MEMS麥克風在音頻鏈中的真正價值在哪裡?

2020-11-26 電子工程專輯

矽基麥克風的興起重塑了音頻領域。但法國市場研究公司Yole Dévelopment則堅信，人工智慧將在未來幾年引領該市場的發展與轉型。o8TEETC-電子工程專輯

對話是一種自然的交互方式，因而成為最主要的人機互動接口。基於語音的個人助理（Voice-based personal assistants，VPA）應用範圍越來越廣泛，如用於智慧型手機、智能揚聲器、智能手錶、無線耳塞式耳機、汽車、智能電視及其遙控器等，甚至連垃圾桶也集成了語音識別功能。其未來應用會愈來愈廣，但它真正的價值則體現在高音質以及對麥克風周圍環境的感知上。o8TEETC-電子工程專輯

Yole Développement(法國裡昂)認為，音頻是人工智慧（AI）將要進軍的下一個細分市場。o8TEETC-電子工程專輯

AI如何找到自己的「聲音」?

基於語音的虛擬個人助理（VPA）是如今音頻行業的主要驅動力。它們基於音頻系統的傳統元器件，例如音頻編解碼器、麥克風、微型揚聲器和音頻放大器，同時利用AI來完成語音數據的計算與分析。計算用於實現語音識別和音源定位等複雜的音頻功能，在雲平臺或位於邊緣的消費者設備中都可以執行；而分析則在雲平臺完成，因為需要高處理能力並訪問大量數據。o8TEETC-電子工程專輯

Yole光電與傳感部門的技術與市場分析師Dimitrios Damianos表示：「人工智慧的附加價值在於對自然語言的處理能力。語音是與機器交互的更自然方式，無需使用鍵盤也無需動手，只需說出來即可。」但是，要實現這一點，機器需要進行很多處理工作才能理解用戶在說什麼、他們的語言及其含義。Dimitrios說，「人工智慧為解碼附加了更多的價值，幫助我們與設備進行交流。」o8TEETC-電子工程專輯

當被問及VPA何以迅速普及時，Damiianos將其歸因於其便利性和高效率。當然，「我們相信我們所看到的，像Google、蘋果、Facebook、亞馬遜和微軟這樣的科技巨頭（稱之為GAFAM）都試圖推動VPA的發展，因為這樣才會使他們所擁有的數據具有真正的價值。」o8TEETC-電子工程專輯

o8TEETC-電子工程專輯

從用戶的角度來說，音頻比圖像更容易接受。他們認為音頻「不會太涉及隱私，所以，對於GAFAM（其主要業務就是數據處理）來說，音頻是個從用戶那裡收集數據的好方法。」Yole的MEMS和傳感器部門技術與市場分析師Alexis Debray認為，「有些公司利用數據開展業務，而另一些公司則圍繞隱私、利用可確保用戶隱私的技術來開展業務。」例如蘋果公司就一直宣揚對隱私權的保護，並使之成為其強大的營銷資本。o8TEETC-電子工程專輯

Damianos指出，對科技巨頭們來說，真正的價值在於從環境中獲取儘可能多的信息，這意味著VPA不僅聽取用戶的聲音，還聽取用戶周圍的環境，並了解他們所處的環境。例如，「如果您在廚房裡，麥克風可以聽到刀具切在菜板上的聲音，並立即知道您在廚房裡，並給出推薦的食譜。」這就是對話式AI。o8TEETC-電子工程專輯

對話式AI之後的下一步很可能是全面意識（Full Awareness），這個階段的虛擬助手（無論是智能音箱還是智能手錶）可以像人類一樣與用戶進行交流。Damianos指出，全面意識還只是概念性的，存在很多不確定性。「我們還不知道它核時成為現實，也許它將在對話式AI之後的5-6年內到來。這取決於人工智慧的進展以及各公司在該領域的演進。」o8TEETC-電子工程專輯

儘管汽車中的人機接口一直監聽周圍環境，從而可能挽救生命，但同時也引發了人們對用戶隱私保護的擔憂。為了防止可能的濫用，Debray強調，數據處理應儘快並儘可能地靠近麥克風執行。「數據越靠近麥克風進行處理，隱私洩露的可能性就越小。」o8TEETC-電子工程專輯

