手机网站
手机网站
本文来自《刘翔电子研究》
报告摘要
音响设备:从麦克风到扬声器。 电子产品中完整的音响系统①收集。 主要通过麦克风实现。 ②处理。 ADC、DAC、音频编码器/解码器等各种音频IC和云实现。 ③广播。 主要通过音频放大器(属于音频IC )、扬声器实现。 其中最主要的部件是麦克风、扬声器和音频集成电路。
市场规模:微扬声器市场规模最大(约91亿美元)，音频集成电路为下一个(约34亿美元)，微扬声器市场最小(约17亿美元)。 据Yole统计，2018年整体音响设备市场约为141亿美元，其中扬声器市场约占65%，音频IC市场约占24%，麦克风市场约占12%。 Yole预计整个市场在2024年将达到208亿美元，复合增长率将达到6.6%。
发展趋势:麦克风市场，MEMS麦克风已经取代ECM成为主流，未来智能扬声器和TWS耳机将成为MEMS市场不断扩大的音频IC市场，高采样率/分辨率音频转换和控制是芯片算法的前进方向，高性能集成是音频
基于TWS耳机和智能手机的音响设备增量测量。 TWS耳机:预计2019年TWS耳机总销量将达到1.1亿台，其中Airpods 6000台、Airpods TWS 5000以外的明年TWS耳机销量将达到2亿台，其中Airpods1为1亿台、airpodstws为1 在此假设下，TWS今年明年麦克风市场规模将达到9000万/15亿，比上年同期增长115.33%/154.24%，长期估计将达到84亿元，音频IC市场规模将达到20.5亿/35亿，比上年同期增长118.09%/70.73% 智能扬声器市场: 2019年全球智能扬声器市场将销售1.2亿台，明年将销售1.4亿台。 在这个假设下，我们估计智能手机今年两年的麦克风市场将达到12亿/14.4亿扬声器市场将达到36亿/43.2亿音频IC市场将达到24亿/28.8亿。 从整体上看，TWS耳机和智能手机给音响设备市场带来了巨大的成长弹性。
投资提案。 中国在音频IC以外的音响设备市场占有重要地位，如MEMS麦克风市场呼叫股票、瑞声科技( 02018 )和敏芯股票在已进入世界前五的扬声器领域，歌手股票、瑞声技术也占有重要地位。 我们建议您关注声音供应链在TWS和智能手机领域具有巨大业务增长的公司。
风险提示事件: TWS耳机的渗透无法期待智能扬声器的渗透无法期待的技术路径的变革。
音响设备行业:麦克风、扬声器、音频集成电路
(1)电声系统:从麦克风到扬声器
从采集到广播，人类实现了声音的再生产。 声音作为自然界的模拟信号之一，是信息设备功能配置不可或缺的一环。 电子产品中完整的音响系统①收集。 主要通过麦克风实现。 ②处理。 ADC、DAC、音频编码器/解码器等各种音频IC和云实现。 ③广播。 主要通过音频放大器(属于音频IC )、扬声器实现。 其中最主要的部件是麦克风、扬声器和音频集成电路。
扬声器市场规模最大(约91亿美元)，音频IC为下一个(约34亿美元)，麦克风市场最小(约17亿美元)。 据Yole统计，2018年整体音响设备市场约为141亿美元，其中扬声器市场约占65%，音频IC市场约占24%，麦克风市场约占12%。 Yole预计整个市场在2024年将达到208亿美元，复合增长率将达到6.6%。
智能手机是音响设备下游最大的应用市场。 由于智能手机的庞大量，现在是音响设备最大的应用市场。 只测量麦克风、扬声器和听筒、音频编解码器，低端智能手机音响设备的单价约为4美元，旗舰智能手机音响设备的单价接近10美元。
TWS耳机有望成为音响设备成长的新极点。 TWS耳机不仅带有传统的耳机麦克风和听筒，还需要具有复杂的蓝牙和音频处理芯片，因为它们是分离式和独立操作的。 以Airpods Pro为例，两耳搭载了外向型麦克风(波束形成麦克风)、内向型麦克风和通话麦克风(波束形成麦克风) 3个麦克风，还搭载了Cirrus Logic音频编解码器等音频IC。 随着TWS的爆发，音响设备行业迎来了新的增长点。
(2)麦克风:从ECM到MEMS
麦克风是收集声音的重要设备，从消费水平到工业水平被应用于各种电子设备。 迈克是19世纪末随着电话的发明而诞生的。 从最初的液体麦克风和碳粒麦克风到实用性更高的碳电极麦克风，初期技术的反复较快，随后很长一段时间，ECM (驻极体麦克风)成为主流技术。 20世纪末，随着比尔电子发明MEMS麦克风，后者很快取代了ECM的大部分应用场景，成为了使用最广泛的麦克风。
