Les Entrailles d’un MF-220 MF-220 : un démontage s’impose…

Présentation La société produisant cet appareil est coréenne, comme souvent pour ce type de produit. Elle s’appelle iMedian et s’est spécialisée dans les appareils multimédias, après avoir exercée durant dix ans une forte activité en Recherche et Développement. Société iMedian :

Société iMedian Co., Ltd.

Contact pour la Corée Ban Me Sung (31)756-7752

Contact pour les autres pays Daniel Park (31)756-7751

Fields Digital Multi Players, MP3 Players

IMedian produit et commercialise ses produits directement ou via des distributeurs et leur marque commerciale. On en voit ainsi sous la marque ISM, Rio ou iMedian Cody… Plusieurs sociétés importent et commercialisent ces marques à travers le monde…

M-Cody

ISM MF-220 Nous le trouvons en trois versions :

• 256 Mo, • 512 Mo, • 1024 Mo.

Toutes trois existants en différents coloris :

Le modèle auquel nous allons nous intéresser est le MF-220 256Mo en finition noir métallisé, commercialisé par ISM Technologies. Le Carter Ce document n’est en aucune sorte un tutorial traitant du démontage et/ou de la modification d’un MF-220. Il s’agit d’une étude personnelle dont je fais part des résultats. Rappelons que ce type d’opération annule purement et simplement la garantie de l’appareil. En aucun cas je ne saurai être tenu pour responsable des dégâts que vous pourriez occasionner à vos appareils en tentant de réitérer les manipulations décrites dans ce document. Il est conseillé, lors du démontage d’un appareil de ce type, de s’équiper d’outils adéquats, protégés contre les charges électrostatiques, et de commencer par se mettre soi-même à la masse en touchant un matériau conducteur en contact avec la terre. Le carter du MF-220 est maintenu fermé par 3 vis de petite taille, aux extrémités du boîtier :

Une fois celles-ci enlevées, le boîtier tient par enclipsage, il faut tirer un peu afin d’écarter les demi-coques noires de un millimètre environ.

Ensuite, en glissant un coin en matière plastique à la jointure de la ceinture couleur aluminium, nous pourrons déclipser celle-ci :

Une fois la ceinture retirée, il sera possible de désolidariser les demi-coques.

La carte est percée à ses quatre coins, et maintenue en place dans le boîtier par 4 ergots en plastique. Ce mode de fixation la rend très stable. De ce fait, il n’y a pas de risque de voir l’écran désaxé par rapport à la fenêtre de la façade. La PCB est d’ailleurs très bien ajustée et délicate à extraire. Tout est calée au plus juste et les rares jeux existants sont comblés par des mousses placées entre la batterie et la carte. Nous constatons, comme à l’accoutumée, que la batterie n’est pas fixée, mais maintenue par un épaulement sur la demi-coque arrière et par des cales en mousse. Classiquement, une enveloppe en aluminium participe au refroidissement de cette dernière.

La fabrication de batterie est habituelle et ne souffre pas de critique : prise avec détrompeur, enveloppe propre, circuit de protection… Bref, cela semble très classique, en apparence au moins..

Il ne nous reste plus qu’à sortir la carte de la deuxième demi-coque. A ce stade, il vaut mieux être prudent car la carte sort difficilement de son logement et le support en fibre époxy est assez fin. Il serait dommage de la briser.

Voilà, tout est sorti. L’écran est placé suffisamment en retrait de la fenêtre pour garantir un minimum de protection contre les petits impacts. Profitons-en pour jeter un œil au carter :

