MEMS麥克風重塑音頻領(lǐng)域，人工智能（AI）將引領(lǐng)音頻市場的發(fā)展和轉(zhuǎn)型

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，多年前，MEMS麥克風的興起重塑了音頻領(lǐng)域。法國著名市場研究公司Yole堅信，未來幾年，人工智能（AI）將引領(lǐng)音頻市場的發(fā)展和轉(zhuǎn)型。

對話是最自然的交互方式，因此，語音正成為主要的人機交互接口?；谡Z音的個人助理（Voice-based personal assistants， VPA）在智能手機、智能音箱、智能手表、無線藍牙耳機、汽車、智能電視及其遙控器中越來越受歡迎。甚至，現(xiàn)在還有集成語音識別功能的垃圾桶。語音應(yīng)用曲線將在未來幾年繼續(xù)增長，其真正的價值在于更高的音質(zhì)，以及對麥克風周圍環(huán)境的感知。根據(jù)Yole的研究分析，音頻領(lǐng)域?qū)⒊蔀槿斯ぶ悄芗夹g(shù)深刻影響的下一個細分市場。

音頻領(lǐng)域價值鏈

人工智能如何在音頻領(lǐng)域找到“話語權(quán)”

基于語音的個人助理已成為目前音頻產(chǎn)業(yè)的主要驅(qū)動力。它們基于音頻編解碼器、麥克風、微型揚聲器以及音頻放大器等音頻系統(tǒng)的傳統(tǒng)組件，并利用人工智能技術(shù)來計算和分析語音數(shù)據(jù)。人工智能計算可以實現(xiàn)復雜的音頻功能，例如語音識別和音源定位等。這些計算可以在云端或在消費電子產(chǎn)品邊緣進行。在云端執(zhí)行的數(shù)據(jù)分析需要較高的數(shù)據(jù)處理能力和大量的數(shù)據(jù)交換。

Yole光電和傳感部門的技術(shù)與市場分析師Dimitrios Damianos表示：“人工智能的附加值是自然語言處理。語音是人與機器之間更自然的一種交互方式。用戶無需使用鍵盤，也不必動手操作，只需要說話就行了。不過，要實現(xiàn)這種自然的交互體驗，需要大量的處理才能理解用戶在說什么，想表達什么。人工智能帶來的正是語音解碼的價值，幫助我們與機器設(shè)備實現(xiàn)通訊?！?/p>

談及語音個人助理的快速普及，Damiianos認為主要歸因于它們所提供的便利性和效率。當然，“我們也看到像谷歌、蘋果、臉書、亞馬遜和微軟這樣的科技巨頭（合稱GAFAM）正在大力推動基于語音的個人助理，因為，它們捕獲的數(shù)據(jù)具有很大的價值。”

對于用戶來說，音頻比圖像更容易接受。用戶普遍認為音頻“違和感更低，隱私顧慮更小，所以這對于GAFAM來說是非常好的方向，因為它們的主營業(yè)務(wù)都是圍繞數(shù)據(jù)進行的，而語音個人助理可以從用戶那里收集大量的數(shù)據(jù)?！盰ole傳感器和MEMS部門的技術(shù)與市場分析師Alexis Debray補充說，“很多廠商利用數(shù)據(jù)開展業(yè)務(wù)，還有一些廠商則從隱私角度構(gòu)建業(yè)務(wù)，開發(fā)了可確保用戶隱私的技術(shù)?！崩?，蘋果公司就非常注重客戶的隱私，并以此做為強大的營銷亮點。

Damianos說，對于科技巨頭來說語音個人助理的更大價值在于從用戶環(huán)境中盡可能多地捕捉信息，這意味著這些個人助理不僅可以聽取用戶的語音，還可以監(jiān)聽用戶的周圍環(huán)境，并了解他們的環(huán)境。例如，如果用戶在廚房準備晚餐，麥克風可以聽到菜刀在砧板上的聲音，從而了解到用戶此時位于廚房，隨即推送建議的食譜。這就是交互式人工智能。

交互式人工智能之后，很可能是全面意識，這些虛擬個人助理（無論是智能音箱還是智能手表）都可以像人類一樣與用戶進行通信。Damianos說，“當然，所謂的全面意識仍然是個概念，還需要打個問號。至于什么時候到來，目前尚沒有明確的時間表，也許將在交互式人工智能之后的5至6年內(nèi)。這將取決于人工智能和該領(lǐng)域廠商的進展。”

在汽車人機交互應(yīng)用中，盡管這些始終在監(jiān)聽的系統(tǒng)或許可以在關(guān)鍵時刻挽救生命，但它們也引發(fā)了對用戶隱私的擔憂。為了防止可能發(fā)生的數(shù)據(jù)濫用，Debray強調(diào)應(yīng)盡可能靠近麥克風執(zhí)行這些數(shù)據(jù)處理，并且速度越快越好。因為，數(shù)據(jù)處理越靠近麥克風邊緣，隱私泄露的可能性就越小。