MEMS和ECM是电容器结构，原理类似，但MEMS麦克风采用半导体工艺的芯片结构，由一个MEMS芯片和一个ASIC专用集成芯片构成。 与ECM相比，MEMS麦克风尺寸小，灵敏度高，s/n比高，具有良好的RF和EMI抑制功能，同时与数字信号处理电路的适应性高。 在制造方面，MEMS麦克风可以全自动SMT封装生产，效率大幅度提高，取代ECM，在消耗电子小型化的波动下，成为业界的主流。
MEMS麦克风随着智能手机的普及而迅速成长，智能手机和TWS耳机进一步推动了行业的成长。 MEMS麦克风轻薄化的优势在智能手机时代得到充分发挥，市场规模迅速扩大，但智能手机后，智能手机成为另一个麦克风。 智能扬声器作为语音控制指令的中枢，麦克风成为必须的功能部件，包围麦克风收音也继续技术反复。 例如身份和语音识别、噪音和风声的排除等。 由于麦克风阵列的引进，数量也大幅增加了。 苹果和华为Sound X扬声器配备了6个MEMS麦克风。 TWS耳机作为重要的语音控制入口，麦克风的搭载量也比普通的耳机多，通过导入噪音等功能，麦克风有必要参加实现。 如上所述，Airpods Pro通过增加一个外向麦克风来拾取环境噪声，以实现降噪功能。
据Yole称，在智能手机市场上，MEMS麦克风的发货量预计将在2024年达到12亿只，在复合增长率预计将达到13%的无线耳机市场上，MEMS麦克风的发货量将达到13亿只，复合增长29%。 MEMS麦克风市场整体从2005年到2022年，复合增长率达到11.3%，与此同时ECM麦克风呈逐渐下降的趋势。
MEMS麦克风市场参与者分为半导体厂家和音响精密器件厂家。 MEMS麦克风引进了半导体技术，使一些半导体厂商进入市场，是典型的有意半导体和英飞凌等。 其中，英飞凌在MEMS麦克风领域的主要产品是MEMS麦克风芯片，从事MEMS麦克风的包装和测试不多，主要作为第三方供应商为众多音响精密仪器制造商提供MEMS麦克风芯片。 另一个重要的参与者是传统的ECM音响设备制造商，比尔、科尔株式会社、瑞声科技等这些传统的音响制造商业务广泛，主要产品除了包括MEMS麦克风产品外，还包括其他音响设备、光学设备、精密设备等不采用MEMS技术的产品。 根据IHS Markit的数据统计，2017年世界MEMS麦克风的发货量排行前5位的公司是大厦、呼叫股票、瑞声科技、意大利半导体、敏芯股票，前5位中国企业已经有2人，其中呼叫已经排在第2位。 在MEMS麦克风设备领域，中国企业已占有很高的市场份额。
(3)音频集成电路:技术门槛最高，以欧美半导体企业为主
音频IC (编解码器、接口IC、放大器IC等)在麦克风和扬声器之间起着重要作用。 音频IC DAC、ADC、DSP、Codec等复盖模拟芯片、数字芯片、数字模拟混合芯片，技术含量高，市场参与者少。 音频IC功能包括音频模拟信号的读取和解调、模拟和数字信号之间的转换、音量和音质的调整等。 初期模拟音频时代(~1970s )，音频IC以模拟IC为主，主要是音频放大器和AB级放大器，在今后的数字音频时代( 1980s~1990s )，随着大规模集成电路的发展，音频IC也由数字音频处理器、 直到2000年以来增加d类放大器等数字芯片的多媒体和高分析音频时代，数模混合集成电路、更复杂的DSP、DAC集成、更高分辨率的声音处理器使音频集成电路市场更加丰富、更加复杂。
从市场结构看，专业音频IC企业和SOC芯片企业是主要参与者。 业界参与者基本上分为Cirrus Logic、瑞晖和美信等个别芯片供应商，集中于音频领域，以高价值的算法持续深耕第二，是高吞吐量、高思维、苹果等具备SOC能力的芯片设计师，音频IC 从市场份额来看，世界前三大音频IC供应商分别是Cirrus Logic(35% )、TI(18% )和高通( 18% )。
从发展趋势来看，音频IC以高采样率/分辨率、高功能集成为发展方向。 高采样率/分辨率:虽然高分辨率音源增加了势头，但是为了忠实再现音源信息，音频IC的协作是必要的。 当初期的CD音质标准确定时( 1980s )，采用16bit分辨率、采样率44.1kHz的音频数据形式，与此相对，在现在的高分辨率音频标准中一般采用24/32bit分辨率、采样率192kHZ以上，支持高分辨率音源 高性能集成:随着音频设备的小型化、轻量化的需求，音频IC正在走向集成化。 罗姆半导体的音频SOC BM94803AEKU集成解码器、语音处理DSP、USB/SD解码器、MCU以及SDRAM。 集成SDRAM的作用是降低延迟和在组件之间的辐射噪声，并累积音频以改进音质。
(4)微型扬声器:历史最长，结构最分散
