海思总工10年经历，道出做好硬件工程师的“真相”

我从来不认为自己很出众，既不是聪明人，人生更没有一路开挂，只是有点好运气。十年间，我从一个没有光学知识背景的学生来到光电领域，从事了光模块开发，又机缘巧合地从开发转到维护，从维护又转到开发，每一次转身都像一次冒险，却让我有机会更接近做好硬件工程师的“真相”。

光模块实际上是围绕光器件应用、以硬件为主体的小系统产品，在光电领域做硬件就是做产品。在我看来，产品应该追求极致而非完美。产品最怕的不是有缺点，而是缺乏亮点。做产品就是要找到客户真正的痛点，然后将其解决方案做到极致。

不怕丢面子，才会有面子

当年，和我一起入职武研海思光电的有20个应届毕业生，我们当中有学光的、学电的，但是搞光电硬件两者都要懂，所以当时大家的学习氛围很好，互相补短，思想导师还充当了知识导师。可不凑巧的是，入职一个月时，我的导师就突然被安排出长差。导师这一走，我感觉自己成了“孤儿”，看着别人都有老师指点，内心那个羡慕啊。一次，部门老员工给新员工赋能，问了一个电路问题，结果我这个学电的答不上来，反倒被一个电路基础几乎为零的同事抢答。太丢人了，还好意思说自己是学电的？又不是没做过类似电路，怎么问题一深入就发懵答不上来？这事对我触动很大，看来不能光吃老本，是真要下番苦功夫了。

为了进步，我这个师傅不在身边的“孤儿”，只好想办法吃“百家饭“，怕丢面子就没面子，不怕丢面子，才有面子。 之后，我一遇到想不明白的问题就找机会向老员工请教，也不管人家是做测试的还是搞架构的，是主攻软件还是主攻硬件的。有次，我又拿同一个问题去“骚扰”老员工，他边忙边丢了一句“下次记不住就记本子上啊！”我还不置可否，反正脸皮厚，有收获就好。直到有次经历让我碰了壁，才明白“好记性不如烂笔头”的道理。那天，我刚定位完硬件问题，准备用光纤组网，却不知道哪个光纤跳线是好的，傻乎乎地用肉眼找。谁知老员工早看出我的窘境，提醒我说：“你拿光功率计带着光纤和不带着光纤都测一下不就知道了？“我一听顿时傻了眼：是啊，怎么就没想到用工具？后来回想起来，我不是不会用工具，而是缺乏对物理原理的了解，不知道怎么用，更不知道怎么用最简单的办法解决问题。

我被这事一“激”，更感自己基础薄弱，既然天资一般，不如老老实实拿个本子做笔记，基础知识、反面案例、经验总结全都记在里面。就这么坚持了好多年，直到现在。最后，转正答辩的时候，我“特有面儿”地拿到了A，也更加坚信输在起跑线不可怕，努力总能追得上。

“摸鱼”，摸出来的电路灵感

2012年，光电开发首款突发接收模块。虽然突发接收模块和之前做过的连续接收模块有少许相似，但当时业界只有一套方案，成本很高，性能也不好。与此同时，业界只有一家芯片厂家在开发对应的集成芯片，且还在优化改版。这对于连突发接收的know-how都不清楚的我们来说，实在是太难。这就好比，过去我们是开着灯在10米的范围内看清一个靶子上贴的字条，现在变成了在闪光灯不停干扰的情况下，我们要在更远的区域看到多个分散的靶子上写的字。而我的任务更是棘手，要在一次闪光的时间内预判特定靶子离你有多远（就是所谓的突发光功率接收上报）。

开发前，为了快速上手，团队还找了行业大牛请教突发接收原理，但事后我发现原理性的东西虽很有帮助，但只能指引大的方向，微观上的细节还需自己摸索。在攻关的那段时间里，我也在一直思考，对于连续的同速率甚至更高速的模块原来都可以一板搞定，为什么这个模块做了这么多版还是在功能和性能上有问题，特别是某一个场景上报时产生了极大的问题，让已经延期一次的项目时间变得更紧。为了节约时间，我趁着焊工不在的时候，自己在芯片上搭电路飞0201电阻以及电容调参数，可问题依然存在。

