二、音頻 IC:技術(shù)門(mén)檻最高,歐美半導體企業(yè)為主
??在麥克風(fēng)與揚聲器之間,音頻 IC(編/解碼器、接口 IC、功放 IC 等)扮演關(guān)鍵角色。音頻 IC DAC、ADC、DSP、Codec 等,涵蓋模擬芯片、數字芯片及數?;旌闲酒?,技術(shù)含量較高,市場(chǎng)參與者不多。音頻 IC 功能在于音頻模擬信號的讀取與解調、模擬與數字信號之間的轉換、音量與音質(zhì)的調整等。早期模擬音頻時(shí)代(~1970s),音頻 IC 以模擬 IC 為主, 主要是音頻放大器與 AB 類(lèi)功放;往后數字音頻時(shí)代(1980s~1990s), 伴隨大規模集成電路的發(fā)展,音頻 IC 也逐步增加數字化芯片,如數字聲音處理器、D 類(lèi)功放;到 2000 之后的多媒體與高解析音頻時(shí)代,數?;旌?IC、更復雜的 DSP、DAC 集成、更高分辨率的聲音處理器使得音頻 IC 市場(chǎng)更為豐富與繁雜。
市場(chǎng)格局來(lái)看,專(zhuān)業(yè)音頻 IC 企業(yè)與 SOC 芯片企業(yè)為主要參與者。行業(yè)參與者基本分為兩類(lèi):一是如 Cirrus Logic、瑞昱與美信等分立芯片供應商,專(zhuān)注于音頻領(lǐng)域,在高價(jià)值算法上持續深耕;二是像高通、海思與蘋(píng)果等具備 SOC 能力的芯片設計商,則致力于將音頻 IC 集成在應用處理器(AP)上。從市場(chǎng)份額來(lái)看,全球前三大音頻 IC 供應商為 CirrusLogic(35%)、TI(18%)、高通(18%)。
? 發(fā)展趨勢來(lái)看,音頻 IC 以高采樣率/分辨率、高功能集成為發(fā)展方向。高采樣率/分辨率:高分辨率音源已是大勢所趨,而忠實(shí)再現音源信息則需要音頻 IC 的配合才能得以實(shí)現。早期 CD 音質(zhì)標準確定的時(shí)候(1980s),采用的是 16bit 分辨率、采樣率 44.1kHz 的音頻數據格式, 而目前高分辨率音頻標準則一般采用 24/32bit 分辨率、采樣率 192kHZ 甚至更高,可處理高分辨率音源的音頻解碼器以及與其音質(zhì)相配的聲音 處理器成為必須。高功能集成:音頻設備小型化輕量化的需求使得音頻IC 走向集成化。
??如羅姆半導體的音頻SOCBM94803AEKU,把解碼器、 聲音處理 DSP、USB/SD 解碼器、MCU 甚至是 SDRAM 都集成進(jìn)去。集成 SDRAM 的作用是提前存儲音頻以實(shí)現低延遲與降低元器件之間的輻射噪聲,以改善音質(zhì)。
? 三、微型揚聲器:歷史最為悠久,格局最為分散
??揚聲器是聲音傳輸的最后環(huán)節,也是音頻系統最早被發(fā)明的環(huán)節。早在1860 年代,第一個(gè)電揚聲器就已經(jīng)問(wèn)世;到 1950 年代,揚聲器結構基本穩定;進(jìn)入 2010 年代,利用 MEMS 技術(shù)制造的揚聲器開(kāi)始被行業(yè)關(guān)注。
? ?目前使用最廣泛的是電動(dòng)式揚聲器,振動(dòng)膜、音圈、永久磁鐵、支架等組成。原理是利用電磁效應使固定磁鐵磁化,帶動(dòng)附著(zhù)在線(xiàn)圈上的薄膜向上和向下移動(dòng),并發(fā)出實(shí)際上可聽(tīng)見(jiàn)的聲波。根據用途不同,電聲行業(yè)內一般將輸出功率較小、靠近人耳附近收聽(tīng)的器件稱(chēng)為受話(huà)器,遠離人耳收聽(tīng)的器件稱(chēng)為揚聲器。
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? 揚聲器/受話(huà)器是消費電子的標準配置,單機使用量呈上升趨勢。包括手機、筆記本電腦、耳機在內的消費電子產(chǎn)品,基本都配置有麥克風(fēng)、揚聲器或受話(huà)器,智能音箱等新興應用搭載量更高。以手機為例,目前正發(fā)生從單揚聲器到雙揚聲器配置的趨勢,如 iPhone 從 iPhone7 開(kāi)始采用雙揚聲器設計,安卓中高端也已經(jīng)逐步普及,手機微型揚聲器市場(chǎng)迎來(lái)較大的增量。
