中国声学器件行业研究宝典(二)

驭势资本.gif

中国声学器件行业发展趋势分析

中国声学器件行业发展趋势

LEAudio低功耗音频开启新纪元

TWS耳机有望搭载新型LEAudio低功耗音频芯片,该芯片技术将直接影响声学器件产业链技术发展,未来将有更多音频IC、SoC厂商进行LEAudio芯片布局。

LEAudio低功耗音频开启新纪元:

蓝牙技术联盟于2020年发布新一代蓝牙音频技术标准——低功耗音频LEAudio。LEAudio采用LC3新型音频编解码器,相较于传统的SBC编解码器,LC3可提供更高质量的音频,降低TWS耳机的传输功耗,并彻底解决TWS耳机双耳直连的标准问题和兼容性问题。

在新标准下,TWS厂商可突破苹果AirPods的专利封锁,并达到同等效果。LEAudio预计将于2020年落地商用,为音频IC供应商带来巨大技术发展机遇。现阶段,汇顶科技领先市场推出LEAudio芯片方案。此外,以Airoha、Dialog、Microchip、Nordic、高通等为代表的芯片厂商都将计划推出符合LEAudio标准的芯片。

TWS耳机为声学器件终端的主流应用领域之一,TWS芯片更新迭代将直接影响声学器件产业链的技术发展,预计未来将有更多音频IC企业与SoC厂商加入LEAudio领域,市场集中度将进一步提升。

image.png
针对无线耳机等产品,开发者将能够使用多重串流音频功能来提高性能。如当耳机同时连接到智能手机与笔记本电脑时,多重串流音频可提供更好的立体声体验,使语音助手服务的使用无缝对接,并使多台音源设备之间的切换更加顺畅。
image.png

ClassicAudio中使用的SBC编解码器需通过音频方案解决商来提升音质,部分编码需特定的硬件支持,因此将不可避免地增加基于标准的实现成本。

image.png

LEAudio采用LC3编解码器,LC3解码器具备更高的效率,支持广泛的采样率、比特率和帧率,可为产品开发人员提供最大的灵活性来优化其产品,进而为其最终用户带来最佳的音频体验。

中国声学器件行业发展趋势

音频芯片降噪功能升级

降噪为声学器件厂商未来发力重点之一,目前音频芯片领域主要采用主动降噪技术,即通过系统发出反相位、等强度的声波以达到噪音抵消的目的。

音频芯片降噪功能升级:

降噪为声学器件的发展方向之一,整体降噪市场增长率逐年提升。降噪技术需要通过硬件端(芯片、传感器、麦克风阵列等)与软件端算法的协作来实现。目前主动降噪为市场主流技术之一,该技术通过耳机监听检测环境噪音,并发出相位相反、强度相等的声波,再对二者进行叠加以抵消噪音。为实现该功能,耳机需一个外向式麦克风用于接收环境噪音,并需主控芯片通过算法对未来噪音进行预测,以在噪音到来的同时播放相反的声波将其抵消。

以AirPods为例,在通话降噪方面,AirPods采用骨传导技术+双麦克风降噪,主要利用麦克风将空气中的人声、杂音等环境声收入,并产生声波抵消噪声。骨传导技术仅收集人声带振动的音频信息,算法将来自这两条路径得到的声音信号进行对比,并对环境音进行弱化处理,最终留下高质量的语音。截至2019年,苹果、高通、瑞昱等厂商的最新芯片均已具备主动降噪功能,这也是未来各厂商提升用户使用体验的发力点。

image.png
image.png

中国声学器件行业竞争格局分析

中国声学器件行业企业竞争格局

竞争格局概述

中国声学器件产业链企业多集中于产业链中游声学模组加工,且产品制造核心在于各企业的精密加工能力。

声学器件企业竞争格局:

现阶段,中国声学器件产业链企业多集中于产业链中游声学模组加工,且产品制造核心在于各企业的精密加工能力。市场主流的电子设备品牌如华为、小米、OPPO等主要都会应用第一梯队厂商的声学器件产品,因此市场呈现强者恒强的格局。整体而言,中国声学器件行业可分为三个梯队:

