文章大綱
中國聲學器件行業市場綜述
中國聲學器件行業產業鏈
中國聲學器件行業政策分析
中國聲學器件行業驅動因素分析
歡迎關注電子和半導體領域招聘公眾號:
聲學器
中國聲學器件行業市場綜述
中國聲學器件行業市場綜述
——定義與特點
聲學器件主要通過麥克風、音頻IC與揚聲器三個主要部分完成電子設備從聲音的采集到播放的過程,從而實現聲音的再生產。
聲學器件定義:
電子產品中完整的聲學系統包含三部分:
(1)麥克風:將聲音信號轉換為電信號的能量轉換器件,是整個電聲系統的入口,主要負責實現聲音的采集;
(2)音頻IC:包含編/解碼器、接口IC、功放IC等部件,主要負責通過ADC、DAC、音頻編碼器/解碼器等進行聲音的處理;
(3)揚聲器:將電信號轉換成聲音信號的電聲換能器,主要負責聲音的播放。聲學器件中,揚聲器的市場規模占比較高,其次為音頻IC,最后為麥克風。僅將麥克風、揚聲器、音頻IC納入測算,一部3,000元以下的智能手機設備中包含的聲學器件的單機價值約$4,高端智能手機聲學器件單機價值接近$10。

中國聲學器件行業市場綜述
——麥克風市場現狀
MEMS麥克風具備元件尺寸小、靈活度高等技術優勢,并與數字信號處理電路有著較好的適應性,因此取代EMC麥克風成為市場主流。
麥克風分類:
麥克風是采集聲音的關鍵器件,ECM(駐極體麥克風)為早期中國市場的主流。20世紀末,樓氏電子發明了MEMS麥克風,MEMS麥克風以技術優勢取代了ECM的部分應用場景。2005年至2020年,MEMS麥克風市場總體出貨量保持11.3%的增長水平,市場前景廣闊。MEMS麥克風與EMC麥克風的工作原理類似,均采用電容式結構,聲音的大小以壓強的形式作用在音膜,音膜的震動使得音腔里面的電容產生變化,最后轉化成電壓的變化,但兩者在物理結構方面存在較大差異。MEMS麥克風采用半導體制程的芯片結構,由一個MEMS芯片與一個ASIC專用集成芯片構成。
MEMS元件封裝成品厚度僅為EMC元件的25%,且具備耐高溫、耐震、耐回 流焊、良率高等優點。近年來,在消費電子產品內部空間的優化要求下, MEMS麥克風逐漸替代EMC麥克風成為市場主流。



中國聲學器件行業市場綜述
——音頻IC市場現狀
音頻IC中包含的芯片與配件技術含量較高,因此市場中的參與者較少,目前音頻IC市場主要由專業音頻IC企業與SoC芯片企業所構成。
音頻IC市場現狀:
聲學器件中,音頻IC的技術門檻最高。具體而言,音頻IC中包含的DAC、ADC等配件,涵蓋模擬芯片、數字芯片及數模混合芯片,技術含量較高,因此市場參與者不多。音頻IC功能在于音頻模擬信號的讀取與解調、模擬與數字信號之間的轉換、音量與音質的調整等。2000年以后伴隨多媒體與高解析音頻時代的到來,數模混合IC、更為復雜的DSP、DAC集成、更高分辨率的聲音處理器使得音頻IC市場更為豐富與繁雜。市場方面而言,音頻IC市場主要由專業音頻IC企業與SoC芯片企業構成,行業參與者可分為兩類:
(1)以CirrusLogic、瑞昱與美信等為代表的分立芯片供應商專注于音頻領域,此類企業大多在高價值算法上持續深耕;
(2)以高通、海思與蘋果等為代表的芯片設計商具備SoC相關技術能力,致力于將音頻IC集成在應用處理器上。由于聲學器件終端產品的設備內部空間有限,目前將音頻IC集成于應用處理器的技術為市場主流。

