MEMS麦克风出货量强劲增长，智能音响成为新兴助推器
2017-11-13 12:50:10 来源：DIGITIMES 评论：0 点击：
以智能手机为主的手机市场是MEMS麦克风的最大应用，其后为笔记本电脑（Notebook，NB）、平板电脑等应用，而耳机、医疗电子、汽车电子、数码摄录像机、物联网也为MEMS麦克风应用领域，预计2018年出货量将突破50亿颗。
2015年全球微机电系统（Micro Electro Mechanical System，MEMS）麦克风出货量首次超越驻极体电容麦克风（Electret Condenser Microphone，ECM），预计2018年出货量将突破50亿颗。DIGITIMES Research观察，具语音对话功能的智能音响渐受到市场重视，因麦克风为声控指令中枢的关键零件，使智能音响可望成MEMS麦克风重要新兴应用，且为提升收音品质，含MEMS麦克风、微型扬声器在内的音频零组件亦将扮演重要角色。
以智能手机为主的手机市场是MEMS麦克风的最大应用，其后为笔记本电脑（Notebook，NB）、平板电脑等应用，而耳机、医疗电子、汽车电子、数码摄录像机、物联网也为MEMS麦克风应用领域。
含MEMS麦克风、音频IC、微型扬声器在内的音频零组件于智能手机、笔记本电脑等电子产品扮演关键功能，其中，MEMS麦克风一般由MEMS裸芯片（Die）与专用集成电路（ASIC）封装而成，音频IC则涵盖音频放大器（Amplifier）、音频编解码器（Codec）等芯片。
在供应链方面，楼氏电子（Knowles Electronics）、歌尔股份（GoerTek）、瑞声科技（AAC Technologies）为2016年全球MEMS麦克风前三大厂，此三家业者主要由索尼（Sony）或英飞凌（Infineon）代工生产，而意法半导体（STMicroelectronics）、博世（Bosch）、TDK、欧姆龙（Omron）等整合元件制造商（Integrated Device Manufacturer；IDM）也为MEMS麦克风供应商，相关音频产业供应链业者家数众多。
至2017年第3季为止，包括亚马逊（Amazon）、Google、苹果（Apple）、索尼（Sony）、Bose、Harman等业者均积极抢进智能音响及其相关语音助理领域，因具备语音对话功能的智能音响于北美销售甚佳，渐受市场重视。
DIGITIMES Research观察，为强化智能音响收音品质，不仅需提升MEMS麦克风性能，更要搭配声源定位、抑制噪音、消除回音等声音处理系统，以及手机/系统厂商所累积的音频技术，使得与音频相关软、硬件将于智能音响市场居重要地位。
2018年全球MEMS麦克风出货可望突破50亿颗，手机为最大应用
MEMS麦克风较ECM具备尺寸小、耗电低、耐高温、高抗震等优势，观察全球麦克风技术别出货量变化，2015年MEMS麦克风以38亿颗左右，首次超越ECM的34亿颗。
2016年全球MEMS麦克风持续成长至44亿颗左右，反观ECM则持平在33.5亿颗左右，2018年MEMS麦克风出货可望突破50亿颗，与ECM差距将逐年拉大。
2013~2018年全球麦克风技术别出货量变化及预测
在用途方面，以智能手机为主的手机市场是MEMS麦克风最大应用，其后为笔记本电脑、平板电脑，而个人数字助理（Personal Digital Assistant，PDA）、数码摄像/录像机等消费性电子产品也广泛搭载MEMS麦克风。
为因应驾驶车辆时无法操作电子产品，汽车数字娱乐系统（Infotainment Systems）多采用MEMS麦克风，而物联网设备更需MEMS麦克风达成声控功能，其它如耳机、医疗电子等领域也皆为MEMS麦克风应用市场。
MEMS麦克风主要应用
MEMS麦克风为音频产业关键零件，前三大厂皆采委外代工模式
2016年全球MEMS与ECM合计的麦克风市场约18亿美元，含音频放大器、音频编解码器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）等芯片在内的音频IC市场约45亿美元，而直径小于2寸的微型扬声器市场约87亿美元，总计相关音频市场规模约150亿美元。
观察音频产业供应链，在MEMS麦克风方面，2016年前三大厂楼氏电子、歌尔股份、瑞声科技于全球MEMS麦克风市场出货量占有率合计约7成，楼氏电子主要由索尼（Sony）代工生产，歌尔股份与瑞声科技则主要委托英飞凌代工，楼氏电子虽起步较早，然逐渐面临另两家大陆业者急起直追等挑战。