(1)以立讯精密、歌尔股份、瑞声科技为代表的第一梯队,此类企业为声学器件领先企业,在中国与国际市场均占据大量市场份额,在声学相关领域各重要环节都具备自主研发能和核心技术,帮助实现声学器件部分生产环节的国产化;

(2)以国光电器、瀛通通讯为代表的第二梯队,较第一梯队而言,此类企业占据的市场份额较小,且多处于产业链中游,企业旗下业务涵盖种类不及第一梯队,但极具技术优势,因此可有效应对终端产品的快迭代、短生命周期等特点;

(3)以明皜传感与安声科技为代表的初创型企业,此类企业在资金、市场规模、业务布局方面均弱于前两者。声学器件领域企业竞争格局。

image.png

中国声学器件行业风险分析

中国声学器件行业

风险分析

中国声学器件市场投资风险主要来源于国际贸易纷争导致的产业链外流与订单延后、下游终端产品消费者需求不及预期。

中国声学器件市场投资风险来源于国际贸易纷争与下游终端产品需求不及预期。
image.png

中国声学器件风险分析:

国际贸易纷争:

全球电子产业链面临诸多外部风险与创新放缓的挑战,可能导致声学器件整体市场的大幅波动。部分声学器件企业在全球市场占据较大市场份额,因此出口业务为企业重点营收来源。受中美贸易摩擦影响,美国限制了中国厂商进口声学器件核心部件,声学器件相关国际订单可能出现下滑或者延后的情况,从而影响中国厂商未来盈利预期。此外,对于中国声学器件而言,国际市场存在加征关税的可能,因此产业链的转移与重构不可避免,企业开始转移产能导致产业链外流。

下游需求不及预期:

TWS耳机为声学器件下游最大的增量市场之一,TWS耳机下游市场波动将进一步影响声学器件产业链。现阶段,TWS耳机价格已降至百元级别,据统计,100-500元区间的TWS耳机型号达160余个,占比高达68%。苹果AirPods售价超1,200元,尽管华为、小米等厂商的TWS耳机价格已实现100-1,000元价格区间的全覆盖,但2019Q1全球TWS出货量中苹果AirPods仍占据绝对优势,市场份额超50%。可见即使价格下降至百元级别,消费者渗透率在除AirPods之外的其他TWS耳机中仍有大量提升空间。若下游渗透率不足,TWS耳机出货量不及预期,将影响声学器件企业的业务收入。

智能音箱方面,目前中国智能音箱市场发展较为缓慢,且对于普通消费者而言,智能音箱设备并非刚需产品,因此中国智能音箱的普及率低。相较传统音箱,智能音箱的核心功能为控制家居设备,但由于智能家居市场普及率低,智能音箱的家居设备控制功能难以实现,因此智能音箱可提供的功能受限,用户体验欠佳,为智能音箱行业发展带来消极影响。智能家居普及率的高低一定程度决定了声学器件行业发展速度。

中国声学器件行业企业

明皜传感(1/2)
明皜传感主要从事MEMS传感器的研发、设计和生产,并提供相关技术服务,为消费电子、汽车电子、工业自动化以及航空等领域提供所需的产品和集成方案。

品牌名称:苏州明皜传感科技有限公司

成立时间:2011年

中国公司总部:中国江苏

苏州明皜传感科技有限公司(以下简称“明皜传感”)成立于2011年,明皜传感主要从事MEMS传感器的研发、设计和生产,并提供相关技术服务。明皜传感旗下产品主要包含加速度传感器、陀螺仪、压力传感器和磁传感器,旨在为消费电子、汽车电子、工业自动化以及航空等领域提供所需的产品和集成方案。明皜传感通过提供高质量产品、不断的技术创新以及服务第一的工作态度来赢得客户的信任与支持,成为有核心竞争力的、高性价比的传感器芯片生产商和智能解决方案供应商。明皜传感利用自主研发的三维MEMS-CMOS集成微机电工艺平台技术,与国内外领先的芯片代工厂建立了战略合作伙伴关系,共筑MEMS器件工艺标准。