中國聲學器件行業市場綜述
——揚聲器市場現狀
目前市場主流的揚聲器為電動式揚聲器,伴隨TWS耳機與智能音箱的迅速發展,揚聲器逐漸向微型化、高音質化方向演進。
揚聲器市場現狀:
揚聲器是將音頻電流轉換為聲音的電聲器件。按結構與換能方式劃分,主要包含電動式揚聲器、電容式揚聲器及電磁式揚聲器等。其中電動式揚聲器在聲學器件中應用最廣泛,其原理是利用電磁效應使固定磁鐵磁化,帶動附著在線圈上的薄膜進行上下移動,并發出可被聽見的聲波。
揚聲器是電子消費品的基礎配置,單機使用量呈現逐年上升趨勢,手機、筆記本電腦、耳機等消費電子產品基本都配置有揚聲器或受話器,其中揚聲器在TWS耳機、智能音箱等新興應用搭載量不斷提高。揚聲器屬于全機械產品,技術原理較為簡單,目前中國已形成從部件到成品的全部生產體系和完善的揚聲器產業鏈。
從揚聲器的價格方面而言,2011年出口揚聲器的單價約為$2,截至2019年,揚聲器的單價上升至$4。伴隨近年來中國微型揚聲器、大功率揚聲器在國際市場上獲得認可,揚聲器產品升級空間廣闊,中國聲學器件企業將逐漸從行業價值鏈的中低端向中高端靠近,在產品附加值、品牌、設計理念、渠道等實現多方面突破,從而推動產品單機價值量與市場空間的持續增長。具體而言,聲音效果表現、方案升級、新材料升級、防水和用量提升等將是揚聲器廠商未來重點布局的方向。

中國聲學器件行業市場綜述
——聲學器件升級路徑
現階段,聲學器件的物料成本較低,因此配件的技術升級成為各廠商的核心競爭要素,未來聲學器件有望在防水、降噪、立體聲等方面進行持續的更新迭代。
聲學器件升級路徑:
聲學器件物料成本較低,配件升級是終端電子設備的重要賣點與亮點。近年來,智能手機聲學器件在聲音質量、輕薄化、防水等方面均取得突破。聲學器件的防水功能帶來產品的大升級,防水透氣膜的加入使得聲學器件的組裝難度提升,從而提升單個聲學器件的價值。立體聲方面,部分設備逐漸采用雙揚聲器實現立體聲音效,以提高信息的清晰度,并有效提高臨場感。在此基礎上,預計未來的產品將持續在在防水、立體聲、麥克風等環節進行不斷更新迭代,聲學器件未來仍有較大提升空間。


中國聲學器件行業市場綜述
——市場規模
中國TWS手機、智能音箱的下游產品需求為聲學器件的發展帶來巨大驅動力,預計2024年行業市場規模達437.9億元。
2015-2019年,中國聲學器件市場規模(按銷售額計)從145.0億元增長至284.8億元,年復合增長率為18.7%。中國聲學器件市場規模保持增長的原因有:
(1)消費電子市場迎來TWS耳機熱潮,聲學器件為TWS耳機核心配件,TWS耳機的爆發將進一步帶動產業鏈上游聲學器件市場發展;
(2)近年來,智能音箱在消費者中的滲透率快速提升。智能音箱搭載了聲學器件設備,受利于智能音箱增量市場,聲學器件市場規模也將出現明顯增長。