项目交付的压力以及一次又一次的失败，让我慢慢失去了耐心。就在这时，幸运之神在我的头顶转了个“圈”。在一次实验室休息的间隙，我和兄弟们想不如放放音乐缓解下压力，于是十分魔性地用手机放了一曲《大悲咒》，没想到居然来了灵感。我看着手机的喇叭，突然联想到音响里有个储能电容，我们接收机不是也有个类似的大电容吗？怎么之前就把它给忽略了？我和同事们一讨论，发现大家在做连续接收模块时，根本不需要大电容，但这却是解决突发快速放电的关键。既然接收机内部的电容我们动不了，那就在外部增加电路加快它的响应速度,。思路一打开，困扰我许久的难点也迎刃而解，不仅加快了放电速度也加快了突发电流产生的时间 , 将整体时间压缩了8倍左右，最终主力版本也如期交付。

实际上在攻关突发接受上报的技术点时，还有一个更具挑战但不紧急的任务，就是寻求突破，实现低成本突发接收功能。我结合前期查阅的论文以及突发接收原理材料做出了一套电路，但经测试发现，设计电路的时候没有考虑极限温度，电路不太稳定。虽然后来知道怎么改，但是已经错过了降成本的空窗期，再做的价值意义已不大，这让我很沮丧。但是这次失败的研究，却让我从真正意义上深入了解了突发的原理和电路设计的关键点。没过多久机会就来了，客户不断提出诉求，希望再提升光模块性能，而且还要快速交付。于是，我把低成本突发接收功能技术用在这个版本上，结合研究时识别的提升光模块灵敏度关键点，并优化电路架构，不仅一版成功，而且还将光模块做到了业界性能以及成本最优。将竞争对手甩在了后面，帮助客户持续溢价盈利。

这几次经历让我深深明白了，要做好一个硬件产品，必须得完全了解所用元件的原理和构成以及物理特性，没有深入骨髓的理解，就不可能有全盘的考虑。哪怕产品在通往极致的路上，走了些弯路也别着急，坚持了，你就赢了。

别人说做不出来的，也许我可以试试

2015年海思PON光模块产品提速，客户产品线同时想提升端口密度，那就需要更小封装的配套产品，可业界的同类产品都是大封装，无法匹配。各厂家经过尝试，仅M公司的功耗和性能满足基本应用要求。但我要解决的是，不仅把产品的功耗降下去，还要把性能提上来。但其实这两者是矛盾的，功率大，性能强，功耗自然就高，唯一的办法只能是尽量压缩功耗。

分析来分析去，我发现TEC是模块中那些功耗损失的大头。为了找到方案，我不断搜索论文，看专利，试图找到破解之法，后来，我听说其他领域模块的团队之前尝试过很多方案，便邀请他们看下我的方案给点思路建议，可是他们直接否定了我认为的“短期最可行”方案。其中一个专家更直言不讳：“这个方案只是看起来很美，我们之前试过，不成立的。” 回到座位后，我一直思考他说的话，但并不想就此放弃，心里盘算着再继续往深研究一下。

于是我又去找专家仔细了解了他们之前验证的全过程，倒推他们是哪里出了问题。一遍一遍推演论证，终于被我发现，不成立是由于应用场景不同导致的。他们觉得行不通的电路原理却适用于我这种波长相对不敏感的场景，最终我们通过实际验证获得了30%的TEC功耗降幅收益。有了这个竞争优势，就这样我们团队的产品又火了一把。

时代在发展，经验固然非常重要，但是要想做好硬件，万不可过分迷信过往的经验。 一样的产品问题面对不同的场景和时间，往往解决办法是差异化的。面对你要使用的器件，就得深入去了解它的特点，多问一些为什么，才能有针对性地去设计，找到最优解。而这种不断优化的探索精神，其实是每一位硬件工程师化腐朽为神奇的魔法。