明皜传感部分产品介绍:

明皜传感成立初期严格设定了企业业务发展路线:以惯性传感器为核心,产品多元化,融合硬件和软件算法,整合MEMS传感器的研发、设计和生产,并提供相关技术服务,提供一体式的产品。基于该业务发展规划,明皜传感的产品线也不断丰富,公司的产品线由原来的加速度计发展成为目前由惯性传感器、声学传感器、环境传感器和传感器模块等组成的多元化产品线,其中加速度计、地磁传感器、压力传感器和智能记步芯片等是主要的产品。

1.声学传感器

明皜传感的MiraMEMS麦克风通过新型传感器技术模拟声音输出,以作为传统ECM麦克风的完全替代。该麦克风具备高精度,高灵敏度,长寿命,高稳定性等特点,因此极具经济效益。
image.png

2.惯性传感器

加速度传感器
该传感器基于电容式检测原理,运用明皜传感器自研3DCMOS-MEMS工艺,全系列可达到14bit的高分辨率。

磁传感器
磁传感器基于霍尔原理,芯片集成I2C和SPI接口,用户可根据需要灵活选择。

软件陀螺仪
该产品是基于硬件的6轴电子罗盘,附加软件陀螺的算法,其输出频率可达64Hz,分辨率可达1Deg/S。

3.测力传感器
微型测力传感器,基于可靠的电容型MEMS结构实现0-10N千级分辨率,业界唯一数字输出产品,支持SMT大规模贴片生产,具有较好的量产一致性。

4.环境传感器
明皜传感推出压力传感器高度计(气压计)芯片,产品广泛地应用于消费电子、医疗、汽车、工业控制等众多领域。

中国声学器件行业企业

明皜传感(2/2)

明皜传感旗下的产品种类繁多,且终端应用范围广,产品从手持设备延伸至工业设备,涉及汽车、医疗与工业安防等市场。

明皜传感产品解决方案:

手持设备

明皜传感的惯性传感器,硅麦等传感器产品拥有高精度,低功耗,量程大和抗干扰性强的特点,可以有效为以下产品的应用提供解决方案。
image.png

汽车电子

汽车电子汽车安全系统及防盗:
利用传感器的倾斜和碰撞检测原理,一旦发生盗窃或者撞车事故,可立即远程信息处理,发出警报。

汽车导航:
利用惯性传感器可实现航迹推算,在没有GPS信号的隧道等地方,实现导航位移补偿。

ESP车身稳定控制:
电子稳定性控制(ESC)系统通过多种惯性传感器检测牵引力丧失状况以迅速做出响应,并通过制动和发动机管理系统重新获得抓地力。

ABS防抱死系统:
电子式ABS防抱死刹车系统依靠速度传感器,可在制动情况下保证安全转向。

工业自动

惯性传感器在工业自动化机器人的应用主要用于惯性导航和动作捕捉,主要应用于机械手臂等设备实现工业4.0。

运动类传感器配合GPS定位,可有效对物流运输过程中的车辆与物品状况进行检测。

明皜传感亮点:

业务涵盖面积广:明皜传感推出的惯性类传感器种类繁多,如声学传感器、加速度计与地磁等产品,此类传感器终端应用范围广,从电子消费品延伸至工业用具。客户方面,明皜传感的单个市场客户数量逐渐增多,且客户类型不断增加,因此企业发展前景广阔。此外,明皜传感业务延伸至工业、医疗和汽车领域等存量市场。具体而言,汽车行业对传感器需求旺盛,目前每辆汽车平均集成20个MEMS传感器,且自动驾驶汽车也加大对MEMS的需求。医疗领域的长期研发积累带来新市场机遇,包括应用于医疗微泵的硅基微流控芯片。工业和国防市场MEMS器件需求量也为明皓传感带来新的利润增长点。工业、医疗与汽车市场可为明皜传感提供补充性增长以确保其盈利能力。