隱私包括多個維度，因為用戶可能希望隱藏其性別、年齡或情感。Debray表示，他相信未來麥克風、ASIC或應用處理器領域的競逐者們會開發出確保用戶隱私的技術。麥克風可以消除聲音中的情感元素，而僅僅呈送音頻數據。o8TEETC-電子工程專輯

o8TEETC-電子工程專輯

Yole分析師預計，GAFAM五大科技巨頭將繼續佔據主導地位，因為目前他們在數據分析方面的作用至關重要，但是傳感器製造商顯然渴望將AI集成到邊緣，並將音頻分析業務從雲端分離出來。Damianos認為：「傳感器製造商希望增加收益，並更多地從音頻領域分得一杯羹。但他們並不想從巨鯨口下奪食，這是傳感器公司之間的爭奪。」o8TEETC-電子工程專輯

Alexis Debray評論說，傳感器公司的確在追求多元化戰略，「試圖在價值鏈中更上一層樓，而且更加一體化。」o8TEETC-電子工程專輯

Vesper Technologies 公司CEO Matt Crowley在最近的一次採訪中表示，他們公司正在尋求提高其壓電MEMS麥克風的智能性。「我們相信，未來我們會將傳感器與嵌入其中的人工智慧配對。它將能夠學習人類和動物利用其感官的方式——不僅靠視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸覺，還包括動作或溫度——來理解周圍環境，我們的長期願景是，產品將可以使用多種類型的仿生傳感器來了解其周圍環境，並以最佳方式做出響應。」o8TEETC-電子工程專輯

英飛凌公司也在改變其商業模式，從銷售麥克風裸片給歌爾股份（Goertek）和瑞聲科技（AAC），到銷售完整封裝的MEMS麥克風。從一個MEMS麥克風製造商到提供製造、封裝、測試與銷售的一體化供應商。「這是策略的改變…大概意味著他們看到了VPA的發展，想在這個市場中佔有一席之位。」o8TEETC-電子工程專輯

同樣，如今擁有MEMS麥克風市場39％份額的領先供應商樓氏電子（Knowles），最近從艾邁斯半導體（Ams AG）收購了MEMS麥克風ASIC設計部門，從而引入了混合信號電路設計IP，並以此來應對日益激烈的競爭，其競爭者包括中國的歌爾股份和瑞聲科技等。o8TEETC-電子工程專輯

MEMS麥克風市場繼續擴大

全球音頻市場持續增長。由於基於語音的VPA要求更高的信噪比（SNR）以在嘈雜的環境中準確捕獲人聲，MEMS麥克風因此面臨新的市場機遇。o8TEETC-電子工程專輯

根據Yole的說法，麥克風、微型揚聲器和音頻IC的全球消費市場預計將從2018年的141億美元增長到2024年的208億美元，複合年增長率（CAGR）為6.6％。而麥克風由於價格低廉、體積小且易於集成而被廣泛採用，而且銷量非常高。「目前市場在用的麥克風大約有60億個。」 Damianos指出。麥克風市場規模目前約17億美元，到2024年預計將增長到20億美元，複合年增長率為3%。o8TEETC-電子工程專輯

MEMS麥克風市場目前佔麥克風整體市場的70％，2018年市場總值12億美元，預計2024年將增長到16億美元。而其主要驅動市場包括智慧型手機、智能音箱以及聽戴式設備(即無線耳塞)。「在過去的幾年中，智能音箱和聽戴式設備市場經歷了爆炸式增長。」Damianos說。基本上，智能音箱中的MEMS麥克風將以13%的複合年增長率增長，到2024年達到12億個。而無線耳塞將以29％的複合年增長率增長，到2024年達到13億個。o8TEETC-電子工程專輯

與此同時，據Yole稱，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%增長至109億美元。o8TEETC-電子工程專輯

Damianos指出，「看起來只是略有增長，」但是要知道，2018年和2019年的智慧型手機市場是放緩的，可能是因為智慧型手機越來越昂貴，導致用戶要過比較久才會換機。他提到：「以前，人們每一年半就更換一次手機，現在則是每兩年半更換一次，而且這個時間還在延長。之前我們預計麥克風和微型揚聲器市場將會緊縮。」實際上，「聽戴式設備和智能音箱的爆炸式增長抵消了這種縮減。VPA正在推動這些設備中麥克風和微型揚聲器的集成。」o8TEETC-電子工程專輯

