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MEMS麦克风在音频链中的真正价值在哪里?

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  • 发布时间:2020-04-07 17:30
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【概要描述】硅基麦克风的兴起重塑了音频领域。但法国市场研究公司Yole Dévelopment则坚信,人工智能将在未来几年引领该市场的发展与转型。

MEMS麦克风在音频链中的真正价值在哪里?

【概要描述】硅基麦克风的兴起重塑了音频领域。但法国市场研究公司Yole Dévelopment则坚信,人工智能将在未来几年引领该市场的发展与转型。

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硅基麦克风的兴起重塑了音频领域。但法国市场研究公司Yole Dévelopment则坚信,人工智能将在未来几年引领该市场的发展与转型。

对话是一种自然的交互方式,因而成为最主要的人机交互接口。基于语音的个人助理(Voice-based personal assistants,VPA)应用范围越来越广泛,如用于智能手机、智能扬声器、智能手表、无线耳塞式耳机、汽车、智能电视及其遥控器等,甚至连垃圾桶也集成了语音识别功能。其未来应用会愈来愈广,但它真正的价值则体现在高音质以及对麦克风周围环境的感知上。

Yole Développement(法国里昂)认为,音频是人工智能(AI)将要进军的下一个细分市场。


 

AI如何找到自己的“声音”?

 

基于语音的虚拟个人助理(VPA)是如今音频行业的主要驱动力。它们基于音频系统的传统元器件,例如音频编解码器、麦克风、微型扬声器和音频放大器,同时利用AI来完成语音数据的计算与分析。计算用于实现语音识别和音源定位等复杂的音频功能,在云平台或位于边缘的消费者设备中都可以执行;而分析则在云平台完成,因为需要高处理能力并访问大量数据。

Yole光电与传感部门的技术与市场分析师Dimitrios Damianos表示:“人工智能的附加价值在于对自然语言的处理能力。语音是与机器交互的更自然方式,无需使用键盘也无需动手,只需说出来即可。”但是,要实现这一点,机器需要进行很多处理工作才能理解用户在说什么、他们的语言及其含义。Dimitrios说,“人工智能为解码附加了更多的价值,帮助我们与设备进行交流。”

 

当被问及VPA何以迅速普及时,Damiianos将其归因于其便利性和高效率。当然,“我们相信我们所看到的,像Google、苹果、Facebook、亚马逊和微软这样的科技巨头(称之为GAFAM)都试图推动VPA的发展,因为这样才会使他们所拥有的数据具有真正的价值。”

 

 

从用户的角度来说,音频比图像更容易接受。他们认为音频“不会太涉及隐私,所以,对于GAFAM(其主要业务就是数据处理)来说,音频是个从用户那里收集数据的好方法。”Yole的MEMS和传感器部门技术与市场分析师Alexis Debray认为,“有些公司利用数据开展业务,而另一些公司则围绕隐私、利用可确保用户隐私的技术来开展业务。”例如苹果公司就一直宣扬对隐私权的保护,并使之成为其强大的营销资本。

 

Damianos指出,对科技巨头们来说,真正的价值在于从环境中获取尽可能多的信息,这意味着VPA不仅听取用户的声音,还听取用户周围的环境,并了解他们所处的环境。例如,“如果您在厨房里,麦克风可以听到刀具切在菜板上的声音,并立即知道您在厨房里,并给出推荐的食谱。”这就是对话式AI。

 

对话式AI之后的下一步很可能是全面意识(Full Awareness),这个阶段的虚拟助手(无论是智能音箱还是智能手表)可以像人类一样与用户进行交流。Damianos指出,全面意识还只是概念性的,存在很多不确定性。“我们还不知道它核时成为现实,也许它将在对话式AI之后的5-6年内到来。这取决于人工智能的进展以及各公司在该领域的演进。”

 

尽管汽车中的人机接口一直监听周围环境,从而可能挽救生命,但同时也引发了人们对用户隐私保护的担忧。为了防止可能的滥用,Debray强调,数据处理应尽快并尽可能地靠近麦克风执行。“数据越靠近麦克风进行处理,隐私泄露的可能性就越小。”

