作者：實作派
兒子有一本艾瑞卡爾 Eric Carle 的有聲書 ，最愛的就是下圖右邊那一排排的按鈕，按下去會有動物的叫聲，讓他愛不釋手，只是就在昨晚突然怎麼按都沒聲音了，基本上連個噪音都沒有。
有按鈕的有聲書（圖片來源：實作派提供）
如下圖，我把電池盒拆開換了新電池，還是不會叫，該不會裡面的晶片壞了吧…因為我之前有玩具維修失敗的經驗，各位可參考玩具車故障-維修 DIY 踢鐵板-玩具拆解導覽，萬一是晶片故障就真的沒救了，希望這次不是這個問題。
有聲書的電池盒在背後（圖片來源：實作派提供）
拆下有聲書模組
既然要修理，就必須將有聲書的模組拆下來，不過這真是艱難的任務啊，因為它並非使用螺絲鎖住書皮，而是用膠將模組和書皮緊緊黏著。我使勁往上拔，接合處的角落才開一點點縫隙，看來還有很長的路要走，如下圖。
有聲書的模組與書皮緊緊的黏著（圖片來源：實作派提供）
俗話說「驚驚袂得等」，就放膽拆了吧！於是我使盡吃奶的力氣，一步一步把縫隙扳開，直到整個模組撕下來為止，但在過程中還是盡量不折到書皮，否則將來模組黏回去的時候會有黏合不緊密的問題。
是說它的膠還黏得真緊，整個模組撕下來之後的樣子如下圖，感覺很像狗啃的，但真的是盡力了。
賣力拆下的有聲書模組（圖片來源：實作派提供）
有聲書的內部線路
原本以為拆下模組之後，剩下的工作就容易了，結果沒想到模組的背後竟然有 10 顆螺絲，其中一個還被膠塞住，我花了好些功夫才把所有的螺絲卸下來。裡面的線路如下圖，它有一個 PCB 板、一組紅黑電源線、一組白色喇叭線，就這樣而已。
有聲書模組的內部線路（圖片來源：實作派提供）
簡單介紹一下電路，電路板中間黑黑的東西就是晶片，它直接是把裸晶片放在 PCB 板上面，然後上一層黑膠，最後就是各位看到的樣子，這稱為 COB（Chip on Board），如果是 COB 故障，那就是神仙也難救。
曾經有讀者說他早期會把漆摳掉，反向工程得出裡面的晶片設計，我只能說你太強，我目前的壓力還沒大到需要這麼做。
上圖的模組下方有一個橘色的壓條，它就是用來將按鈕面板的軟性電路板 FPC（Flexible Printed Circuit），與主電路板連結用的，如果主電路板和 FFP 沒有壓好，造成空接，也會讓系統無法偵測到按鈕造成沒聲音。
下圖就是完整的有聲書內部構造，按鈕的結構基本上就和電視遙控器一樣，每個按鈕由兩條線組成，按下之後會碰到底部的圓形黑色導體，也就是黃色板子上的黑色圓圈，它以這樣的方式來偵測按紐的動作。
模組的完整構造（圖片來源：實作派提供）
到底哪裡有問題？
接著就要來看哪裡有故障，第一個先看電源，紅色是正極，黑色是負極，這個模組用了三顆鈕扣電池，所以電壓應該要有 1.5*3=4.5 V，實際測量 PCB 端的電壓是 3.9 V，看起來這個電壓還算能接受，所以電源沒問題。
模組的主電路板（圖片來源：實作派提供）
接著我針對電路板上的零件來做檢查，先看電阻的標示與實際是否相同，實際測量之後發現確實相符，所以電阻也沒問題。
- R1=4.5 Ohm
- R2=10 Ohm
- R3=300K Ohm
- R4=0 Ohm
再來看二極體的順向偏壓是否大約 0.7 V，實際測量 D1、D2、D3皆得到 0.65V，所以看來也是正常的。這三個二極體都接入按鈕矩陣的 B00~B02，剛好這個有聲書模組的按鈕排列正是 13×3 的樣子，因此我猜這三個二極體應該就是代表這三排，而且其它的排線 B00~B33 總共有 13 條線，很明顯就是對應實際的按鈕矩陣。