除上述3家业者外，属IDM的意法半导体、博世、TDK、欧姆龙（Omron）均同时生产MEMS裸芯片与麦克风，其中，博世与TDK分别于2009年及2017年收购美国MEMS麦克风厂Akustica、美国MEMS惯性传感器/麦克风供应商InvenSense。
韩国厂商BSE因供应MEMS麦克风给三星电子（Samsung Electronics），2016年于全球MEMS麦克风出货量排名第四名，其他如凌云逻辑（Cirrus Logic）、Vesper也为MEMS麦克风供应商。
在音频放大器方面，意法半导体与凌云逻辑（Cirrus Logic）为少数同时跨足MEMS裸芯片/麦克风及音频放大器的厂商，不同于意法半导体拥有晶圆厂，凌云逻辑（Cirrus Logic）为IC设计公司，其它如亚德诺（Analog Devices）、恩智浦半导体（NXP Semiconductors）、美信（Maxim Integrated）、德州仪器（Texas Instruments）等厂商可供应音频放大器。
音频产业中MEMS裸芯片/麦克风、音频放大器主要供应商
在音频编解码器方面，凌云逻辑（Cirrus Logic）为横跨MEMS芯片/麦克风、音频放大器、音频编解码器的IC设计业者，NXP与美信则皆同时跨足音频放大器与音频编解码器领域，其他如高通（Qualcomm）、罗姆（Rohm）、Yamaha、瑞昱等业者亦为音频编解码器供应商，另高通预计2018年完成收购NXP。
值得注意的是，苹果采购大量MEMS麦克风用于其智能手机、平板电脑、笔记本电脑等产品，本身也跨足音频放大器、音频编解码器等音频相关领域。
为提高音频IC附加价值，凌云逻辑（Cirrus Logic）、美信及瑞昱等业者多主攻离散元件、高价值算法领域，相较之下，高通、苹果等厂商则努力将其音频IC整合于应用处理器（Application Processor，AP）。
在微型扬声器方面，同时跨足MEMS麦克风与微型扬声器的业者有楼氏电子、歌尔股份、瑞声科技等业者，电声元件厂商美律实业自2011年起切入苹果微型扬声器供应链，其它如日本厂商Hosiden、日厂Foster电机（Foster Electric）、Transound等业者亦是微型扬声器供应商。
音频产业中音频编解码器、微型扬声器主要供应商及下游手机/系统厂商
智能音响可望成为MEMS麦克风新兴应用
美国厂商亚马逊于2014年推出采Alexa智能语音助理的Echo，至2017年第3季为止，包括Google、苹果、Sony、Bose、Harman等业者均积极抢进智能音响及其相关语音助理领域，显见具语音对话功能的智能音响渐受市场重视。
以苹果于2017年7月所发表智能音响HomePod为例，为强化Siri语音助理的识别精确度，其内建6个麦克风阵列，以提升收音品质，往后随智能音响性能提升与市场扩大，将渐成MEMS麦克风新兴应用。
除需提升运算能力外，智能音响亦要求更好的收音品质，含MEMS麦克风、音频IC、微型扬声器在内的音频零组件，将于强化智能音响收音品质上扮演重要角色。
通过改进信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）、频率反应（Frequency Response）、声学过载点（Acoustic Overload Point，AOP）等音频表现，MEMS麦克风性能将逐步提升，然对强化智能音响收音品质的效果相对有限。
为进一步提升智能音响效能，在改进MEMS麦克风性能的同时，需搭配声源定位、抑制噪音、消除回音等声音处理系统，并结合手机/系统厂商所累积的音频技术，将促使MEMS麦克风与扬声器等音频零组件加速朝模组化迈进，以因应更高音频品质需求。
音频零件与技术将于强化智能音响收音品质扮演重要角色
结语
2017年全球MEMS麦克风出货量将达48亿颗，2018年可望突破50亿颗大关，进一步拉大其领先ECM的差距，前三大厂楼氏电子、歌尔股份、瑞声科技主要委托索尼（Sony）、英飞凌等业者代工生产，而意法半导体、博世、TDK、Omron等IDM亦为重要业者。
MEMS麦克风应用于智能手机、笔记本电脑、游戏等领域，已具备良好阵列稳定性、低功耗等特性，且持续提升信噪比，然智能音响需更好的收音品质，MEMS麦克风作为声控指令中枢的关键零件，有必要搭配声音处理系统及结合音频技术，以因应智能语音所需更好的性能。
MEMS麦克风渐从基本功能朝智能语音等更好的性能发展
另外，苹果虽未生产MEMS麦克风，但有跨足音频放大器、音频编解码器等音频领域，且致力于与其应用处理器整合，此与Google、Sony、Bose等智能音响业者不同，是否有助苹果提升智能音响性能尚待观察。
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