當然，隱私包含多個維度，用戶可能希望隱藏其性別，年齡，或者情緒。展望未來，Debray表示，他相信麥克風、ASIC或應(yīng)用處理器廠商肯定會開發(fā)能夠保護用戶隱私的相關(guān)技術(shù)。例如，麥克風可以通過渲染音頻數(shù)據(jù)，去除語音中的用戶情緒。

科技巨頭已就位

Yole分析師預(yù)計，GAFAM將繼續(xù)占據(jù)主導地位，因為目前它們?nèi)允侨斯ぶ悄芊治龅年P(guān)鍵。不過，傳感器制造商顯然很希望將人工智能集成到傳感器邊緣，將音頻分析從云端分離出來。Damianos說：“傳感器制造商希望不斷提高營收，從音頻市場這塊大蛋糕中分享更多收益。因此，壓力并非源自那些科技巨頭，而是這些傳感器廠商在主動參與競爭?！?/p>

Alexis Debray評論稱，傳感器廠商的確在追求多元化戰(zhàn)略，嘗試拓展價值鏈，提高產(chǎn)品的集成度。

壓電MEMS麥克風先驅(qū)Vesper Technologies首席執(zhí)行官Matt Crowley在最近的一次采訪中表示，“Vesper正在尋求提高其壓電MEMS麥克風的智能性。我們相信，在未來，我們會在傳感器端嵌入匹配的人工智能。它將能夠?qū)W習人類和動物的感官方式（不僅是視覺、聽覺、味覺、氣味和觸覺，還包括運動或溫度），來感知其所處的環(huán)境。我們的長期愿景是，裝配智能傳感器的設(shè)備能夠利用多種生物啟發(fā)型傳感器來了解其環(huán)境，并以最佳的方式做出響應(yīng)?！?/p>

英飛凌（Infineon）也在嘗試商業(yè)模式的轉(zhuǎn)變，從向歌爾股份和瑞聲科技等廠商銷售MEMS麥克風裸片，到銷售完整封裝的MEMS麥克風。從芯片制造商，到從事制造、封裝、測試和銷售的集成廠商。這是策略上的變化，英飛凌或許是看到語音個人助理的飛速發(fā)展，他們也想在這個市場分一杯羹。

同樣，現(xiàn)在占據(jù)MEMS麥克風市場39%份額的市場領(lǐng)導者樓氏電子（Knowles）近期從艾邁斯半導體（ams AG）收購了后者的MEMS麥克風ASIC設(shè)計業(yè)務(wù)。這是為了引入混合信號電路設(shè)計IP，以應(yīng)對歌爾股份和瑞聲科技等中國廠商日益激烈的挑戰(zhàn)。

智能手機趨冷，智能音箱和TWS耳機暴漲，MEMS麥克風市場仍將擴大

全球音頻市場持續(xù)增長。由于基于語音的個人助理需要更好的信噪比（SNR）才能在嘈雜的環(huán)境中準確捕捉用戶的語音，因此MEMS麥克風正面臨著新的市場機遇。

根據(jù)Yole此前發(fā)布的《MEMS麥克風、微型揚聲器和音頻解決方案-2019版》報告，麥克風、音頻IC和微型揚聲器的消費類市場預(yù)計將從2018年的141億美元增長到2024年的208億美元，復合年增長率（CAGR）為6.6%。

價格低廉、體積小巧且易于集成的麥克風已被廣泛應(yīng)用，市場總量約60億顆。目前，麥克風市場規(guī)模已達17億美元，預(yù)計到2024年將以3%的復合年增長率增長至20億美元。其中，MEMS麥克風市場占比高達70%，市場規(guī)模預(yù)計將從2018年的12億美元增長到2024年的16億美元。主要的驅(qū)動市場包括智能手機、智能音箱以及包括真無線立體聲（TWS）藍牙耳機在內(nèi)的其它聽覺設(shè)備。

“過去幾年來，智能音箱和TWS耳機市場經(jīng)歷了爆炸性增長?！盌amianos稱。智能音箱中MEMS麥克風出貨量的復合年增長率為13%，預(yù)計2024年出貨量將達到12億顆。無線耳機方面，MEMS麥克風出貨量的復合年增長率更是高達29%，預(yù)計2024年出貨量將達到13億顆。

音頻行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)市場預(yù)測（2018~2024年）

與此同時，微型揚聲器目前的市場規(guī)模為91億美元，預(yù)計到2024年將以3%的復合年增長率增長至109億美元。“看起來市場增長已趨于溫和?！盌amianos說。這是因為2018年和2019年的智能手機市場放緩了。或許是因為智能手機變得越來越昂貴，用戶的換機周期拉長了。Damianos解釋稱：“比如之前用戶每1.5年便更換一次手機，現(xiàn)在，可能要每2.5年或更久才會更換一次，因此，本來麥克風和微型揚聲器市場預(yù)期將會下行?？墒聦嵣希琓WS耳機和智能音箱的爆炸式增長抵消了智能手機市場的負面影響。語音個人助理正在推動麥克風和微型揚聲器在相關(guān)設(shè)備中的大量應(yīng)用?！?/p>