MEMS麥克風(fēng)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(fēng)的興起重塑了音頻領(lǐng)域。法國著名市場研究公司Yole堅(jiān)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(duì)話是最自然的交互方式，因此，語音正成為主要的人機(jī)交互接口?；谡Z音的個(gè)人助理（Voice-based personal assistants， VPA）在智能手機(jī)、智能音箱、智能手表、無線藍(lán)牙耳機(jī)、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(shí)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(jià)值在于更高的音質(zhì)，以及對(duì)麥克風(fēng)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(gè)細(xì)分市場。

音頻領(lǐng)域價(jià)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(gè)人助理已成為目前音頻產(chǎn)業(yè)的主要驅(qū)動(dòng)力。它們基于音頻編解碼器、麥克風(fēng)、微型揚(yáng)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(jì)算和分析語音數(shù)據(jù)。人工智能計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的音頻功能，例如語音識(shí)別和音源定位等。這些計(jì)算可以在云端或在消費(fèi)電子產(chǎn)品邊緣進(jìn)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(jī)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(dòng)手操作，只需要說話就行了。不過，要實(shí)現(xiàn)這種自然的交互體驗(yàn)，需要大量的處理才能理解用戶在說什么，想表達(dá)什么。人工智能帶來的正是語音解碼的價(jià)值，幫助我們與機(jī)器設(shè)備實(shí)現(xiàn)通訊?！?/p>

談及語音個(gè)人助理的快速普及，Damiianos認(rèn)為主要?dú)w因于它們所提供的便利性和效率。當(dāng)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(dòng)基于語音的個(gè)人助理，因?yàn)椋鼈儾东@的數(shù)據(jù)具有很大的價(jià)值?！?/p>

對(duì)于用戶來說，音頻比圖像更容易接受。用戶普遍認(rèn)為音頻“違和感更低，隱私顧慮更小，所以這對(duì)于GAFAM來說是非常好的方向，因?yàn)樗鼈兊闹鳡I業(yè)務(wù)都是圍繞數(shù)據(jù)進(jìn)行的，而語音個(gè)人助理可以從用戶那里收集大量的數(shù)據(jù)。”Yole傳感器和MEMS部門的技術(shù)與市場分析師Alexis Debray補(bǔ)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)。”例如，蘋果公司就非常注重客戶的隱私，并以此做為強(qiáng)大的營銷亮點(diǎn)。

Damianos說，對(duì)于科技巨頭來說語音個(gè)人助理的更大價(jià)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(gè)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(zhǔn)備晚餐，麥克風(fēng)可以聽到菜刀在砧板上的聲音，從而了解到用戶此時(shí)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(shí)，這些虛擬個(gè)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(jìn)行通信。Damianos說，“當(dāng)然，所謂的全面意識(shí)仍然是個(gè)概念，還需要打個(gè)問號(hào)。至于什么時(shí)候到來，目前尚沒有明確的時(shí)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(jìn)展?！?/p>

在汽車人機(jī)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(shí)刻挽救生命，但它們也引發(fā)了對(duì)用戶隱私的擔(dān)憂。為了防止可能發(fā)生的數(shù)據(jù)濫用，Debray強(qiáng)調(diào)應(yīng)盡可能靠近麥克風(fēng)執(zhí)行這些數(shù)據(jù)處理，并且速度越快越好。因?yàn)?，?shù)據(jù)處理越靠近麥克風(fēng)邊緣，隱私泄露的可能性就越小。

當(dāng)然，隱私包含多個(gè)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(fēng)、ASIC或應(yīng)用處理器廠商肯定會(huì)開發(fā)能夠保護(hù)用戶隱私的相關(guān)技術(shù)。例如，麥克風(fēng)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(jì)，GAFAM將繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位，因?yàn)槟壳八鼈內(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(dòng)參與競爭。”

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

壓電MEMS麥克風(fēng)先驅(qū)Vesper Technologies首席執(zhí)行官M(fèi)att 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(fēng)的智能性。我們相信，在未來，我們會(huì)在傳感器端嵌入匹配的人工智能。它將能夠?qū)W習(xí)人類和動(dòng)物的感官方式（不僅是視覺、聽覺、味覺、氣味和觸覺，還包括運(yùn)動(dòng)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(fēng)裸片，到銷售完整封裝的MEMS麥克風(fēng)。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(gè)人助理的飛速發(fā)展，他們也想在這個(gè)市場分一杯羹。

同樣，現(xiàn)在占據(jù)MEMS麥克風(fēng)市場39%份額的市場領(lǐng)導(dǎo)者樓氏電子（Knowles）近期從艾邁斯半導(dǎo)體（ams AG）收購了后者的MEMS麥克風(fēng)ASIC設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)。這是為了引入混合信號(hào)電路設(shè)計(jì)IP，以應(yīng)對(duì)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(jī)趨冷，智能音箱和TWS耳機(jī)暴漲，MEMS麥克風(fēng)市場仍將擴(kuò)大

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

根據(jù)Yole此前發(fā)布的《MEMS麥克風(fēng)、微型揚(yáng)聲器和音頻解決方案-2019版》報(bào)告，麥克風(fēng)、音頻IC和微型揚(yáng)聲器的消費(fèi)類市場預(yù)計(jì)將從2018年的141億美元增長到2024年的208億美元，復(fù)合年增長率（CAGR）為6.6%。

價(jià)格低廉、體積小巧且易于集成的麥克風(fēng)已被廣泛應(yīng)用，市場總量約60億顆。目前，麥克風(fēng)市場規(guī)模已達(dá)17億美元，預(yù)計(jì)到2024年將以3%的復(fù)合年增長率增長至20億美元。其中，MEMS麥克風(fēng)市場占比高達(dá)70%，市場規(guī)模預(yù)計(jì)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(dòng)市場包括智能手機(jī)、智能音箱以及包括真無線立體聲（TWS）藍(lán)牙耳機(jī)在內(nèi)的其它聽覺設(shè)備。

“過去幾年來，智能音箱和TWS耳機(jī)市場經(jīng)歷了爆炸性增長?！盌amianos稱。智能音箱中MEMS麥克風(fēng)出貨量的復(fù)合年增長率為13%，預(yù)計(jì)2024年出貨量將達(dá)到12億顆。無線耳機(jī)方面，MEMS麥克風(fēng)出貨量的復(fù)合年增長率更是高達(dá)29%，預(yù)計(jì)2024年出貨量將達(dá)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(shí)，微型揚(yáng)聲器目前的市場規(guī)模為91億美元，預(yù)計(jì)到2024年將以3%的復(fù)合年增長率增長至109億美元?！翱雌饋硎袌鲈鲩L已趨于溫和。”Damianos說。這是因?yàn)?018年和2019年的智能手機(jī)市場放緩了。或許是因?yàn)橹悄苁謾C(jī)變得越來越昂貴，用戶的換機(jī)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(jī)，現(xiàn)在，可能要每2.5年或更久才會(huì)更換一次，因此，本來麥克風(fēng)和微型揚(yáng)聲器市場預(yù)期將會(huì)下行?？墒聦?shí)上，TWS耳機(jī)和智能音箱的爆炸式增長抵消了智能手機(jī)市場的負(fù)面影響。語音個(gè)人助理正在推動(dòng)麥克風(fēng)和微型揚(yáng)聲器在相關(guān)設(shè)備中的大量應(yīng)用。”