MEMS麦克风和微型扬声器迎来新机遇

《MEMS麦克风、微型扬声器和音频解决方案-2019版》报告

Microphones, Microspeakers and Audio Solutions Market and Technology Trends 2019

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麦姆斯咨询 王懿

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基于语音的虚拟个人助理驱动音频行业发展

“Voice”不仅是始于2010年的国际真人秀电视唱歌比赛（国内是“中国好声音”），还是新的音频行业应用的核心。音频行业已经历了许多发展阶段。20世纪60年代出现了高保真和立体声音乐，以及像平克·弗洛伊德（Pink Floyd）这样的流行乐队。20世纪80年代出现了数字音乐，声音的清晰度成为流行乐队（例如Dire Straits）的特征。但是，在20世纪90年代末和21世纪初，手机的普及带动了语音处理技术的进步。在20世纪10年代初，出现了基于语音的虚拟个人助理（VPA），例如苹果（Apple）的Siri、亚马逊（Amazon）的Alexa和谷歌（Google）的Google Assistant。

据麦姆斯咨询介绍，基于语音的虚拟个人助理是当今音频行业的主要驱动力。该新兴应用的一个有趣特性是它可以在各种系统中“植入”，例如智能手机、智能音箱、智能手表、无线耳机、汽车、智能电视和遥控器等，甚至出现了带有语音识别功能的垃圾桶。这种应用基于音频系统的传统组件：麦克风、扬声器、音频编解码器和音频放大器。但它也依赖于与计算和分析语音数据相关的新组件，这是由消费类人工智能（AI）的出现而推动发展。

麦克风、音频IC和微型扬声器的消费类市场预计将从2018年的141亿美元增长到2024年的208亿美元，复合年增长率（CAGR）为6.6%。通过观察MEMS麦克风的出货量增长，我们可以了解到所涉及的终端产品的发展情况。智能音箱中的MEMS麦克风出货量正经历13%的复合年增长率，预计2024年将达到12亿颗。在无线耳机方面，MEMS麦克风出货量的复合年增长率达到29%，预计2024年将达到13亿颗。

音频行业生态系统市场预测（2018~2024年）

人工智能（AI）技术为音频行业带来价值

音频行业的部分增长依赖于人工智能带来的价值。更准确地说，人工智能技术使得基于语音的虚拟个人助理可以渗透至智能音箱、无线耳机、智能手表等产品之中，并促使所有音频组件的增长。人工智能支持两项关键的音频功能：“计算”和“分析”。“计算”支持复杂的音频功能，如声源定位和语音识别，并在云平台或边缘设备中执行。“分析”包括更复杂的操作，例如用于市场营销的大数据分析，并在云平台执行。

音频价值链的发展

音频与人工智能的结合产生巨大的商业机会，因为人工智能将音频组件“打进了”很多新系统。对于人类来说，这也是一个好事情，允许人们在烹饪时通过智能音箱，或在慢跑时通过无线耳机，向虚拟个人助理发出语音命令。

如果虚拟个人助理成为汽车人机接口的标准，也可以拯救生命。但是，这些总是处于监听状态的系统可能会对新的音频业务构成威胁。2013年，爱德华·斯诺登（Edward Snowden）披露的全球监控信息表明，这些新技术将如何导致社会的大规模监控。

尽管如此，在音频产业链之中仍存在一场“战斗”——新的人工智能功能应该放入哪个组件？“分析”需要强大的处理能力和对大量数据的访问，预计还将留在云平台。人工智能处理，如语音识别，如今主要在云平台完成。但是，如果应用处理器（AP）拥有更强的计算能力，并能实现更低的延迟和更高的隐私保护，则人工智能处理有望在边缘设备完成。在高端智能手机中，音频专用编解码器和放大器芯片有望保留，因为它们需要精心的模拟设计和制造。

音频产业链

哪些厂商正在享受音频市场的红利？

这个美好的音频市场“大饼”如何在不同的参与者之间分享呢？对于MEMS麦克风，楼氏电子（Knowles）和歌尔股份（Goertek）是主要的参与者，在2018年的12亿美元市场中，楼氏电子占据39%份额，而歌尔股份占据28%份额。近几年，楼氏电子的营收趋于饱和，在“对抗”提供低成本解决方案的中国麦克风厂商。此外，英飞凌（Infineon）除了为歌尔股份和瑞声科技（AAC）等厂商提供麦克风裸片，还开始着手自己生产并销售MEMS麦克风成品。

音频价值链

对于音频编解码器和放大器，Cirrus Logic、高通（Qualcomm）、德州仪器（Texas Instruments）是主要的参与者，在2018年的34亿美元的市场中，分别占据35%、18%、12%的份额。Cirrus Logic是明确的市场领导者，但依赖于苹果公司。

将来，人工智能处理可能会在厂商之间。苹果、高通和海思等应用处理器厂商将整合人工智能处理功能。楼氏电子和歌尔股份则提议将人工智能功能与编解码器、数字信号处理功能集成于一颗专用音频芯片。另一方面，诸如CEVA和Xperi之类的知识产权（IP）供应商正致力于为人工智能处理设计芯片。不管怎样，人工智能都吸引了所有人的注意力。

最后，不断扩展的用例正在生成大量新数据，这些数据推动了人工智能的发展，并提供更多的功能。还有什么比自己的声音更能无缝地控制智能设备呢？这是整个供应链中音频参与者的下一个“战场”——语音竞技场！

语音技术发展路线图

本报告涉及的部分公司：AAC Technologies, Alibaba, Amazon, ams AG, Analog Devices, Apple, ASE, Audience, Audiopixels, Bosch Sensortec, BSE, CEVA, Cirrus Logic, DSP Group, Gettop, Goertek, Google, Harman, Hosiden, HTC, Huawei, Infineon, Intel, InvenSense, Knowles, MEMSensing, Merus Audio, Motorola, NeoMEMS, Nokia, NXP, Omron, Oppo, Qualcomm, Samsung, SensiBel, Sony, STMicroelectronics, TDK-InvenSense, Texas Instruments, TSMC, USound, Vesper, XFab, Xiaomi, xMOS…

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