如果要把单板做个比喻，我认为它在产品里就像是身体的骨骼， 是驱动全身的关键。要想将硬件设计做到极致，不仅要了解周边部件的特点，也要将自己的硬件设计做到恰到好处。我父亲是国家恢复高考后的第一批大学生，他常告诉我：有些事只要想做好，就不能只做个“差不多”。 这句话也贯穿他整个职场生涯，即便他后面做了管理者，依然在技术上精益求精。父亲对我影响很大，从我开始做光模块到现在，我都认定了一件事，那就是做出好产品，跟“差不多先生”说NO，才能离“极致”更近一点，再近一点。

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技术文章：什么是专业音频硬件？

尽管我们的录音室在很大程度上已被软件所取代，但每个录音室中仍有大量的硬件设备。我说的 "硬件 "不一定是指工作室的外置设备。除了计算机本身之外，每个工作室至少都有一个接口和一些监听器，许多工作室甚至有更多。

经营企业并利用工作室创收的专业人士与发烧友和业余爱好者使用的设备大体相同，但他们的动机和工作重点却有所不同。一个重要的注意事项--我在这里使用的专业一词是最严格的意义上的，我并不是在推断爱好者和业余爱好者的天赋、知识或对工作的认真程度一定不如专业人士。我在网上查看一些装备时一直在思考这个问题，我注意到我有时会花很多时间去深入研究我感兴趣的装备的具体细节，但如果我发现某些实际问题没有得到解决，我就会立刻放弃我正在查看的装备。装备的 "绊脚石 "是再多的优点也无法弥补的。我想知道其他人是否也有我这样的 "绊脚石"，以及其他专业人士在挑选硬件时发现了哪些吸引人或令人反感的地方。以下是我的一些想法和团队成员的一些分享。成本、价值和制造质量对我们大多数人来说，首要标准可能是成本。毕竟 "利润就是不花钱的地方"，而且正如拉斯最近指出的，税收减免并不像有些人认为的那样是免费午餐。工作室设备的价格有很大的下降压力。在其他条件相同的情况下，为什么不选择更便宜的？然而，说到硬件，人们总是会问它是如何做到的，以及它能做到什么。在网络零售盛行的今天，我们很少有机会对实体设备进行并排比较，只需稍加留意，就能发现经济型设备中不可避免的偷工减料现象。价值并不等同于成本，对于硬件而言，结构质量在与设备共处一室时显而易见，但在网上却几乎无法体现。正因为如此，昂贵的设备给人的感觉就像预算内的同类产品，或者预算内的设备给人的感觉很好，这两方面都会带来惊喜。关键是你必须触摸它才能知道。金属外壳是个好兆头，螺母插座和拧在外壳上的 XLR 也是个好兆头，这些在网上都很容易发现，比较难发现的是螺母电位器，而不是直接安装在电路板上的电位器。以BAE 1073mpf 为例，虽然这是一款昂贵的产品，但仅从其结构质量就很容易看出钱花在了什么地方。声音如果设备只在工作室中使用，那么你应该会对其进行保养，那么这重要吗？这是个人的选择。设备的声音才是最重要的，但事实上，看起来与专业产品一样的东西并不意味着它的声音也会像专业产品一样。Dom Morley 提出了这个问题，他评论说："如果一个克隆产品看起来一模一样，但价格却便宜得多，那就有点可疑了。这让我觉得他们把钱都花在了外观上，而很少花在音质上"。专业市场影响着廉价市场，而 "克隆 "市场过去主要是技术克隆--复制知名设备的电路和组件，可以购买现成的组装件或套件，外观与正品完全不同，但声音却非常接近。现在，这些产品似乎已被外形酷似原版但声音却不一定像原版的产品所取代。电源我知道我和很多人都有一个共同的毛病，那就是使用外置电源。我不认为使用外接电源与设备的质量有直接联系。很多专业设备都使用外接电源，包括我的 BAE（虽然那不是便宜的通用直流适配器）。但我知道，这对我来说是一个很大的负面影响，尤其是如果它是一个没有锁定装置的脆弱直流适配器。对于拥有工作室的人来说，我的建议是，如果你不给工作室里的其他东西贴标签，那就给你的电源贴标签吧。虽然它们看起来都一样，但经过工作室的春季大扫除后，你就能在很长一段时间内弄清哪个电源与哪个电源相匹配。

