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  • 2017-03

    20

    18:48

    极米工程师:赢得消费电子大满贯的H1是怎么面世的
    访谈 作者:媒体投递 来源:媒体投递

            极米无屏电视H1最近喜报频传,赢得了CES创新奖、红点产品设计大奖和iF设计大奖三项代表消费电子领域最高荣誉的国际大奖。作为全球首款支持3D的1080p全高清无屏电视,H1经过近一年的市场验证,受到了消费者的欢迎和好评,也得到了来自全球权威人士和机构的肯定。有一些网友在网上问我们,H1为什么能取得这样的成绩?作为H1从研发到量产的亲历者,我想跟大家分享一下这款产品的面世过程。

    极米无屏电视H1客厅使用效果实拍


            在很多人眼里产品设计意味着产品高颜值,但其实产品中的设计不仅是外观,还包括功能和价值上的产品属性。在H1设计之初,我们就是奔着用户痛点去思考。这些痛点转化到产品上就是下面这些问题:

            l灯泡寿命:传统的投影在使用一千个小时后,灯泡就会衰减得特别厉害。而更换灯泡不仅麻烦,也需要专业的技能。这一点直接让投影机在二十多年中都无法真正进入家庭。如果不能解决灯泡的寿命问题,投影就无法具备家电的基本属性。

            l亮度:亮度:亮度是制约投影产品进入家庭的另一主要因素。过去,投影产品对环境光线的要求较高,无法做到随心所欲的使用。虽然市面上的投影产品,在白天拉上窗帘时或者晚上使用效果都还不错,但这并不能完全替代电视。

            l清晰度:液晶电视发展很快,4K电视已经是主流,但无屏电视受技术限制,普遍只能做720p,难以满足对画面有极致追求的人。因此突破技术限制,让无屏电视的画质上一个台阶,也成为摆在我们面前的一座大山。

            l音质:一方面我们本身已经争取到哈曼卡顿的资源,另一方面随着消费升级用户对音质是有要求的,而且要求还很高,我们希望能研发出一款音效能让人“耳朵一亮”的产品,真正让无屏电视在各个方面都具备挑战电视客厅地位的“作战能力”。

            最终,H1成功地解决了这些用户痛点,虽然上面提到的每一个点都曾是我们在产品研发上的难点。极米无屏电视H1是第一次在同一级别的产品中做到了真正意义上的1080p,另外还在音响上搭载了低音被动振膜,这在整个行业都是先例。我们在研发中克服的工艺和技术上的瓶颈,可以说对整个行业里都有着不小的意义。下面我就把相对应的一些重要参数提出来跟大家分享。

            l使用寿命:与传统投影仪相比,H1采用了LED光源,亮度不会随时间快速衰减,无需更换光源。每天使用8小时,可用10年,使用寿命达30000小时以上。(使用寿命是无屏电视用户非常关心的一个点,能做到长寿,无屏电视不再受制于光源寿命。)

            l清晰度:与所谓的“支持1080p片源”不同,H1是物理分辨率达到了1920*1080的真高清,其像素点是目前主流720p产品的2.25倍。H1能点对点地呈现1080p清晰细腻的画面,一个像素点也不会损失。(虽然目前电视行业内4K已经普及,但在LED光源的投影中1080p的工艺难度巨大,后面会详细讲。)

            l亮度: 拥有900 ANSI流明的H1即使在白天也有很好的观影效果。(现有光机是做不到900ANSI 流明亮度的,具体怎么回事我在后面会讲)

            l音质:精选45mm哈曼卡顿双喇叭单元,比Z4极光增大50%,同时加入低音被动振膜,高、中、低音丰富展现。(低音被动振膜是个好东西,但之前没人做过,我们也在这个地方栽过一个大跟头)

            接下来我会就这几个难点具体讲:

    传统的灯泡投影寿命是非常短的,亮度的衰减速度特别快,在使用的过程中亮度会衰减80%左右,如果想要保证投影的效果两三个月内就要更换一次灯泡,更换一次灯泡的成本至少在百元以上,好一点的甚至需要500—800元左右。


    传统投影的灯泡


            H1采用的是LED光源,它俗称发光二极管,早在上世纪就已经广泛应用于日常生活中,我们所熟知的智能手机和平板电视都是采用LED作为发光光源,而很多户外玩家和探险爱好者所推崇的那种强光手电也是采用LED作为光源。


    生活中能见到的LED灯


            LED光源相比于传统光源,有着体积小、免维护、发热低的优势。而且,LED光源体积要远远小于我们常见的投影机所常采用UHP光源或UHE光源或金属卤素光源,因此将LED光源做为无屏电视的光源,不仅能减小产品体积,也让产品外形设计有了更多可能性。同时,LED光源属于冷光源,在工作中不会产生如金属卤素灯那样的高热量,其灯泡模组和散热系统相比传统投影机也可以大幅减小,加上相对简单的光路结构设计,既减小了产品体积,也简化了产品内部结构。最重要的一点是LED光源可以免维护,虽然LED也会有损耗,但损耗非常低。