n扬声器是声音传输的最后部分，也是音频系统最初发明的部分。 20世纪60年代出现了最初的电子扬声器。到20世纪50年代，扬声器的结构基本稳定，到了2010年代，使用MEMS技术制作的扬声器开始受到业界的关注。
现在使用最广泛的是电动扬声器，由振动板、音圈、永磁铁、支架等构成。 原理是利用电磁效应磁化固定磁铁，使线圈上附着的薄膜上下移动，发出实际听到的声波。 根据用途不同，在电声行业一般输出功率小，在人的耳朵附近听的机器称为听筒，远离人的耳朵听的机器称为扬声器。
扬声器/听筒是消耗电子的标准配置，单体使用量有上升的倾向。 包括手机、笔记本电脑、耳机在内的家电产品几乎都配置有麦克风、扬声器、听筒，智能手机等新兴应用程序的搭载量很高。 以手机为例，iPhone从iPhone7采用双扬声器设计等，有从单扬声器变成双扬声器布局的倾向，Android也在普及，手机的微扬声器市场迎来了巨大的增加。
微型扬声器竞争结构分散，歌手成为世界领先。 相对于麦克风和音频集成电路，麦克风的市场结构更加分散。 世界主要的扬声器企业有瑞声技术( AAC )、呼叫股票、韩国BSE等，从2018年开始，呼叫扬声器事业的收入超过瑞声。
音响设备的增量测量: TWS耳机和智能手机
TWS耳机和智能手机是音响设备增长最大的新兴应用领域之一，本节推算两种产品给音响设备带来的市场增长。
(1)tws耳机:长期增加量约为270亿
以Airpods为例，耳机侧包含W1主芯片、蓝牙、存储、控制等芯片，还具备光学传感器、加速度计等传感器，音响设备包括Cirrus Logic提供的音频解码器、coll株式会社的MEMS麦克风等
推算假设: Airpods音频IC ASP约为20元，MEMS麦克风ASP约为6元，随着Pro版噪音降低等功能的增加，麦克风的数量预计会增加，2020年麦克风ASP为10元，2021年以后与12元不变的Airpods类TWS层 就销量来说，Airpods今年销量6500万台，明年销量1亿台，长期来看，年销量预计将达到iPhone年销量约2亿台。Airpods类TWS今年销量5000万台，长期来看，年销量预计将达到10亿台
估计结果: 2019年TWS MEMS麦克风市场将达到5.9亿，长期来看，MEMS麦克风市场将达到84亿。 TWS音频集成电路市场今年将达到20.5亿，长远来看将达到190亿。 两者合计长期市场规模超过270亿元。
(2)智能手机音响设备的增量测量
以亚马逊Echo为例，其中包括TI超低功耗立体声解码器、SNR低压立体声模拟数字转换器、麦克风( 7个)等。
推算假设:关于智能扬声器市场的MEMS麦克风ASP为10元，扬声器(非微型) ASP为30元，音频IC ASP为20元的销量，根据Strategy Analytics的数据，2018年全球智能手机的销量为80元
估计结果: 2019年智能扬声器MEMS麦克风市场将达到12亿元，扬声器市场将达到36亿元，音频集成电路将达到24亿元。 我们预计未来两年市场将保持20%左右的增长率。
组织相关目标
瑞声技术( 02018 )
传统的音响设备成长为领先企业、领先世界的智能设备解决方案的提供商。 瑞声科技成立于1993年，总部设在广东深圳，2005年8月在香港上市。 瑞声是微音设备的供应商，提供多个微音扬声器模块、扬声器、听筒、微机电系统麦克风，用于智能手机、平板电脑、可携带设备、笔记本电脑等家电产品，其中世界90 %以上的旗舰手机音响 除了声学领域，公司还提供精密加工、触摸反馈、光学、射频等领域的解决方案，目前具有智能设备综合解决方案的提供能力。
2019H1智能手机市场低迷导致音响业务低迷。 瑞声音响产品下游应用最大的是智能手机，由于智能手机销量减少和创新周期增长等因素，公司今年音响设备业务量和价格压力较大，2019年上半年音响业务收入和毛利率分别下降15%和7.4个百分点，分别为36.5亿元和30.1%。 公司预计随着下半年超线性产品的发货量和单价的提高，音响业务会有所改善。
风险提示
不能期待TWS。 目前TWS行业发展迅速，但由于是新品种，最后不知道渗透率达到了什么水平，最终有可能无法预期。
智能喇叭是不可期待的。 智能扬声器由于功能新颖和基数低而得到快速增长，智能扬声器功能不丰富或消费者对智能扬声器失去兴趣时，智能扬声器的渗透率可能无法期待。
技术路径的变革。 随着音响设备的增加以及新的应用和音质的提高，例如当前正确的声音采集、噪声等功能随着麦克风的数量的增加而增加，一旦新的技术出现，增加的逻辑被破坏。
(编辑:彭谢辉)
