Анатомия Яндекс Дропс: микротомография первых наушников с ИИ от Яндекса

Вчера, 23 сентября, компания Яндекс отпраздновала очередной день рождения, и мы решили поздравить её сугубо инженерным методом: просветили на рентгеновском микротомографе первое носимое ИИ-устройство бренда — наушники Яндекс Дропс. Примечательно, что корпус остался абсолютно целым: в отличие от традиционного teardown, томография не повреждает гаджет, позволяя детально изучить скрытые компоненты, швы и внутренние полости без единой отвертки.

Тема гаджетов, которые находятся в непосредственной близости от органов слуха и оснащены тремя микрофонами в каждом вкладыше, вызывает много споров — вероятно, это неизбежная цена за постоянное присутствие голосового помощника. Нашей целью не было шпионить за тем, что именно и в какие моменты устройство транслирует в сеть; мы лишь исследуем внутреннюю архитектуру из чистого научного интереса. Тем не менее, данная методика отлично подходит для комплексной проверки безопасности и реверс-инжиниринга электроники — рентген активно применяют специалисты по аппаратным уязвимостям, но это уже совсем другая история.

Мы не впервые заглядываем внутрь наушников с помощью рентгена: несколько лет назад через микротомографический сканер уже проходили другие TWS-модели (статья), и те материалы можно сопоставить с сегодняшними «Дропсами». Если раньше это делалось ради любопытства, то теперь используется усовершенствованный подход с совмещением двух воксельных моделей в единой аналитической среде. Томография значительно превосходит варварское вскрытие: она сохраняет целостность образца, выявляет внутренние пустоты и дефекты, а сам гаджет остается полностью пригодным для использования по прямому назначению.

Об устройстве

Яндекс Дропс — дебютные TWS-наушники компании, интегрированные с ИИ-ассистентом «Алиса», которые появились в продаже летом 2026 года. Характеристики от вендора: 11-миллиметровый драйвер, три микрофона и процессор с NPU в каждом модуле, автономность до 30 часов с учетом кейса, емкость аккумуляторов составляет 46 мАч для наушников и 520 мАч для зарядного футляра.

Далее представлены результаты нашего визуального аудита.

Методика: три слоя реальности

Принцип рентгеновской микротомографии прозрачен, однако предъявляет высокие требования к аппаратуре. Исследуемый объект вращается перед источником излучения, специальный датчик фиксирует сотни ракурсов, а алгоритм реконструкции (в нашем случае — фильтрованная обратная проекция) синтезирует воксельный массив, представляющий собой трехмерную карту плотности материалов. Полученную модель можно разрезать в любых плоскостях, генерировать 3D-рендеры и производить точные замеры без механического вмешательства.

От медицинских и промышленных томографов микротомография отличается микронным масштабом точности. Мы сформировали два датасета:

• Зарядный кейс с одним наушником: размер вокселя 24.44 мкм, параметры излучения 80 кВ / 150 мкА, 721 проекция с шагом 0.5° за полный оборот, длительность сканирования ~54 минуты;

• изолированный наушник: размер вокселя 14.12 мкм, аналогичные настройки, время съемки ~55 минут.

Оба трехмерных массива были импортированы в ПО VolÅn для параллельного и независимого анализа. Программная среда легко справляется с обработкой нескольких датасетов различного разрешения в едином пространстве: ориентацию и масштабы объектов можно было корректировать на лету, добиваясь их пересечения. Эту функцию мы попутно протестировали на практике.

Алгоритм работы был следующим: первичное сканирование коробки, получение 2D-проекций кейса и вкладыша, а затем детальная CT-съемка обоих компонентов.

Предел детектирования ограничивается 2–3 вокселями: это примерно 50–73 мкм для футляра и 28–42 мкм для наушника. Дорожки на печатных платах просматриваются отлично, а тончайшие проводники — на грани возможностей метода. Сильные магнитные элементы создают существенные артефакты сканирования (за счет эффектов ужесточения пучка и нехватки фотонов), поэтому области вблизи них мы намеренно исключили из количественных расчетов.

Наушник: плотность компоновки флагманского уровня

Перейдем к самому интересному. Конструкция вкладыша намного сложнее зарядного кейса: здесь переплетаются гибкие шлейфы, удлиненная системная плата ножки и излучатель с мощной магнитной системой. Порой трудно постичь умом, как подобные микросистемы собираются в промышленных масштабах. Мы живем в эпоху удивительных технологий.