 

隐私包括多个维度,因为用户可能希望隐藏其性别、年龄或情感。Debray表示,他相信未来麦克风、ASIC或应用处理器领域的竞逐者们会开发出确保用户隐私的技术。麦克风可以消除声音中的情感元素,而仅仅呈送音频数据。

 


Yole分析师预计,GAFAM五大科技巨头将继续占据主导地位,因为目前他们在数据分析方面的作用至关重要,但是传感器制造商显然渴望将AI集成到边缘,并将音频分析业务从云端分离出来。Damianos认为:“传感器制造商希望增加收益,并更多地从音频领域分得一杯羹。但他们并不想从巨鲸口下夺食,这是传感器公司之间的争夺。”

 

Alexis Debray评论说,传感器公司的确在追求多元化战略,“试图在价值链中更上一层楼,而且更加一体化。”

 

Vesper Technologies 公司CEO Matt Crowley在最近的一次采访中表示,他们公司正在寻求提高其压电MEMS麦克风的智能性。“我们相信,未来我们会将传感器与嵌入其中的人工智能配对。它将能够学习人类和动物利用其感官的方式——不仅靠视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉,还包括动作或温度——来理解周围环境,我们的长期愿景是,产品将可以使用多种类型的仿生传感器来了解其周围环境,并以最佳方式做出响应。”

 

英飞凌公司也在改变其商业模式,从销售麦克风裸片给歌尔股份(Goertek)和瑞声科技(AAC),到销售完整封装的MEMS麦克风。从一个MEMS麦克风制造商到提供制造、封装、测试与销售的一体化供应商。“这是策略的改变…大概意味着他们看到了VPA的发展,想在这个市场中占有一席之位。”

 

同样,如今拥有MEMS麦克风市场39%份额的领先供应商楼氏电子(Knowles),最近从艾迈斯半导体(Ams AG)收购了MEMS麦克风ASIC设计部门,从而引入了混合信号电路设计IP,并以此来应对日益激烈的竞争,其竞争者包括中国的歌尔股份和瑞声科技等。

 

MEMS麦克风市场继续扩大

 

全球音频市场持续增长。由于基于语音的VPA要求更高的信噪比(SNR)以在嘈杂的环境中准确捕获人声,MEMS麦克风因此面临新的市场机遇。

 

根据Yole的说法,麦克风、微型扬声器和音频IC的全球消费市场预计将从2018年的141亿美元增长到2024年的208亿美元,复合年增长率(CAGR)为6.6%。而麦克风由于价格低廉、体积小且易于集成而被广泛采用,而且销量非常高。“目前市场在用的麦克风大约有60亿个。” Damianos指出。麦克风市场规模目前约17亿美元,到2024年预计将增长到20亿美元,复合年增长率为3%。


 

MEMS麦克风市场目前占麦克风整体市场的70%,2018年市场总值12亿美元,预计2024年将增长到16亿美元。而其主要驱动市场包括智能手机、智能音箱以及听戴式设备(即无线耳塞)。“在过去的几年中,智能音箱和听戴式设备市场经历了爆炸式增长。”Damianos说。基本上,智能音箱中的MEMS麦克风将以13%的复合年增长率增长,到2024年达到12亿个。而无线耳塞将以29%的复合年增长率增长,到2024年达到13亿个。

 


与此同时,据Yole称,微型扬声器目前的市场规模为91亿美元,预计到2024年将以3%增长至109亿美元。

 

Damianos指出,“看起来只是略有增长,”但是要知道,2018年和2019年的智能手机市场是放缓的,可能是因为智能手机越来越昂贵,导致用户要过比较久才会换机。他提到:“以前,人们每一年半就更换一次手机,现在则是每两年半更换一次,而且这个时间还在延长。之前我们预计麦克风和微型扬声器市场将会紧缩。”实际上,“听戴式设备和智能音箱的爆炸式增长抵消了这种缩减。VPA正在推动这些设备中麦克风和微型扬声器的集成。”

(参考原文: Where Is the Real Value in the Audio Chain?)

 

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