“忠實的廣播聽眾不會因為不必要的按鈕而錯過收聽節目。 將固定電臺頻率放在罐子中的簡單性使其變得超棒。”— Brit＆Co

“您要做的就是打開或關閉它並控制音量。”—流行力學

“梅森罐子正迅速流行起來...現在，兩名工程師正在將它們變成簡單的聲音機器”—考慮所有技術

“撥動開關並聽見一個從盒子裡飄出來的故事有些神奇。”— Engadget

一臺您日常生活中使用的單頻道收音機，它的研發思路是什麼？又是如何生產出來的？他們在成本控制和定價是如何考量的，今天和電臺小叔BG5WKP一起了解一下吧！

公共廣播電臺是一個單頻率FM廣播電臺，位於我們能找到的最簡單的外殼中：一個玻璃瓶。這是一款完全簡單的設備，僅需一根天線和一個音量旋鈕，即可為您的日常工作帶來平靜和一致。

電容耦合案例研究：對收音機進行編程而不將其從密封的運輸箱中取出

您可能聽說過令人耳目一新的公共廣播（TPR）。無需調節旋鈕，因為您的TPR可以直接從盒子裡知道自己喜歡的電臺。

像大多數魔術一樣，這種簡單的幻覺涉及幕後的大量工作。每個TPR都必須手工定製編程，組裝，然後精心包裝，然後再運送到您家門口。如果只有一種方法可以在不打開密封盒的情況下對組裝好的TPR進行編程…

這是一個真實的示例，其中與無線功率和數據傳輸的電感耦合相比，俘獲耦合被證明是更便宜/更簡單/更好的選擇。

挑戰

我們希望能夠使用用戶選擇的測站數據對TPR板上的ATTINY微控制器進行遠程編程，而無需從組裝好的單元中卸下該板，也無需從密封的運輸箱中卸下該單元。

TPR出廠時沒有電池，因此我們還需要一種在編程操作期間為電路板供電的方法。

由於此遠程編程功能僅在產品的使用壽命內使用一次，因此使用最少的附加部件來實施它必須非常便宜。

最後，我們不想做任何與TPR精美的簡約設計相混淆的事情。

RFID是否適合箱內下載？

感應耦合的RFID標籤非常便宜，可以自我供電，有些甚至可以自我編程。設計中甚至已經有一個揚聲器，可以用作拾音線圈。問題解決了！

感應耦合失敗

事實證明，扁平的鋼瓶蓋是出色的磁屏蔽。儘管需要打孔的磁場強度足以炸掉一英尺遠的Arduino！計劃C…

電容式聯軸器的救援！

在合適的情況下，我一直是電容耦合的忠實擁護者，這似乎是正確的情況。我們已經有兩個現有的大導電平面（蓋子和電路板接地平面）準備就緒，正等待成為我們的電容器極板，它們的幾何形狀恰好與裝運箱的長軸對齊！

快速的模型證明我們至少在實用性方面處於領先地位。

模擬裝運箱中的模擬TPR – TX和RX板靠在一起

走遠

模型中的發射板和接收板彼此非常靠近。在實際的禮品盒中，事物相距甚遠。

實際裝運箱中的實際TPR-TX和RX板相距較遠

使用電容耦合時，距離越遠，電壓要求越高。我們需要一個具有數百伏擺幅的發射信號。

至少從理論上講，這似乎是使用諧振LC儲能箱和發射板作為C（apacitor）的完美藉口。實際上，當您嘗試使用實際晶體管驅動1000伏振盪時，事情會變得很快複雜。即使經過數小時的努力，也沒有任何工作。

二加二等於更多

有時，當您陷入問題中時，全新的觀點可以使事情重新發生。當它來自具有多年設計大型電源成本的經驗的人，而這種電源的價格要比房屋成本高時，新鮮的觀點可能會很有幫助。

建議：使用簡單的升壓變壓器從低壓變壓器產生高壓信號。出色的解決方案，由於我深深的共鳴痴迷，我自己不會想到。

用鋼鋸砍了大約5分鐘後，我有了一個合適的10倍升壓變壓器。

僅需再進行幾分鐘的微調，就可以在發射器板上產生375V的波動！

有用

即使是這個超級簡單的原型，也能很好地使TPR在運輸箱內時使一對LED閃爍。

打開反向通道，使開發板可以與編程器通訊，還可以使操作員在裝運前驗證編程是否正常。我不確定如何使用當前配置執行此操作，但是可能需要將TPR的板塊短接在一起，然後讓編程裝置檢測該更改。