Печатная плата в ножке выполнена по сложной 8-слойной технологии HDI с применением слепых микропереходов. Это не какая-то уникальная редкость, а стандартный современный метод производства мобильной электроники, используемый топовыми заводами миллионными тиражами. Заводские маркеры изготовителя на томограмме неразличимы, поэтому заниматься гаданием мы не станем.

Акустическая система и микрофонный блок

Продольный срез вдоль акустической оси демонстрирует динамик с магнитной структурой, защитную сетку и звуковой канал. Пластиковые и силиконовые детали на рентгене выглядят практически прозрачными, что позволяет легко различить их контуры на фоне металла — настоящий подарок для исследователя.

Два внешних микрофона интегрированы непосредственно в основную плату ножки в зоне акустических портов на ее торцах. Первый расположен у перфорации на тыльной стороне, второй — в районе кольцевой перфорации на самом конце ножки. Это так называемые feedforward-микрофоны, улавливающие внешние фоновые шумы.

Таким образом, в каждом наушнике действительно задействовано три микрофонных модуля, что полностью подтверждает слова производителя. Система активного шумоподавления построена по гибридной двухконтурной схеме: пара внешних датчиков дополняется внутренним сенсором.

Тракт прохождения сигнала: от мембраны к процессору

Мы проследили всю цепочку прохождения сигнала. Микрофон соединяется с пружинным разъемом шлейфа (контактные площадки аккуратные, без дефектов и пустот), далее шлейф огибает аккумулятор, разветвляясь дорожками к выводам динамика и внутреннему микрофону, и уходит на материнскую плату ножки.

Приятный бонус для любознательных: внутри корпуса микрофонного модуля заметен миниатюрный темный кристалл (вероятно, предусилитель ASIC) и множество точек разварки проводников. Узлы оказались не просто «черными ящиками», а сложными микросборками в компактных корпусах габаритами 2.3 мм.

Аудиоцепи: существует ли аппаратный разрыв

Раз уж мы полностью проинспектировали тракт, ответим на самый частый вопрос: есть ли в схеме микрофонов физическая точка отключения. На доступных для визуализации участках — шлейфах, коннекторах, переходных отверстиях и внешних слоях платы — гальванического разрыва микрофонной цепи не обнаружено: трасса монолитна, коммутирующие элементы на пути отсутствуют. Полупроводниковые ключи или механические прерыватели в видимых зонах не зафиксированы, однако углубиться внутрь кремниевого кристалла методы томографии не позволяют.

Сделаем важную оговорку: рентген показывает физическое устройство цепей, но не фиксирует передаваемые радиопакеты. Вопрос о том, какие именно данные могут уходить в эфир в режиме ожидания, лежит вне зоны возможностей томографии и требует глубокого анализа беспроводного трафика.

Процессор с NPU и флеш-память

Обратная сторона системной платы ножки — это «интеллектуальный центр» гарнитуры. Главный чип выполнен в корпусе QFN размером примерно 2.8 × 2.0 мм с шагом выводов около 0.18–0.2 мм и количеством контактов свыше 60 штук — главный кандидат на роль центрального SoC с поддержкой нейропроцессора (NPU). Рядом располагается его компактный компаньон в корпусе QFN габаритами 1.6 × 1.5 мм (память, контроллер питания или аудиокодек).

Наличие выделенного NPU для распознавания ключевой фразы критически важно для энергоэффективности: именно он обеспечивает постоянное ожидания команды при заявленной 30-часовой автономности.

В непосредственной близости от главного процессора находится крошечный чип BGA 4×4 (16 шариковых выводов диаметром около 0.3 мм с шагом 0.6 мм) — стандартный форм-фактор микросхемы флеш-памяти для хранения прошивки.

А для любителей микроэлектроники у нас есть срез через полупроводниковые кристаллы. По периметру кремниевой подложки видны ряды ярких точек с «хвостиками» — это контактные площадки с шариковыми выводами (классическая технология wire bonding, при которой ультраюанем приваривается тончайшая проволока). Десятки соединений тоньше человеческого волоса упакованы в единый корпус.

Управление: сенсор и механическая кнопка

Управление гаджетом гибридное. Емкостные сенсорные электроды выполнены в виде пружинящих пластин у внутренней стенки ножки. Металлизация поднимается изнутри и скрывается под защитным кожухом облицовки, не выходя на внешнюю поверхность. Механическая клавиша в такой конструкции не требуется, что существенно повышает влагозащиту: сенсор работает бесконтактно, а открытые металлические элементы, контактирующие с кожей и подом, отсутствуют.