Premier constat, très agréable, un vrai joint d’étanchéité a été placé autour de la fenêtre de façade (enfin !!). Le risque de la poussière gênante devant l’écran est écarté. C’est un très bon point en terme de finition (et, accessoirement ; la première fois que je vois ça sur un lecteur Flash). Le matériau de ces coques est rigide et semble suffisamment solide. La ceinture chromée est sertie sur le contour des ces deux demi-coques et tient suffisamment bien pour ne pas lâcher au premier choc. Le système de glissière du port USB est métallique et respire la santé. Nous reviendrons sur ce point un peu plus loin Enfin, la finition brillante de la façade est obtenue grâce à un procédé assez intéressant : la coque plastique est peinte, puis recouverte d’un bain de résine époxy transparente. Cela lui garantit une bonne longévité. Comme d’habitude, le joint entre les demi coques, les joints derrière les boutons sont absents, ce qui est dommage compte tenu de l’effort fait sur la protection de l’écran Si nous tenons compte du fait que les deux prise Jack sont débouchantes (au moins une lorsque votre casque est branché), la poussière ne pourra que s’infiltrer sur la carte, sans conséquence ni pour l’affichage ni pour le lecteur en soi. Mais ceci est devenu normal sur les lecteurs MP3, et ne doit plus surprendre personne. Pour revenir au port USB, il est réalisé en époxy, habillé par un carter en plastique. Le système de contacts interne (plots plaqués Or montés sur ressort) est assez surprenant mais plutôt bien réalisé. Les pistes de la plaquette sont assez épaisses et ne devraient pas s’user trop vite. On peut donc dire que, malgré son aspect fragile, cette connectique devrait tenir le coup (en dehors d’un arrachement dû à un accident de manipulation, évidemment…) Nous allons pouvoir nous intéresser maintenant au cœur de ce brave MF220…

Joint en mousse Epaulement

Le Circuit et les composants Général : Au premier coup d’œil, il n’y a rien de particulier à souligner, si ce n’est le soin habituel des constructeurs coréens dans ce type de réalisation.

C’est propre, bien ordonné – à la limite de la rigueur allemande. Il n’y a pas de reprise sur la carte, signe d’un process de production bien maîtrisé. Les soudures sont belles, fines. Il n’y a donc aucune critique à faire sur ce point. Les boutons sont montés dans des carters métalliques. Ils ont l’air assez costaud et ne devraient pas poser problème dans l’avenir. Il est évident qu’il faut manipuler les boutons, et plus particulièrement la molette, avec précaution et douceur afin de ne pas raccourcir leur durée de vie. N’oublions pas que les commutateurs font, au plus, 1 mm de côté (sous-entendu, le mécanisme de ressort a un diamètre inférieur à 1 mm). A ce sujet, la molette, qui pouvait paraître faible à la manipulation est la même que celle des Ibeads. La sensation de « mou » est induite par la longueur de la pièce plastique d’habillage (effet levier assez grand).

Il est à noter que le bouton RESET est actionné via un tampon en plastique solidaire du boîtier. Il sera donc impossible de déraper avec un trombone et d’abîmer la carte. Un autre bon point.

En retournant la carte, nous voyons évidemment l’écran, qui saute aux yeux, mais surtout la puce mémoire (caché a priori, mais bien là) :

Elle est montée sur un petit module amovible : Ceci est très intéressant à plusieurs point de vue. De celui du constructeur, cela rend le process de fabrication des différentes versions de la gamme plus simple à gérer. En effet, la PCB sera générique et fabriquée sur une ligne de production, tandis que les modules mémoires le seront sur une autre. La différenciation sera fera donc en phase d’assemblage. Pas mal… Du point de vue de l’utilisateur, cela peut ouvrir la porte à des possibilités de modifications, et notamment d’augmentations de la mémoire, assez enthousiasmantes. Revenons-en aux composants plus classiques comme le micro ou les Jacks. Le micro est le bon vieux standard connu de tous les fabricants d’appareils de ce type : basique, mais suffisant pour ce qu’on lui demande. En pratique, sa sensibilité permet d’enregistrer une réunion ou une conversation en obtenant de bons résultats. Il est déconseillé de souffler au gaz sec directement par le petit orifice du boîtier pour le nettoyer, cela abîmerait la feutrine.

RESET

Les prises Jacks sont -elles aussi- très classiques, à la différence près que le Line In est en 3.5 mm. Cela évitera à quiconque voudra utiliser un micro externe de devoir se munir d’un adaptateur. Il est certain que des prises fermées avec contacts plaqués or auraient été un plus, mais je crois que nous n’en aurons jamais sur des lecteurs MP3 à mémoire Flash…

Afficheur LCD :

Intéressons nous maintenant à l’écran LCD. Il est monté sur un châssis en plastique blanc qui permet de le maintenir sur la plaque. Le rétro-éclairage est disposé sur la face arrière de cet élément et ne semble pas être dissociable.