            众所周知,亮度是衡量无屏电视的一个重要指标之一。 在很长一段时间内,追求更亮都是投影技术发展的一个重要方向。在LED光源技术还未进一步突破的情况下,光效率直接决定了投影亮度。国内行业在LED光源只能做到500ANSI流明左右,而即使是国际大品牌也只是700ANSI流明左右。我们认为这个亮度不能满足用户在白天看无屏电视的需求。后来,极米光学实验室团队经过反复测试,验证了提高200ANSI流明的亮度是可能实现的。经过我们与合伙伙伴的共同努力,最终让亮度有了较大的提升。下面举一个比较小的例子,LED灯在投影中并不是常亮状态的,很惊讶吧?LED灯如果常亮发热也会变高,因此在一个单位时间内,灯泡约只有30%~40%的时间是发光的。如果我们提高了散热模块的效率,就能够将这个比例增大,光机的亮度自然就高了。

            不仅提高亮度,无屏电视的清晰度也得到了改善。H1里的DMD芯片对角线只有0.47寸,一个镜片对应一个像素,要达到1080P的物理分辨率,要在0.47寸这个平面上有超过200万个微镜片。经过我们与德州仪器的联合开发,最后终于第一次在这样小尺寸的DMD芯片中做到物理分辨率上的1080P。同时,我们还改写了H1的芯片历史,实现了0.47芯片的3D功能以及2D转3D功能。3D功能和2D转3D功能一开始是实现不了的,为了能够满足对3D有需求的用户,我们和德州仪器与MStar一起写底层代码,交换实验数据,一起对光机做了定制和升级,最终从芯片到光机上,都实现了3D功能和2D转3D功能,到现在这也还是极米独家的技术。

            在改善音质方面我们的H1也足够打破传统!H1不是第一款和哈曼卡顿合作的产品了,但却是第一次用低音被动振膜。音响音质的好坏,一部分程度上由音腔大小决定。为了让H1拥有最大的音腔,我们将它的音响设计成了T型,并加入了低音被动震动,低音被动振膜能极大的提高无屏电视对低音部分的呈现,但随时而来的问题就是——机震。特别是低音振膜为了外观的完整性,都放置在了一侧,这让机震更加地剧烈。用一句玩笑话来说,想到过机器会震,没想到机器会震得跳起来。


    极米无屏电视H1内置的T型音响(上方LOGO方形处为低音被动振膜)


            一般的机震其实都比较好解决,就是在机器和音箱接触的螺丝上,装上反复式缓冲硅胶垫,但是H1的音箱是复杂的“T”形的,再加上低音振膜都在同一侧,让受力更加不均匀,两个问题遇到一起是我们没想到的。最终经过反复测试,我们确定了加入多重咬齿状缓冲装置的方法,将H1的音响悬空起来,很好地解决了机震问题。所以大家现在看到H1拥有专业好品质音响的同时,画面稳定性丝毫没有受到影响。


    H1内部结构(从左至右分别为风扇、音响和光机)


            解决好了产品内部的结构和问题,接下来摆在我们面前的就是产品的外型了。产品的外观设计可以说是众口难调的一个东西,在我们小组内部都很难统一,什么是美?什么是好看?有人喜欢椭圆,有人喜欢菱形,一万个人眼中就有一万个哈姆雷特。

            最终,我们决定从生活中最简单的形状出发,因此有了现在这个方形的设计,选择简单的形状设计有两个原因。第一,简单的形状更能百搭各种类型的装修,无论是欧式、中式、小清新都能够驾驭;第二,简单的形状虽然在第一眼不够引人注目,但更耐看不容易过时。为了验证我们想法的实用性,我们调研了100个用户,让他们假设一年后、五年后多个时间点选择自己喜爱的产品形态,最终才定下现在的外观设计方向。

            外观大方向确定以后,我们又将深空灰确定为H1的主题颜色,金属在人类几千年的历史中被赋予了一种更可靠、更贵重的概念,因此深空灰的金属色泽不仅传达一种硬朗,更想将极米的品质和耐用通过金属质感来表示。

            H1在外观设计上遵从了“极简”的设计理念,因此与之前的产品来说,做了非常多隐藏式的设计。我们把所有不会跟用户产生交互的元素都隐藏起来。最终,这个深灰空色的金属外壳之下,前端隐藏了两个音响出声口,两侧隐藏了四个大的进风口,而后端的出风口设计也被很好地与机器融为一体。除此之外,H1在产品顶部做了去按键处理,只留下音乐操控键,其他的部分都留给遥控器。


    箭头指向的就是H1的通风口,被金属外壳很好地隐藏了起来


            说实话,H1的产品设计我们确实费了不少劲,也反反复复测试了几十次。欣慰的是,现在得到了市场和业界的认可。我们也更加明白,只有找到了用户痛点,并站在用户的角度解决掉这些问题,产品才会有长久的生命力,而不是昙花一现。

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