Миниатюрная тактовая кнопка размещена на вспомогательной боковой плате, куда шлейф переходит из нижней части устройства. Посадочная площадка имеет четыре контакта 2×2, а в сечении просматривается металлический купол на двух опорах габаритами около 2.6 мм — типичный SMD-переключатель. Судя по расположению на боковой грани, она отвечает за переключение аудиотреков.

Зарядные пины наушников представляют собой не плоские площадки, а объемные пружинящие контакты-«когти» на торце ножки: они обеспечивают надежный прижим к ответным частям в кейсе при магнитной фиксации. Между ними находится круглое отверстие диаметром ~1.5 мм с перфорацией — вероятно, звуковой порт микрофона.

Кейс: лаконичная силовая база

Зарядный футляр устроен проще вкладышей, но не менее интересен. Плата в основании двухслойная, с односторонним монтажом и силовыми цепями: сложной логики на ней нет, все вычисления происходят внутри наушников. Порт USB Type-C расположен по центру фронтальной грани; в разрезе видны двусторонние контакты без дефектов пайки. Небольшой избыток припоя в переходных отверстиях — не брак, а технологическая особенность для усиления механической прочности.

Подзарядка гарнитуры осуществляется контактным способом через подпружиненные пины в пазах, а удержание обеспечивается магнитными парами. Аккумулятор футляра (заявлено 520 мАч) выполнен в виде мягкого pouch-пакета размером примерно 27 × 7 мм. Анализ структуры намотки показывает около 27–28 витков с шагом 0.24 мм; слоев фольги при этом вдвое больше. Желающие могут пересчитать витки самостоятельно по снимку.

Шлейф от главной платы огибает батарейный блок сзади и уходит в крышку устройства. На его конце расположен крошечный трехвыводной компонент с миниатюрной мишенью — скорее всего, датчик Холла, фиксирующий открытие и закрытие крышки. Отдельного экранированного радиомодуля в кейсе не обнаружено, следовательно, радиотракт выполнен без дополнительного экрана. Это позволяет сделать вывод: когда комплект находится в режиме покоя в кейсе, активным радиомодулем обладает именно зарядный футляр.

Сводная таблица: спецификации против фактов

Параметр	Заявленные характеристики	Данные томографии
Излучатель	11 мм	~11 мм (по калиброванной шкале) — совпадает
Аккумулятор наушника	46 мАч	проекция ~10 × 3.5 мм (по шкале кадра)
Аккумулятор кейса	520 мАч	элемент pouch ~27 × 7 мм; ~27–28 витков
Микрофоны	3 в каждом вкладыше	подтверждено: 3 штуки (2 внешних feedforward + 1 внутренний feedback)
Отключение микрофонов	— (не регламентировано)	в видимых цепях аппаратный разрыв отсутствует
Плата наушника	—	8-слойная HDI со слепыми переходами
Элементы управления	—	емкостные сенсоры + тактовая SMD-кнопка (~2.6 мм)
Тип зарядки	контактная	подпружиненные пины в кейсе и контакты-«когти» на наушниках

Погрешность измерений обусловлена разрешением сканера и точностью масштабирования. Расчетные параметры отмечены соответствующим образом.

Остаревшие вопросы и перспективы

Главный вопрос по-прежнему открыт: какие именно данные транслируются в эфир в состоянии бездействия. Это выходит за рамки возможностей рентгенографии и требует радиотехнического анализа. Если у нас появится партнер с профильной радиолабораторией, мы обязательно продолжим исследования.

Следующие претенденты на очереди уже на подходе: колонка Станция Мини 3 Про (интересно проверить, есть ли механический разрыв под физической кнопкой отключения микрофона) и диктофон с «Алисой Про», если он поступит в свободную продажу. Пишите в комментариях, какой гаджет отправить на сканирование следующим.

Итог

Выражаем благодарность Яндексу за устройство, которое оказалось захватывающим даже изнутри. С прошедшим днем рождения! Желаем компании не сбавлять темпы и продолжать создавать передовые технологии, делая их доступными для каждого!

Сканирование выполнено в Центре коллективного пользования Научного парка МГУ на микротомографе ПРОДИС.Компакт (Россия) с разрешением до 2 мкм; реконструкция и трехмерная визуализация реализованы в программной среде VolÅn (Россия). Отдельная благодарность Руслану за оперативность при проведении фотосессии и томографии.

 

Источник