需要更多的工作

我們仍然需要實際構建電路和軟件，以使用電容性電源啟動ATTINY，監聽編程數據，並將配置寫入閃存或EEPROM。我希望所有這些都可以通過幾個0.01美元的二極管陣列，現有的去耦電容和一個額外的IO引腳來完成。如果我們真的想推動它，我敢打賭，我們甚至可以使用內置的保護二極管進行整流，以實現真正的零零件，零成本解決方案。

這款收音機為什麼要六十美元

最近，FM廣播公共廣播電臺毫不客氣地將收音機零售價提高了33％。這是一個艱難的決定，讓人感到這是一次妥協和試驗。在首次推出該產品大約四年半之後，大約一年之後，我們重新發布了該產品，目的是建立一個可持續的，位於美國的供應鏈。換句話說，做出如此大的改變在產品生命週期的後期已經很晚了，我對此深思熟慮。

對於那些沒有充分考慮在美國製造消費電子產品意味著什麼的人以及那些一直認為我們生活在大規模定製時代的人我分享一下我自己的經驗。

我們的供應鏈如何運作

像所有消費類電子產品一樣，公共廣播電臺收音機中的許多組件（微處理器，無源元件，機電組件）要麼僅在中國製造，要麼根本從美國買不到。例如，我們使用的FM接收器模塊由一家美國公司（Silicon Labs）銷售，但在中國製造，即使世界上最大的電子品牌也幾乎沒有能力改變這種情況。同樣，從理論上講，我們的揚聲器可以在美國製造，但這樣做實際上會扼殺我們的成本結構，很可能使收音機的零售價格從本來已經很貴的60美元遠高於100美元。

結果，我們只能從美國採購一些物理組件：裝有收音機的玻璃瓶（購自Newell Brands，該球罐具有標誌性的Ball jar產品系列的許可證）和定製紙板盒，只有在距離收音機總裝約100英里的範圍內採購原材料時才具有成本效益。我們已經認真考慮過將罐子更改為中國製造的版本，這可能會讓該組件的價格降低50％，但我們的生產規模並不能保證。此外，與國外供應商要求的10-20000個單位的訂購量相比，一次訂購數千個罐子非常有吸引力。

但是，我們的組裝工人在美國，大約佔我們銷售商品成本的一半。我們優秀的裝配合作夥伴（沃辛頓裝配公司）批量生產324個印刷電路板組件（36個面板，每個面板9個PCB；這個數字最終可以很好地與我們存儲收音機的托盤配合使用）。然後，他們使用這些PCBA，再加上我們為其提供的三個機械零件，來創建機械零件，這些零件一直存放在庫存中，直到客戶下訂單為止。此時，將機械組件從架子上取下來，並編程為客戶要求的FM頻率。它經過了完整的功能測試，並被放入郵件中-通常在下訂單後不到一天。

換句話說：我們正在美國即時生產一部分消費類電子產品。

我不敢強調這是多麼不尋常；這根本不是事情的完成方式。大多數消費電子產品強烈依賴中國珠江三角的供應鏈：揚聲器，電池夾，旋鈕和電位計（以及可能的許多其他三級組件）的生產地也是如此。它們的批量生產在10000到100萬之間，然後被裝箱並運送到賓夕法尼亞州Lehigh Valley和加利福尼亞州奇諾等地的大型履行中心。他們坐在那裡，密封在零售包裝中，直到有人下訂單為止。當發生這種情況時，技術水平相對較低的工人將其從架子上拿來組裝，放在盒子裡。

儘管聽起來很吸引人，但對於The Public Radio來說，這不是一個現實的選擇。TPR是針對300個可能的FM頻率中的一個進行定製的，除非我們願意購買大量的預編程收音機（擁有更多受歡迎的頻率，就像T恤製造商購買的中大尺寸收音機比XXXL多）在中國組裝它是不切實際的。我們考慮了一些建議：