Cet écran, fabriqué par la société Dialog Semiconductors, propose 65.000 couleurs pour une résolution de 96x96 en technologie LCD. Il est connu sous la référence DA8913A. Au départ, il a été conçu dans le but d’équiper des téléphones portables. Son niveau technologique lui a cependant ouvert les portes du monde multimédia, à savoir celui des lecteurs audio, vidéo et des consoles portables. Caractéristiques : • Chipset unique CSTN • Rafraîchissement rapide • Faible tension d’alimenttation, basse consommation • MLA (multi-line addressing) pour une qualité d’image accrue • support de la vidéo

Spécifications : •Afficheur graphique CSTN 96RGB x 96 MLA •65 k couleurs •plus de 15 frames par secondes en vidéo •RAM 147,456 bit •Mode d’affichage programmable (partiel, scroll) •Software mappable •Tension d’alimentation jusqu’à 21V •MPU parallèle 8/16-bit et interface série •Fonction économie d’énergie Le contraste est réglable via l’interface du lecteur, et ce sur une plage assez large.

La puce SIGMATEL STMP3520 :

Voilà enfin le cœur de notre lecteur. Cette puce fait partie de la dernière génération de chez Téléchips, les D-Major. Pour mémoire, la puce qui équipait les Ibeads était la 3410, génération précédente. Voilà un schéma provenant de chez SIGMATEL qui décrit les capacités fonctionnelles et précise l’architecture de cette puce :

Elle a été développée dans le but d’équiper des appareils audio nomades, en particulier les lecteurs MP3 à mémoire Flash. La gestion de l’USB2 et les fonctions de rechargement avancé de la batterie ont été implémentées. Entrons alors un peu plus dans le détail : Caractéristiques (données constructeur):

• Décompression MP3 et WMA, possibilité d’évoluer vers d’autres formats,

• Gestion des droits WMA, ainsi que d’autres formes de protection,

• Identifiant unique (en lecture seule) pour la gestion des droits (DRM)

• Encodage MP3 des sources FM, Line In et Micro,

• Support matériel NAND Flash, SmartMedia, MMC, Secure Digital, CompactFlash, SDRAM,

• Gestion des puces NAND multiples comme une seule puce NAND,

• Convertisseur DC-DC embarqué,

• Autonomie de 35 heures alimentée par une batterie AA (Alcaline 2850mAh minimum)

• Prévue pour fonctionner dans diverses configurations d’alimentation comme 1xAA, 1xAAA, 2xAA, 2xAAA, LiIon (Les configurations 2xAA, 2xAAA et LiIon nécessitent une version 144-pin),

• Interface USB,

• Pilote LCD/LED,

• Gestion d’une interface graphique ainsi que des commandes d’entrée/sortie (boutons),

• Enregistrement au format ADPCM,

• Contrôle du volume d’enregistrement et de lecture,

• Pilote de sortie THD <0.05%, intégrant une protection contre les courts-circuits,

• Technologie haute performance 18-bit Sigma-Delta,

• Rapport SNR >90 dB,

• Pris en charge sous Windows et sous Mac,

• Interface d’accueil pour un co-processeur optionnel,

• Firmware évolutif,

• Fréquence maximale : 65 MHz

• Gestion de l’énergie dynamique,

• Réglage des basses et des aigus; égaliseur multibandes réglables,

• Gestion d’une entrée FM et contrôle des commandes FM,

• Gestion des arborescences complexes (sous-répertoires),

• Gestion des playlists,

• Détection du niveau d’alimentation par technologie LRADC (Low Rate Analogic to Digital Converter),

• Gestion de télécommande IR par LRADC,

• Fréquence DSP : 75 MHz (DSP : microprocesseur traitant des signaux analogiques encodés en numérique).

• Support de l’USB 2.0 Hi-Speed.

