتراک بذاری!