人工智能重塑音頻價值鏈，智能語音設備利好 MEMS 產業
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。基于語音的個人助理（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，現在還有集成語音識別功能的垃圾桶。語音應用曲線將在未來幾年繼續增長，其真正的價值在于更高的音質，以及對麥克風周圍環境的感知。
根據Yole的研究分析，音頻領域將成為人工智能技術深刻影響的下一個細分市場。
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根據Yole的研究分析，音頻領域將成為人工智能技術深刻影響的下一個細分市場。
?音頻領域價值鏈
來源：《MEMS麥克風、微型揚聲器和音頻解決方案-2019版》
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來源：《MEMS麥克風、微型揚聲器和音頻解決方案-2019版》
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人工智能如何在音頻領域找到“話語權”
基于語音的個人助理已成為目前音頻產業的主要驅動力。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的傳統組件，并利用人工智能技術來計算和分析語音數據。人工智能計算可以實現復雜的音頻功能，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品邊緣進行。在云端執行的數據分析需要較高的數據處理能力和大量的數據交換。
Yole光電和傳感部門的技術與市場分析師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，幫助我們與機器設備實現通訊。”
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，它們捕獲的數據具有很大的價值。”
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，因為它們的主營業務都是圍繞數據進行的，而語音個人助理可以從用戶那里收集大量的數據。”Yole傳感器和MEMS部門的技術與市場分析師Alexis Debray補充說，“很多廠商利用數據開展業務，還有一些廠商則從隱私角度構建業務，開發了可確保用戶隱私的技術。”例如，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，還可以監聽用戶的周圍環境，并了解他們的環境。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。這將取決于人工智能和該領域廠商的進展。”
在汽車人機交互應用中，盡管這些始終在監聽的系統或許可以在關鍵時刻挽救生命，但它們也引發了對用戶隱私的擔憂。為了防止可能發生的數據濫用，Debray強調應盡可能靠近麥克風執行這些數據處理，并且速度越快越好。因為，數據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或應用處理器廠商肯定會開發能夠保護用戶隱私的相關技術。例如，麥克風可以通過渲染音頻數據，去除語音中的用戶情緒。
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基于語音的個人助理已成為目前音頻產業的主要驅動力。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的傳統組件，并利用人工智能技術來計算和分析語音數據。人工智能計算可以實現復雜的音頻功能，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品邊緣進行。在云端執行的數據分析需要較高的數據處理能力和大量的數據交換。
Yole光電和傳感部門的技術與市場分析師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，幫助我們與機器設備實現通訊。”
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，它們捕獲的數據具有很大的價值。”
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，因為它們的主營業務都是圍繞數據進行的，而語音個人助理可以從用戶那里收集大量的數據。”Yole傳感器和MEMS部門的技術與市場分析師Alexis Debray補充說，“很多廠商利用數據開展業務，還有一些廠商則從隱私角度構建業務，開發了可確保用戶隱私的技術。”例如，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，還可以監聽用戶的周圍環境，并了解他們的環境。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。這將取決于人工智能和該領域廠商的進展。”
在汽車人機交互應用中，盡管這些始終在監聽的系統或許可以在關鍵時刻挽救生命，但它們也引發了對用戶隱私的擔憂。為了防止可能發生的數據濫用，Debray強調應盡可能靠近麥克風執行這些數據處理，并且速度越快越好。因為，數據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或應用處理器廠商肯定會開發能夠保護用戶隱私的相關技術。例如，麥克風可以通過渲染音頻數據，去除語音中的用戶情緒。
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科技巨頭已就位
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Yole分析師預計，GAFAM將繼續占據主導地位，因為目前它們仍是人工智能分析的關鍵。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。”
Alexis Debray評論稱，傳感器廠商的確在追求多元化戰略，嘗試拓展價值鏈，提高產品的集成度。
壓電MEMS麥克風先驅Vesper Technologies首席執行官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。它將能夠學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），來感知其所處的環境。我們的長期愿景是，裝配智能傳感器的設備能夠利用多種生物啟發型傳感器來了解其環境，并以最佳的方式做出響應。”
英飛凌（Infineon）也在嘗試商業模式的轉變，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展，他們也想在這個市場分一杯羹。
同樣，現在占據MEMS麥克風市場39%份額的市場領導者樓氏電子（Knowles）近期從艾邁斯半導體（ams AG）收購了后者的MEMS麥克風ASIC設計業務。這是為了引入混合信號電路設計IP，以應對歌爾股份和瑞聲科技等中國廠商日益激烈的挑戰。
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Yole此前發布的《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用，市場總量約60億顆。目前，麥克風市場規模已達17億美元，預計到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%，市場規模預計將從2018年的12億美元增長到2024年的16億美元。主要的驅動市場包括智能手機、智能音箱以及包括真無線立體聲（TWS）藍牙耳機在內的其它聽覺設備。
“過去幾年來，智能音箱和TWS耳機市場經歷了爆炸性增長。”Damianos稱。智能音箱中MEMS麥克風出貨量的復合年增長率為13%，預計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%，預計2024年出貨量將達到13億顆。
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Alexis Debray評論稱，傳感器廠商的確在追求多元化戰略，嘗試拓展價值鏈，提高產品的集成度。
壓電MEMS麥克風先驅Vesper Technologies首席執行官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。它將能夠學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），來感知其所處的環境。我們的長期愿景是，裝配智能傳感器的設備能夠利用多種生物啟發型傳感器來了解其環境，并以最佳的方式做出響應。”
英飛凌（Infineon）也在嘗試商業模式的轉變，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展，他們也想在這個市場分一杯羹。
同樣，現在占據MEMS麥克風市場39%份額的市場領導者樓氏電子（Knowles）近期從艾邁斯半導體（ams AG）收購了后者的MEMS麥克風ASIC設計業務。這是為了引入混合信號電路設計IP，以應對歌爾股份和瑞聲科技等中國廠商日益激烈的挑戰。
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Yole此前發布的《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用，市場總量約60億顆。目前，麥克風市場規模已達17億美元，預計到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%，市場規模預計將從2018年的12億美元增長到2024年的16億美元。主要的驅動市場包括智能手機、智能音箱以及包括真無線立體聲（TWS）藍牙耳機在內的其它聽覺設備。
“過去幾年來，智能音箱和TWS耳機市場經歷了爆炸性增長。”Damianos稱。智能音箱中MEMS麥克風出貨量的復合年增長率為13%，預計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%，預計2024年出貨量將達到13億顆。
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音頻行業生態系統市場預測（2018~2024年）
來源：《MEMS麥克風、微型揚聲器和音頻解決方案-2019版》
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來源：《MEMS麥克風、微型揚聲器和音頻解決方案-2019版》
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與此同時，微型揚聲器目前的市場規模為91億美元，預計到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。”Damianos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期將會下行。可事實上，TWS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設備中的大量應用。”
“看起來市場增長已趨于溫和。”Damianos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期將會下行。可事實上，TWS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設備中的大量應用。”
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