Cette puce a été plus « ciblée » que les précédentes générations sur des lecteurs à mémoire Flash : La gestion des CD a été supprimée. On trouve de nouvelles fonctions comme la gestion de la télécommande, le support de l’USB2, la gestion des arborescences complexes (moins de limitations en terme de nombre d’entrées mémoire), ainsi que la gestion des playlists. http://www.sigmatel.com Les puces Sigmatel ont pour inconvénients de n’être compatible qu’avec les mémoires de type K9K, qui sont un peu plus coûteuses et moins souple d’utilisation que les K9F. Toutefois, on trouve sur ce lecteur la nouvelle génération de mémoire K9K, la K9K2 qui est censée résoudre une bonne partie des problèmes de la génération précédente, et notamment la fragmentation élevée et destructrice pour le fichiers. Le choix de ce processeur est une bonne décision, il est complet et efficace. N’oublions pas que Sigmatel est un des leaders sur ce marché et que ses produits sont extrêmement rarement décevants. Qui plus est, il fonctionne sur le même principe que les générations précédentes, ce qui devrait permettre de réutiliser une bonne partie des développements logiciels déjà réalisés.

La mémoire Samsung K9K :

Comme nous l’avons précisé précédemment, il s’agit de la deuxième génération de mémoire Flash K9K de chez Samsung.

La référence précise de cette puce est la K9K2G08U0M. Il s’agit d’une puce 256 Mo NAND. L’intérêt de cette mémoire réside dans sa vitesse d’écriture/lecture/effacement, ainsi que dans son système de contrôle des données. Elle est capable d’exécuter une opération relative à un programme en 300µs pour une page 2112 octets et l’effacement d’un bloc de 128 Ko se fait en 2ms. La lecture des données est faite à 50ns par octet. La protection contre les erreurs et les altérations de données est assurée par un système ECC (Error Correcting Code) validant les opérations.

Caractéristiques Constructeur :

Alimentation -Modèle 3.3V (K9XXGXXUXM): 2.7V~3.6 V Architecture - Blocs mémoire

-X8 (K9K2G08X0M) : (256M + 8,192K)bit x 8bit - Registre Données

-X8 (K9K2G08X0M): (2K + 64)bit x8bit - Registre Cache

-X8 (K9K2G08X0M): (2K + 64)bit x8bit Automates Programme / Effacement - Page de Programme

-X8 (K9K2G08X0M): (2K + 64)Byte - Effacement Bloc

-X8 (K9K2G08X0M): (128K + 4K)Byte Lecture Page de Données - Page Size

- X8 (K9K2G08X0M): 2K-Byte - Lecture aléatoire : 25µs(Max.) - Accès série :

3.3V (K9XXGXXUXM): 50ns(Min.) Cycle d’écriture - Programme : 300µs(Typ.) - Effacement de bloc : 2ms(Typ.) Ports multiplexés Instruction/Adressage/Données Protection des données matérielle - Verrouillage Programme/Effacement lors des transitions d’états énergétiques (On/Off) Technologie CMOS Floating-Gate - Durée de vie : 100.000 cycles de lecture/effacement - Rémanence des données : 10 ans Cache pour les opérations (programme) optimisant l’exécution Identifiant unique pour la gestion des droits

Pour plus d’informations, vous pouvez consulter le site de Samsung qui met à disposition grand nombre de documentations techniques assez fines.

La puce FM Philips TEA5767HN :

À côté du chipset principal se loge la puce FM Philips TEA5767HN. Cette puce est un récepteur FM à basse consommation. Elle ne nécessite que peu de composants périphériques pour fonctionner. Elle n’est pas montée directement sur la carte, mais sur une petite platine. Comme il s’agit de la puce habituelle que nous retrouvons dans chacun de nos lecteurs depuis pas mal de temps, nous ne nous attarderons guère.

Concernant ses caractéristiques détaillées, je recommande d’aller consulter la fiche du constructeur (http://www.semiconductors.philips.com). Il s’agit d’un récepteur FM stéréo avec gestion de deux ports.

Puce FM

Le seul point notable est que celle-ci est assistée d’un microprocesseur qui permet de décoder les signaux RDS reçus par le lecteur. Les données sont alors transmises au SMTP3520 qui contrôlent ce processeur RDS (en tant que processeur secondaire) qui gère leur affichage.

Batterie Li-Ion : Pour terminer, nous allons nous intéresser à la batterie. Celle-ci est fabriquée par Amperex Technology Limited (société chinoise).