在中國組裝未編程的收音機，將其裝入盒子中，然後運送到美國；然後使用非接觸式編程方法在美國運營中心對FM頻率進行編程。這並不瘋狂，喬希（Josh）創造了令人印象深刻的技術演示。但是尋找履行合作伙伴是有問題的，而切換到此過程將有效地阻止我們進行我們的廣播電臺客戶非常喜歡的激光打標。

在中國進行部分組裝（僅機械組裝，無需罐子或盒子），其餘在美國進行。與＃1相似，找到一個履約房也是一個問題，激光打標也很棘手。此外，我們將不得不使用昂貴的美國製造梅森罐子，以保持我們的COGS高，同時需要我們做大量額外工作。

只需添加一個調節旋鈕，即可將產品從“梅森罐子中的單頻道收音機”轉換為“梅森罐子中的收音機”。這是一個合理的建議，但是對我們來說沒有意義。

總而言之，公共廣播電臺收音機是消費電子產品的一個相對罕見的例子，其供應鏈嚴重依賴於更大的深圳生態系統，然後完全由美國組裝並實現。我們為這一事實感到自豪，但是對於我們的供應鏈運作方式卻持實態度（相對於理想主義而言）。因此請牢記：公共廣播最終如何成為60美元的產品？​

錢去哪兒了

因此，這裡有一些要點：

過去一年，我們的商品銷售成本略有變化，但目前約為$18.54。

我們銷售商品成本的75％歸美國供應商所有，其中大部分留在美國。

我們售出商品成本的大約50％用於支付裝配工工資。其中一部分是自動化的（拾取並放置PCBA），但一半以上是手工組裝。

BOM中兩個最昂貴的組件是：

我們的發言人以$2.35 / ea的價格佔我們COGS的12.68％。這是在東莞製造的並且是為我們定製的。

FM接收器模塊價格為$1.53 / ea，佔我們COGS的8.26％。這是Silicon Labs的標準組件，有人告訴我它聲名is起是它是原始iPod Nano的一部分。這可能是我們列表中第一個要替換的組件，因為肯定有便宜的芯片選項和我們需要的所有選項。

在我們的規模（每年5-10000件）中，消費類電子產品價格昂貴。如此水平的購買並不會帶來太大的槓桿作用，而我們的即時生產模式最終每分鐘價格昂貴（部分原因是轉換成本）。

這是原始數字：

此款收音機的組裝過程

為了準備在合同製造商沃辛頓裝配廠全面推廣，我花了很多時間磨練收音機的機械裝配和工作流程，測試每個錯誤檢查，掃描隨機洗髮瓶以確保奇怪的條形碼不會不要搞砸了。我們開發的流程和工具仍將不可避免地發展，但在當前設置下是可靠的。

機械組裝

我們從接收印刷電路板組件和製造機械組件開始。通常以18個為一批進行此操作，完成一批後，將它們掃描到庫存中並放在架子上的托盤中：

顯然，機械組裝步驟不是及時完成的。機械組件可能需要一天或一週的時間才能放在架子上。然後是：

訂單完成度

這是真正的工程技術的來歷。在這裡，我們有多個系統Tulip，訂單管理數據庫以及一堆腳本和自定義硬件來解決問題。

一個產品從研發、生產到定價和銷售策略本來就是一個環環相扣且需要供應鏈配合的過程，在全球供應鏈有點紊亂的當下是值得我們思考的。

產品官網

https://www.thepublicrad.io/

為什麼公共廣播收費60美元？

http://pencerw.com/feed/2018/11/21/why-its-sixty-dollars

如何對密封在紙板包裝箱內的收音機進行編程（他們在生產中未實現此功能）：

https://wp.josh.com/2017/03/18/capacitive-coupling-casestudy-programming-the-public-radio-without-removing-it-from-its-sealed-shipping-box/

公共收音機生產線：

http://pencerw.com/feed/2018/2/8/the-public-radios-assembly-fulfillment-processes