集成传感器创新:明皓传感具备科技创新能力,推出众多新兴MEMS器件,如加速度计与陀螺仪的传感器融合,形成组合传感器,该产品可集成更多软件功能,改进传感器输出,同时集成传感器也可省去封装以及测试费用,符合小型化的终端应用需求。

软件附加价值:明皓传感注重软件的附加价值,由于嵌入式软件与产品功能密切相关,且软件的加入能够为系统集成商提供更多的高级功能,从而提高MEMS产品的附加值。明皜传感从产品系统应用的定义开始,计划开发具有软件融合功能的智能传感器,从而降低功耗,节省成本。

中国声学器件行业企业

安声科技(1/2)

安声科技致力于为客户提供专业的音频解决方案,注重于对声音、音效的实时处理与研发,从而不断突破降噪技术限制。

公司名称:北京安声科技有限公司

成立时间:2014年

中国公司总部:中国北京

北京安声科技有限公司(以下简称“安声科技”)成立于2014年,是一家从事音频技术研发与推广的公司。安声科技致力于为客户提供专业的音频技术方案,目前专注对声音、音效的实时处理以及产品研发。安声科技的核心技术可突破原有主动降噪技术限制,实现高频噪声声波的实时监测计算,业务主要面向居住及驾乘领域,可向智能家电企业提供主动降噪芯片,提供居住空间的主动降噪方案。针对汽车行业,安声科技可提供国际领先的车内全背景噪声的降噪方案。

AS-Auto汽车主动降噪产品:
车辆行驶过程中,引擎噪声、风声等噪音会干扰驾驶操作与乘坐的舒适性。针对汽车复杂的噪声特性,安声科技推出AS-Auto汽车主动降噪产品,利用车辆传感器、发动机转速传感器与麦克风配合采集噪声信号,帮助主机厂有效提升整车声音品质。
image.png

安声科技AS-Auto汽车主动降噪产品的主动降噪系统主要由麦克风阵列、扬声器阵列、主控制板卡组成。麦克风阵列与扬声器阵列统一内置于汽车座椅头枕,主控制板卡内置于汽车电子控制系统,麦克风、扬声器分别与主控制板卡通过线路连接。
image.png

产品优势产品价值:

  • 采用自有知识产权的声场计算模型,微秒级延时、降噪频率可覆盖至2,500Hz;
  • 定制化方案针对风噪、路噪、发动机噪声;
  • 帮助有效降低整车重量,提升续航里程;

产品价值:

  • 有效降低声学包整体重量,助力打造轻量化车身;
  • 有效降低胎噪、风噪、阶次噪声以及结构噪声;

中国声学器件行业企业

安声科技(2/2)

安声科技具备三维空间主动降噪技术商业化落地的能力,该技术门槛较高,实现难度大,因此成为安声科技的核心竞争力。

安声科技产品解决方案:

开放式空间声场主动降噪解决方案:

开放式空间声场主动降噪,有别于耳机应用的一维单点主动降噪方式。该种降噪方式是对小区域开放式空间噪声场实施降噪,以降低三维空间内的噪声水平。如对以人头部为中心,周围半径0.5米的空间区域进行主动降噪,人耳在该区域内,无需佩戴耳机、耳塞等降噪设备,便会感觉安静舒适。该方案主要应用于汽车驾驶舱、列车车厢、航空客舱等具有小范围开放空间噪声场特征的场景。
image.png

封闭式约束声场主动降噪解决方案:

安声科技封闭式约束声场主动降噪解决方案,专为封闭式、有约束的空间噪声场景设计。如应用于办公区域新风管内噪声的控制,排风通道噪声控制等。

image.png

  • 计算速度快,可处理频率广;
  • 采用安声科技自有声场控制算法,可针对需要降噪的噪声成分进行分离提取;
  • 针对有复杂噪声成分的约束式空间噪声,该方案可分析噪声频域范围,侦听噪声中高阶声模态成分,调整控制器通道数量。保证最低的数据计算量,实现较优的降噪效果;
  • 可有效解决工业、生活环境大部分噪声。