Cette société est spécialisée dans les batteries Lithium-Ion Polymère, et produit une quantité phénoménale de modèles différents équipant des téléphones portables, des PDA, des consoles portables, des lecteurs audio, etc… A noter qu’il existe un contact dédié aux clients (professionnels) européens et japonais : Contact:Alice Xu

TEL: +86-769-2405338-1243

FAX: +86-769-240-6593

Email: Xut@ATLbattery.com

Dans la gamme de cette société, le modèle qui nous concerne est le 2648 dont voici les caractéristiques détaillées (données constructeur) :

La XX2648 série est la combinaison d’une forte puissance, d’un poids plume et d’un encombrement très réduit. Elle a été développée dans le but d’équiper des caméras numériques, des téléphones mobiles, de petits PDA ainsi que d’autres appareils nomades.

Specifications (C : Capacity)

Nominal Voltage 3.7V Cut Off Voltage 3.0V

Standard charge method Charging the cell initially with constant current at 0.5C and then with constant voltage at 4.2V till charge current < 0.05C

Max. charge current 1C Max. discharge current 1.5C

Standard charge 0.5C × 5hrs Rapid charge 1C × 2.5hrs

°C °F

Operating temperature Charging

Discharging

Storage

0°C ~ 45°C

-20°C ~ 60°C

-20°C ~ 45°C

32°F ~ 113°F

-4°F ~ 140°F

-4°F ~ 113°F

mm inch

Cell dimension Length

Width

47.5 ± 0.5

25.5 ± 0.5

1.87 ± 0.02

1.00 ± 0.02

Cycle Life >= 500 Cycles (@0.5C discharge, 23°C)

Self-discharge Residual capacity > 90% (@25°C±2°C, 30 days)

Max Thickness Capacity (mAh)*1 Cell Weight *3 Model

mm inch Minimum Typical Impedance *2 Max (mohm) Gram Ounce

382648 3.90 0.153 390 400 110 8.5 0.30

Remark: *1 @ 0.2C discharge, 23°C *2 Impedance is measured at AC 1KHz after Standard Charge. *3 Cell weight is the approximate value for reference.

Cell Dimension Drawing (unit: mm)

Voici le cycle de vie de cette batterie, et son comportement (c’est à dire la perte de capacité en fonction du nombre de cycles de charge/décharge):

Et enfin la courbe de décharge moyenne de la série 2648 :

La performance ne baisse pas trop rapidement et comportement est bon dans le temps (la baisse est régulière). De plus, les batteries Li-Ion Polymère supportent très bien les courtes charges. Il faut éviter de décharger à fond une batterie de ce type. Comme d’habitude sur ce type de batterie, nous retrouvons un circuit PCM de protection. C’est ce circuit qui supervise la charge et la décharge de la batterie. En fin de charge, il envoie un signal déclenchant le début de la décharge. Il empêche également les décharges trop intenses qui abîmeraient la batterie. Il est toutefois préférable de faire attention lors des manipulations sur la batterie afin d’éviter d’avoir à recourir aux services de ce circuit Nous constatons donc qu’en plus de son niveau de finition très classique, cette batterie offre des performances tout à fait remarquables. Associée aux composants à faible consommation de seconde génération, nous avons l’explication de l’autonomie record du MF-220.

Le constructeur ATL met à disposition un petit fascicule traitant des recommandations à propos de ses produits : 1. Charging

1.1 Charging current: Charging current should be less than maximum charge current specified in the Product Specification. Charging with higher current than recommended value may cause damage to cell electrical, mechanical, and safety performance and could lead to heat generation or leakage.

1.2 Charging voltage:

Charging shall be done by voltage less than that specified in the Product Specification (4.2V/cell). Charging beyond 4.25V, which is the absolute maximum voltage, must be strictly prohibited. The charger shall be designed to comply with this condition. It is very dangerous that charging with higher voltage than specified value may cause damage to the cell electrical, mechanical safety performance and could lead to heat generation or leakage.

1.3 Charging temperature:

The cell shall be charged within the specified temperature range in the Product Specification.

1.4 Prohibition of reverse charging: Reverse charging is prohibited. The cell shall be connected correctly. The polarity has to be confirmed before wiring. In case of the cell is connected improperly, the cell cannot be charged. Simultaneously, the reverse charging may cause damaging to the cell which may lead to degradation of cell performance and damage the cell safety, and could cause heat generation or leakage.