服务和可升级性在向团队询问时，他们得出的两个首要问题是服务和可升级性。这两个方面都是使用寿命的不同方面。如果你投资了一套优质设备，你希望能在你选择的时间内一直使用它。正如 Nathaniel Reichman 所说："可升级性！如果将来我需要更多或不同的输入/输出，是否可以购买卡选项？它是否模块化，因此不太可能因未来的软件变更而过时？纳撒尼尔和史蒂夫-德莫特都是 Metric Halo 的用户，在这一领域，没有任何品牌能像他们一样充分体现这一点。他们的接口质量一流，非常灵活，而且是模块化的，你可以将接口连接起来，创建更大的系统，其他制造商的产品也可以做到这一点。Metric Halo 的与众不同之处在于其可升级性。许多制造商提供定期的固件升级，而 Metric Halo 还提供硬件升级。DAD 等品牌提供全面的模块化 IO 选项，但 Metric Halo 的 3D 硬件升级允许用户将不再使用当前数据连接的旧接口升级到当前技术。同样，在服务方面，几年前我在选择前置放大器时，我选择了 BAE 而不是同类的 Neve，因为 BAE 不使用任何表面贴装元件，因此只要技术人员还能挥动烙铁，就可以一直使用。有些品牌以长期支持其产品而闻名。其他品牌则不然。显然，专业人士对服务和售后服务的重视程度不亚于价格。我们从团队中收到的反馈意见清楚地表明，结果的质量非常重要。比结果的多样性更重要。这一点更适用于舷外设备，而不是其他类别的硬件，但如果某样东西在一个领域表现出色，那就足够了，而且比那些灵活但不出众的设备更可取。 Steve DeMott所说，他 "大多数情况下，我需要一件装备用于特定的目的，我宁愿它把这一件事做得非常好，而不是把一大堆事都做得差强人意"。Michael Costa 评论说："也许 Distressor 是一个明显的例外，它确实在多功能性这一点上进行了自我宣传（而且也基本做到了）"。

不过，硬件的作用远不止声音。在我最近发表的一篇关于录音室杂乱无章的文章中，我解释了我的信念，即设计精良的硬件可以简化工作流程，对细节的关注和良好的设计可以增加产品的价值，而这是很难从营销材料中体会到的。我经常以我的 Nord Electro 6D 为例，说明设计精良的产品物有所值，因为它考虑周全，能够预见潜在问题并加以解决。无缝过渡和按页编排就是其中的两个例子，下面将一一说明。功能现场演奏时可能会遇到的一个问题是，当你在歌曲中更换音色时，前一个音色会在你更换补丁时被切断，从而无法顺利地从一个补丁过渡到下一个补丁。无缝转换功能允许 Electro 6D 保留前一个音色，让你可以切换到下一个音色，不间断地演奏下一部分--太棒了。按页面组织非常出色，因为我的 Nord 的面板布局使四个音色可以通过专用按钮在前面板上使用，你可以在四组音色之间进行翻页。因此，大多数用户都会以每首歌四组音色的方式组织他们的乐曲，如果只需要一个音色，往往会空出三个音色插槽。如果不能移动或交换四组音色以及单个音色，那么最后一刻的音色更改将是一场噩梦。这在笔记本电脑上通过 USB 接口很容易实现，但专业人士会更看重从前面板上进行操作的选项。注重细节！成本与价值并不相同通过与团队的交谈，我发现我的想法是对的，专业人士对价格并不敏感。他们对价值很敏感，如果昂贵的产品物有所值，他们就会掏钱购买。制作尽可能便宜的产品对专业人士来说很有吸引力，但前提是不影响他们的业务价值。在一组 S1 上使用廉价的安卓平板电脑来显示仪表是个好主意。购买廉价的轻型话筒架可能是一种错误的经济行为。在录音室硬件方面，你会遇到哪些问题？有没有直接让你放弃的产品？在选择硬件时，你的优先级是什么？

图文来源：HiFi音响网

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