安声科技亮点:

技术行业领先:安声科技在中国与美国兼设立了研发中心,具有雄厚的研发实力。安声采用自有知识产权的声场仿真模型进行复杂声场还原,可有效降低系统复杂度、噪声频率处理极限达业界较高水平。在家电领域主动降噪方案方面,安声科技可解决抽烟机、空调、新风系统等噪声频率一般在1,500Hz以上常用家电噪声问题,安声科技的产品解决方案频率可覆盖至2,000Hz,是行业水平的2倍以上。安声科技深入半导体领域,并在该领域拥有最高的技术指标,因此安声科技可在更多应用场景发挥自身优势。如在汽车降噪中,市场众多企业仅停留在处理声音频率较低的引擎噪音的水平,无法处理解决风噪、胎噪等高频噪,而安声科技则可处理汽车上所有的噪音。

差异化竞争力:作为安声科技产品以及相关运用最核心的支点,三维空间主动降噪技术是安声科技区别于同行业对手的核心竞争力。相较传统通过阻隔吸声的方式实现降噪的手段,主动降噪(ANC)技术是指利用麦克风侦听噪声声波,并经过处理发出反向声波,二者在传播过程中相互干涉抵消后实现降噪的技术。该技术的实现难度较高,需很强的专业以及技术背景。在技术支撑层面,安声科技具备为索尼、谷歌等巨头提供声学技术服务的声学领域资深专家,因此企业可在驱动、系统、应用的全架构研发方面保持行业领先。

中国声学器件行业企业

深迪半导体(1/2)

深迪半导体发展至今已有12年历史,其产品已在物联网IoT、手机智能终端、智能家居、人工智能、工业和汽车等领域各种智能应用场景规模量产。

公司名称:深迪半导体(上海)有限公司
成立时间:2008年
中国公司总部:中国上海

深迪半导体半导体(上海)有限公司(以下简称“深迪半导体”),创立于2008年,是一家生产用MEMS陀螺仪系列惯性传感器芯片的公司,注于为消费电子及汽车电子市场提供生产低成本、高性价比、低功耗、小尺寸的商用MEMS陀螺仪芯片,以及为客户提供全面的应用解决方案。为满足快速增长的新兴消费类电子市场的需求,深迪半导体在中国建立了大规模MEMS陀螺仪校验和测试基地,铺设完备的销售渠道并建立了强大的技术支持队伍。

深迪半导体部分产品:
image.png

技术概述:

MEMS传感器

以光刻、外延、薄膜淀积、氧化、注入、溅射、蒸镀、刻蚀、划片和封装等为基本工艺步骤来制造复杂三维形体的微加工技术。

ASIC电路

是指为特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。ASIC电路面向特定用户的需求,具备体积小、功耗低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本低等优点。

中国声学器件行业企业

深迪半导体(2/2)

深迪半导体通过自研的核心技术积累IP专利库,从而打破中国6轴IMU芯片的欧美巨头垄断格局,以提升其市场竞争力。

深迪半导体产品应用领域:
image.png

本土化技术量产:6轴IMU芯片产品的供应基本由欧美少数几家半导体公司垄断,深迪半导体作为中国MEMS惯性传感器产品的领先企业,通过完全自主的核心技术研发积累IP专利库,为深迪半导体后续MEMS传感器产品的开发打下坚实基础。深迪半导体打破中国半导体市场的欧美公司垄断局面,领先全球研制出6轴IMU芯片,这颗芯片的推出预示着中国真正拥有从工艺到MEMS、ASlC的具备完全自主知识产权的六轴产品。深迪半导体也是中国首家率先开始6轴IMU量产导入的企业。