(參考原文： Where Is the Real Value in the Audio Chain?)o8TEETC-電子工程專輯

責編：Amy Guano8TEETC-電子工程專輯

本文為《電子工程專輯》2020年4月刊雜誌文章，版權所有，禁止轉載。點擊申請免費雜誌訂閱 o8TEETC-電子工程專輯

相關焦點

  • 《AirPods Pro中的歌爾股份MEMS麥克風》
    （#換成@）蘋果AirPods Pro中的歌爾股份MEMS麥克風採用了英飛凌最新的密封雙膜技術根據《MEMS麥克風、微型揚聲器和音頻解決方案-2019版》報告顯示，消費類MEMS麥克風市場規模將從2018年的12億美元增長到2024年的16億美元，主要市場驅動因素是智能音箱和真無線立體聲（TWS）耳機。
  • Vesper壓電式MEMS麥克風增強聲學性能
    先進聲學傳感技術領導廠商Vesper宣布推出壓電式微機電系統(MEMS)麥克風VM101，其典型信噪比(SNR)為68 dB，這是商業MEMS麥克風的最高聲學性能基準。
  • 濰坊新港電子與Vesper合作開發壓電式MEMS麥克風
    --山東濰坊新港電子將防水、防塵、防震式麥克風引進到消費產品中。　　中國，山東--(2016年7月12日)-- 新港—領先的電聲產品供應商，今天聲明與Vesper--領先的聲學傳感技術設計商--建立合作關係，共同推進應用於智慧型手機、可穿戴類設備以及物聯網設備上的壓電式(微機電系統)麥克風的商業化進程。
  • 智能音箱中MEMS麥克風性能測試的實現過程
    在聲電轉換過程中，我們把麥克風在恆定電壓和規定入射角聲波的作用下，各頻率聲波信號的開路輸出電壓與規定頻率麥克風的開路輸出電壓之比，稱為麥克風的頻率響應，單位是分貝（dB）。不良注入FR的測試概念：將麥克風傳音孔與其剩下本體分別處於兩個獨立的音腔中，在非傳音孔所處的音腔中，設置一個揚聲器發聲，測試時記錄麥克風頻響，如果頻響被抑制，則表明麥克風本體與PCB焊接良好，沒有或只有極其微弱的聲音從麥克風非傳聲孔的路徑傳入MEMS傳感器。
  • 韋爾半導體推出SiXeon系列MEMS麥克風產品
    最終於2019年4月，韋爾半導體正式對外發布針對消費類電子終端市場的SiXeon系列MEMS麥克風產品。韋爾半導體SiXeon系列MEMS麥克風產品SiXeon系列MEMS麥克風是韋爾半導體完全自主設計的產品。
  • MEMS麥克風新浪潮——Vesper壓電MEMS麥克風
    這款VM1000產品，我們正處於小批量量產中，上個月，我們為客戶發出了首批10萬顆MEMS麥克風，大部分發往中國和中國臺灣。現在，我們也為一些亞洲公司提供我們的技術，它們將我們的MEMS麥克風設計進入耳塞式耳機、無需手持的藍牙系統以及防水相機等應用中。今年，我們計劃發布新款VM2000 MEMS麥克風，一款差分輸出器件，它具有更好的RF抗幹擾能力和較高的聲學過載點。
  • 獲益於大陸MEMS麥克風市場強勁需求,鈺太科技出貨量預將突破2億顆
    據麥姆斯諮詢報導，鈺太科技憑藉MEMS麥克風晶片向中國大陸出貨量的強勁增長，其5月營收實現了大幅增長，使這家位於臺灣的IC和MEMS設計廠商樂觀預計其月度和季度營收數據將在5月~10月的旺季挑戰新高。鈺太科技預計其2019年MEMS麥克風晶片的年出貨量將從2018年的1.8億顆飆升至2億顆以上，其增長主要得益於中國助聽器製造商的強勁需求。筆記本電腦MEMS麥克風晶片是鈺太科技的主要產品線之一，佔據了全球20%的市場份額。至今，全球五大品牌供應商中有四家採用了鈺太科技的MEMS麥克風晶片。預計，鈺太科技的市場份額還將進一步增長。
  • 關於麥克風、你真正需要了解什麼(下)
    麥克風的主要作用是將聲能轉換成電信號，在選擇麥克風時，無論是麥克風本身，還是麥克風后面所連接的其他設備，都需要結合你所要拾取的聲源來考慮。首先，麥克風要能夠承受您將要錄製的人聲或樂器的響度和頻率範圍，如果選擇了不合適的麥克風，那麼收錄到聲音可能會產生明顯失真或者聽起來不自然。
  • MEMS麥克風能夠聽懂AI?
    Damianos指出，對科技巨擘們來說，真正的價值在於從環境中提取儘可能多的信息，這意味著VPA不只會聽使用者的聲音，也會聽他們周遭的聲音並了解其所處環境。舉例來說，「如果你在廚房，MEMS麥克風會因為聽到切菜聲就立即知道知道你要下廚，並推薦食譜。」這就是對話式人工智慧。