??微型揚聲器競爭格局較為分散,歌爾成為全球龍頭。相對于麥克風(fēng)和音頻 IC,微型揚聲器的市場(chǎng)格局更為分散。全球主要的揚聲器企業(yè)有瑞聲科技(AAC),歌爾股份、韓國 BSE 等,2018 年開(kāi)始歌爾揚聲器業(yè)務(wù)收入已經(jīng)超過(guò)瑞聲。
四、聲學(xué)器件增量測算領(lǐng)域:TWS 耳機與智能音箱
??TWS 耳機與智能音箱是聲學(xué)器件增量最大的新興應用領(lǐng)域之一,本節對兩大產(chǎn)品給聲學(xué)器件帶來(lái)的市場(chǎng)增量進(jìn)行測算。
??TWS 耳機:長(cháng)期增量約 270 億。
??以 Airpods 為例,耳機端包含 W1 主芯片、藍牙、存儲、控制等芯片, 也配備光學(xué)傳感器、加速度計等傳感器,聲學(xué)器件則包括 Cirrus Logic 提供的音頻解碼器、歌爾通泡面哥的 MEMS 麥克風(fēng)等。
??測算假設:我們預估 Airpods 音頻 IC ASP 約 20 元,MEMS 麥克風(fēng) ASP 約 6 元,隨著(zhù) Pro 版降噪等功能增加,麥克風(fēng)數量在提升,假設 2020 年麥克風(fēng) ASP 為 10元,2021 年后為 12 元保持不變;非 Airpods 類(lèi) TWS 耳機音頻 IC ASP15 元,MEMS 麥克風(fēng) ASP 4 元,2021 年以后保持 6 元不變。銷(xiāo)量方面,我們預計 Airpods 今年銷(xiāo)量為 6500 萬(wàn)臺,明年銷(xiāo)量為 1 億臺,長(cháng)期來(lái)看,年銷(xiāo)量預計達到 iPhone 年銷(xiāo)量約 2 億臺;非 Airpods 類(lèi) TWS 今年銷(xiāo)量 5000 萬(wàn)臺,長(cháng)期來(lái)看年銷(xiāo)量有望到 10 億臺, 以此作為測算依據。
??測算結果:我們測算 2019 年 TWS MEMS 麥克風(fēng)市場(chǎng)將達到 5.9 億, 長(cháng)期來(lái)看,MEMS 麥克風(fēng)市場(chǎng)將達到 84 億。TWS 音頻 IC 市場(chǎng)今年將達到 20.5 億,長(cháng)期來(lái)看將到達 190 億。兩者合計長(cháng)期市場(chǎng)規模將超過(guò) 270 億元。
??智能音箱聲學(xué)器件增量測算?。
??以亞馬遜 Echo 為例,里面涉及到的聲學(xué)器件包括 TI 超低功耗立體聲解碼器、SNR 低壓立體聲模數轉換器、麥克風(fēng)(7 個(gè))等。
? ??測算假設:我們估算智能音箱市場(chǎng) MEMS 麥克風(fēng) ASP 為 10 元,揚聲器(非微型)ASP 為 30 元,音頻 IC ASP 為 20 元;銷(xiāo)量方面,根據 Strategy Analytics 的數據,2018 年全球智能音箱出貨量達到 8610 萬(wàn)臺,我們預計今年將達到 12000 萬(wàn)臺,明后年保持 20%的增長(cháng)。
測算結果:我們測算2019年智能音箱 MEMS麥克風(fēng)市場(chǎng)將達到12億, 揚聲器市場(chǎng)將達到 36 億,音頻 IC 24 億元。我們預計未來(lái)兩年市場(chǎng)保持20%左右的增速。
TWS 耳機與智能音箱發(fā)展趨勢良好,有望帶動(dòng)聲學(xué)器件的銷(xiāo)量,不過(guò)還有三點(diǎn)要注意的是:
1)TWS 滲透不及預期。雖然目前 TWS 行業(yè)發(fā)展較快,但是因為是新品類(lèi),無(wú)法確定最后其滲透率到達什么水平,有可能最后不及預期。
2)智能音箱滲透不及預期。智能音箱依靠功能新穎和基數低獲得了較快的增長(cháng),若智能音箱功能得不到豐富或消費者對智能音箱失去興趣,智能 音箱滲透率可能不及預期。
3)技術(shù)路徑變革。聲學(xué)器件增量靠新應用及音質(zhì)提升,例如現有的精準拾音及降噪等功能很多依靠麥克風(fēng)數量增加,若出現新的技術(shù),量增加的邏輯將被打破。