升级IDM模式打造市场竞争力:现阶段,中国商用陀螺仪市场应用较少,国际的几大巨头也占据商用陀螺仪的大部分市场份额。深迪半导体为中国最早布局商用陀螺仪的企业之一,在技术和人才方面都具备相对深厚的基础,因此有能力抢占国际市场。目前深迪半导体将布局重点侧重于扩大市场规模上,发挥往年获取多项大奖产品的优势作用,并开始进行IDM模式的建设。参考此类国际巨头的IDM模式,深迪半导体计划在未来采用IDM模式路线,以提升其市场竞争力。

专家观点
在声学器件领域从事多年的行业专家从麦克风、音频IC、扬声器产业链、市场现状、发展趋势市场驱动因素等方面给出专业观点。

1.目前中国音频IC技术的国产化水平较低,进口依赖度高
音频IC的企业分成两种,一种专注于音频领域,通过算法进行音频芯片处理,如美信、瑞昱等企业。其他企业为集成程度较高的企业,如苹果、高通等,此类企业将音频IC集成于产品的处理器上面。由于目前手机市场对于产品的集成化水平要求较高,因此芯片集成于处理器的形式有望替代单独的音频IC型式成为市场的主流。由于技术不足,目前中国音频IC的国产化水平较低,对进口的依赖度较高。

2.TWS耳机与智能音箱为声学器件的新利润增长点
目前手机产业逐渐达到技术顶峰,甚至开始出现负增长现象,从该方面看,TWS耳机与智能音箱将成为声学器件的突破口,可为声学器件带来大幅增长。此外,声学器件厂商的产品附加值较小,主要通过规模化销售与质量把控来提升产品竞争力。未来声学器件厂商升级的方向将主要侧重在技术升级与算法创新等方面,提升产品的“魅力值”,即在保障产品的功能的同时,具备领先于市场的设计与技术。

3.手机仍是声学器件下游的主流的应用设备
目前声学器件在手机方面的应用率较高,占比可达到80%-90%。由于声学器件具备微型化的特点,容量较大的设备有足够的技术发挥空间,不像手机对声学器件的容量要求较高,需要微型化的配件。因此,平板电脑、照相机与电视机等尺寸较大的设备对于声学器件的依赖度较低,此类产品在声学器件产业链下游的应用占比大约为10%。现阶段,伴随手机市场红利流失,多数厂商开始布局智能音箱行业以寻求新的经济增长点。

4.声学器件市场目前呈现强者恒强格局
若声学器件厂商想进行产业升级,需将其业务与5G相关领域相连接,因为5G可实现更多的人机交互行为,声学器件可在该方面实现更大的突破。现阶段,声学器件市场的头部企业主要为立讯精密、瑞声科技与歌尔声学,此类企业在研发技术与市场规模方面都具备优势。市场主流电子设备品牌如华为、小米、OPPO等基本都采用第一梯队厂商的声学器件产品,因此市场呈现强者恒强的格局。

推荐阅读

驭势资本是一家以研究驱动的硬科技精品投资银行,深耕集成电路5G物联网数据智能汽车科技领域,为顶尖的科技创业者提供专业资本服务。核心团队在硬科技领域拥有丰富的投融资经验,先后投资及服务的项目包括翱捷科技、臻驱科技、微众银行、微医集团、宏晶科技、晟矽微电子、地大信息、曼荼罗、美林数据、事成股份.
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/M5LyPq7q1bxJISnaEckWvA
1 阅读 150
推荐阅读
0 条评论
关注数
929
内容数
49
驭势资本是一家以研究驱动的硬科技精品投资银行,深耕集成电路、5G、物联网、数据智能和汽车科技领域,为顶尖的科技创业者提供专业资本服务。
目录
极术微信服务号
关注极术微信号
实时接收点赞提醒和评论通知
Arm中国学堂公众号
关注Arm中国学堂
实时获取免费 Arm 教学资源信息
Arm中国招聘公众号
关注Arm中国招聘
实时获取 Arm 中国职位信息