2. Discharging

2.1 Discharging current The cell shall be discharged at less than the maximum discharge current specified in the Product Specification. High discharging current may reduce the discharging capacity significantly or cause over-heat.

2.2 Discharging temperature

The cell shall be discharged within the temperature range specified in the Product Specification.

2.3 Over-discharging: It should be noted that the cell would be at an over-discharged state by its self-discharge characteristics in case the cell is not used for long time. In order to prevent over-discharging, the cell shall be charged periodically to maintain between 3.7V and 3.9V. Over-discharging may causes loss of cell performance, characteristics, or battery functions. The charger shall be equipped with a device to prevent further discharging exceeding a cut-off voyage specified in the Product Specification. Also the charger shall be equipped with a device to control the recharging procedures as follows: The cell battery pack shall start with a low current (0.01C) for 15 - 30 minutes, i.e. pre-charging, before rapid charging starts. The rapid charging shall be started after the individual cell voltage has been reached above 3V within 15 - 30 minutes that can be determined with the use of an appropriate timer for pre-charging.

In case the individual cell voltage does not rise to 3V within the pre-charging time, then the charger shall have functions to stop further charging and display the cell/pack is at abnormal state.

3. Protection Circuit Module (PCM)

3.1 The cell/battery pack shall be with a PCM that can protect cell/battery pack properly.

PCM shall have functions of (1) overcharging prevention, (2) over-discharging prevention, and (3) over current prevention to maintain safety and prevent significant deterioration of cell performance. The over current can occur by external short circuit

3.2 Overcharging prohibition:

Overcharging prevention function shall stop charging if any one of the cells of the battery pack reaches 4.25V.

3.3 Over-discharge prohibition:

Over-discharging prevention function shall work to minimize a dissipation current to avoid further drop in cell voltage of 2.5V or less per cell in any cell of the battery pack. It is recommended that the dissipation current of PCM shall be minimized to 0.5uA or less with the over-discharge prevention.

The protection function shall monitor each bank of the battery pack and control the current all the time.

Conclusion Le MF-220 est un lecteur fabriqué avec très grand soin. Certains défauts des précédentes gammes de lecteurs ont été pris en compte et corrigés par iMedian. De fait, les problèmes de protection de l’écran contre la poussière, de fixation de prise Jack, de bouton Reset fragile ne se retrouvent pas ici, et le lecteur donne une impression de qualité très nette. De plus, son design et le niveau de finition du carter renforcent cette impression. Il utilise des composants classiques qui répondent aux attentes. La présence de certains éléments (SIGMATEL et Samsung K9K2) augmente le prix de revient (mais ne semble pas trop influencer le prix de vente). Disons que, comme à l’accoutumée, un petit effort de plus devrait être également fait du côté du boîtier avec l’ajout de joints et de Jacks fermés, mais le gros du travail est déjà réalisé. A ce niveau, c’est probablement un des lecteurs Flash les plus abouti Seul le port USB peut paraître, à tort, fragile. La solution retenue semble tout de même plus fiable que celle qui avait été retenue par MFP pour le développement du IOPS, or ce modèle n’a pas rencontré de problème particulier sur ce point. Le MF-220 dispose de quelques petits gadgets comme le port de sortie Ir permettant de commander certains appareils. Cette fonctionnalité n’est guère importante sur ce type d’appareil, mais comme la fonction existe dans le package du SMTP3520, et que le coût d’une diode Ir est très faible, pourquoi s’en priver. Pour conclure, nous pouvons dire que ce produit est d’une qualité tout à fait remarquable, avec des choix technologiques souvent classiques et éprouvés. Il apporte, de part les évolutions des composants et certaines originalités (Port Ir, Port USB, écran) un renouveau dans le monde des lecteurs Flash. Ce lecteur est sans nul doute le remplaçant de l’Ibead dans les rayons de revendeurs et dans les classements des ventes. Il ne reste plus qu’à faire évoluer les firmwares afin d’exploiter au mieux cette architecture matérielle tout à fait enthousiasmante. Pour terminer, voici un petit comparatif visuel avec un autre lecteur de ce type : le IOPS.

* * * Oxygen, 25/09/04. Sources : iMedian, Sigmatel, Philips Semiconductors, Amperex Technology Limited, ISM Technologie, www.electronics.globalsources.com.