於是我把電表紅色探針放在二極體陽極，黑色探針放在電池負極，此時測量電壓大約得到 0.1 V，接著按下按鈕得到 3.9 V，所以按鈕的訊號變化有進來，看來鍵盤的問題應該也不大，我想鍵盤之後再來看。
由於二極體有三個，分別對應三排按鈕，所以我就每排各挑一個按鈕測試，其中有一個二極體的陽極電壓，無論有沒有按鈕，電壓都是 0.1 V，但它的順向電壓是正常的，這怎麼看都像是 COB 晶片裡面有問題，拜託！希望不要。
既不是電阻、也不是二極體、鍵盤也是好的，至少目前看來如此。記得多年前我修過一個遙控器，它是電容故障變性成電阻造成耗電，我當時找了好久才發現，各位可以參考這篇【實作實驗室】電容在做怪？解決遙控器耗電問題，難道又是電容惹的禍？下圖中我標示了電容的位置。
聲音模組的電容位置（圖片來源：實作派提供）
電容在直流的情況下為開路，所以如果用電表的電阻檔位來測試，應該會得到開路的結果，也就是電阻無窮大，於是我用 20 K 的檔位測量 C4，得到無窮大的電阻，看來好像沒問題，但它也可能因為是大於 20K ohm，所以我換用 2 M 的檔位測量，開始有讀值會跳動了，表示這個電容有點問題。
根據 PCB 線路的佈線狀況，我猜 C3、C4 應該是單純的 Bypass 電容，既然 C4 有問題，我想就死馬當活馬醫，C3、C4兩個都一起換，至於該換多少容值？這種電容沒有 Markin，所以無法得知原來的容值，雙手一攤只能用猜的，由於一般 Bypass 電容都使用 0.1 uF，所以我就拿了新的零件來換上。
新的 MLCC 電容（圖片來源：實作派提供）
最終測試
最後換完到底有沒有成功修好有聲書呢？其實我也很想知道。
把電池裝回去之後，按下按鈕瞬間就聽到蟲鳴鳥叫聲，真是太好了，為了保險起見，我把 39 個按鈕都按過確認沒問題。
只是接下來的挑戰就是要完美地黏回去，下圖就是黏回去的樣子，看來勞作還可以，兒子今晚又可以繼續看有聲書了，但故事還沒完，請繼續看下去。
回復原狀的有聲書（圖片來源：實作派提供）
好景不常，在修理過後大約兩個月，聲音模組又開始出現異常了，這次是只有中間那隻藍色的馬有問題，原本按下之後應該會出現馬兒長長的嘶吼聲，但是現在卻只有嘶吼聲的前三分之一，也就是播到一半就停了，而其他的按鈕則不會有這個情況。
此時我已經知道這無法修理了，因為所有的按鈕都有反應，所以按鈕絕對正常，但是馬兒的聲音播放有問題，而且是能播但播一半，這就牽涉到 COB 晶片裡面的程式或電路了，不是換換電路板上的零件能解決的事情，既然是 CO 晶片有問題，我也只能乾瞪眼，果不其然在經過一個星期之後，聲音模組就再也沒有發出任何聲音了。
我不知道 COB 裡面的電路為什麼會這樣莫名其妙就掛點，除非把晶片拿去做分析，我唯一能猜測的就是靜電，因為這模組是電池供電，不會受市電影響，但是當我們幫它換電池時，手上所累積的靜電，可能隨手一摸就把電路打壞，所以這就考驗了電路設計的當下是否有做好防靜電措施，如果沒有，電路就會死得不明不白。
順帶一提，Eric Carlie 老先生已經於 2021 年 5 月 23 日與世長辭，感謝他創作這麼好的繪本，讓我兒子能閱讀好書，雖然聲音模組壞了，但我還是可以拿繪本來說故事。
（本文經同意轉載自實作派電子實驗室、原文連結；責任編輯：賴佩萱）
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