  • MEMS麥克風封裝簡介
    MEMS(微型機電系統) 麥克風是基於MEMS技術製造的麥克風，簡單的說就是一個電容器集成在微矽晶片上，使用表貼工藝貼裝到電路板上並搭配合適的ASIC
  • 光寶科技和DigitalOptics籤署mems|cam生產合約
    (納斯達克股票代碼：TSRA)的全資子公司DigitalOptics Corporation™(DOC™)日前宣布，與光寶科技籤定一項有關DOC mems|cam™模組的生產協議。光寶科技和DOC正展開密切合作，預計2013年第四季開始生產，並將於2014年大量生產。
  • 瑞聲科技加快MEMS麥克風研發布局,「MEMS、ASIC、封裝」一個都不能少
    人工智慧的附加價值在於自然語言處理。語音是與機器交互的一種自然方式。用戶不必使用鍵盤和滑鼠，只需要使用自己的聲音即可。但是，機器要了解用戶的意圖（不僅要檢測語言，還要理解上下文含義），需要進行大量的處理運算。
  • 詳細解析MEMS麥克風的實現原理
    為讓智能型手機能消除噪聲，一種常見方法是在遠離主語音麥克風之處放置一個或多個額外麥克風，例如在外殼邊緣或背面，檢測來自周圍環境的噪聲，再從語音麥克風的輸出中減去，能提高通話質量。 降噪麥克風也經常用於影音錄製模式。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201807/384415.htm波束形成還使用到兩個或多個麥克風數組。
  • 王者榮耀怎麼打開麥克風權限 王者榮耀麥克風權限在哪裡開啟
    王者榮耀怎麼打開麥克風權限?王者榮耀麥克風權限在哪裡開啟?不少玩家可能都遇到了麥克風權限設置的問題。沒關係，下面，就讓琵琶網小編為你解答吧! 　　王者榮耀怎麼打開麥克風權限? 　　1、登陸遊戲設置開啟」語音聊天「按鈕。
  • MEMS麥克風重塑音頻領域,人工智慧(AI)將引領音頻市場的發展和轉型
    基於語音的個人助理（Voice-based personal assistants， VPA）在智慧型手機、智能音箱、智能手錶、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，其真正的價值在於更高的音質，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慧技術深刻影響的下一個細分市場。
  • 蘋果手機錄屏功能在哪裡打開麥克風?
    我們在使用蘋果手機錄屏時，總是會遇到很多問題，最近就有網友問蘋果手機錄屏功能在哪裡打開麥克風?相信很多對迅捷錄屏大師使用還不熟悉的網友，很多都會出現這個問題，遇到此問題該如何解決呢？馬上把解決步驟分享給大家，希望可以幫助到有需要的人。
  • 常見電容式mems加速度計的工作原理詳解
    微機械加速度計又稱mems加速度計，是微機械傳感器中最重要的一種，屬於慣性感器。智騰微電子生產的SiA200系列Mems加速度計主要用於航空、航海等中高端慣性領域，具有體積小、高可靠、高穩定等特點。電容式mems加速度計SiA230外觀圖傳感器由兩個差分電容組成，活動電極與兩側固定電極分別構成平行板電容C1和C2。。
  • 便攜MEMS麥克風可以有效改善音質
    要使這種先進技術付諸實施，所採用的多個麥克風不僅需具有抗射頻和電磁幹擾的能力，還必須具有極小的尺寸。愛普科斯生產的MEMS麥克風是符合此要求的理想解決方案。作為目前市場上體積最小的麥克風，MEMS麥克風不僅提供極佳的音頻質量，而且具有優良的抗電磁幹擾功能。
  • 臺灣工研院與富迪科技攜手,共創MEMS麥克風商機
    (簡稱富迪科技)籤署MEMS麥克風關鍵技術移轉合作，富迪科技並將成立Taiwan MEMS Sensor(簡稱TMS)初創公司以結合臺灣工研院的技術及人員，共創MEMS麥克風商機，希冀藉由創新技術的推廣，推升產業價值、提升臺灣在全球傳感器供應鏈之重要性。
  • 直擊MWC2017現場:MEMSDrive的MEMS光學圖像穩定器
    MWC2017巴展已經進行了兩天，在繁忙中MEMSDrive截取了一些演示的片段與無法到現場的朋友分享，接下來的兩天繼續歡迎更多感興趣的朋友來到