預計2020年至2024年中國聲學 器件行業市場規模年復合增長 率將達到16.5%,主要原因有下:
1.聲學器件為TWS耳機與智能音箱的核心配件,近年來TWS耳機與智能音箱消費需求的爆發推動聲學器件產業鏈發展;
2.在國家消費電子相關政策大力支持下,聲學器件行業迎來發展良機;
3.受新型冠狀病毒影響,2019年整體智能手機設備出貨量有所放緩,導致聲學器件出貨量有所放緩;
受以上因素的影響,中國聲學器件行業市場規模有望于2024年達到437.9億元。
聲學器
中國聲學器件行業產業鏈
中國聲學器件行業市場綜述
——產業鏈分析
現階段,中國已具備部分聲學器件相關重點技術的自研能力,伴隨聲學器件方案日益成熟,其成本有望大幅降低。
聲學器件產業鏈分析:
聲學器件產業鏈上游主要包含麥克風、音頻IC與揚聲器三類領域的參與者,其中麥克風領域上游參與者主要為半導體廠商與聲學精密器件廠商,音頻IC領域參與者主要SoC芯片設計廠商,揚聲器領域主要包含聲學精密器件廠商與微型揚聲器廠商。聲學器件中游主要為聲學器件終端產品的代工廠。下游包含聲學器件各類終端應用產品。



中國聲學器件行業市場綜述
——上游分析
聲學器件包含麥克風、揚聲器與音頻IC,因此產業鏈上游參與者眾多,麥克風與音頻IC領域的企業集中度較高,揚聲器領域的企業格局較為分散。
聲學器件上游參與者主要包括麥克風廠商、音頻IC廠商與揚聲器廠商。
麥克風主要有ECM與MEMS兩種類型,其中MEMS麥克風為目前的市場主流。MEMS麥克風市場參與者主要分為半導體廠商與聲學精密器件廠商。MEMS麥克風元件中包含集成芯片,此類芯片市場主要為國際公司所壟斷,如英飛凌等。目前中國麥克風廠商大多從海外進口芯片,然后完成麥克風的組裝、測試等環節。
中國揚聲器市場的企業格局較為分散,歌爾聲學為全球市場的龍頭。
音頻IC(編/解碼器、接口IC、功放IC等)技術含量較高,因此市場參與者不多。音頻IC廠商主要包含如CirrusLogic、瑞昱與美信等專注音頻領域的分立芯片供應商,與如高通、德州儀器等致力于將音頻IC集成在應用處理器上的SoC芯片企業。SoC芯片企業為市場主導,此外,目前中國企業在音頻IC方面的占比較小,市場表現不突出。

中國聲學器件行業市場綜述
——中游分析
聲學器件產業鏈中游為代工廠商,由于聲學器件終端產品內部結構較復雜,組裝難度較大,因此聲學器件中游為產業鏈最受益的環節。
OEM/ODM代工廠:
聲學器件產業鏈中游為代工廠商。聲學器件終端主要為耳機、手機等電子消費品,因此產品內部結構較為復雜,整機制造門檻高。此外,聲學器件屬于薄利多銷、勞動密集型產業,人工成本占比可達50%,因此代工廠為聲學器件最受益的環節之一。代工主要包含ODM(原始設計提供商)和OEM(原始設備生產商)兩種模式,ODM廠商掌握從設計到生產的全環節,僅在最后環節進行品牌貼牌(比如小米、OPPO、vivo等),而OEM廠商則完全根據品牌廠商的設計要求進行生產(如蘋果的AirPods)。聲學器件下游涉及的終端產品眾多,由于TWS耳機與智能音箱為聲學器件下游最大的增量市場,該部分將重點關注TWS耳機與智能音箱的代工廠商情況。


中國聲學器件行業市場綜述
——下游分析
現階段,消費電子為聲學器件下游最主要的應用領域,其中TWS耳機與智能音箱是聲學器件的最新增量市場。
聲學器件下游應用領域:
伴隨技術發展與產業鏈的完善,以麥克風、揚聲器與音頻IC為代表的聲學器件市場開始進入快速成長期,從下游應用來看,目前消費電子是聲學器件最主要的應用領域。
下游手機應用占比約80-90%,耳機的占比大約為10%-20%,平板電腦、電視機等設備的應用占比約為10%。在下游應用中,TWS耳機與智能音箱是聲學器件的最新增量市場。
TWS耳機除具備傳統耳機的麥克風與受話器以外,還具備較為復雜的藍牙音頻處理芯片。以蘋果推出的AirPods為例,該產品各邊耳機搭載3個麥克風,同時還配有CirrusLogic音頻編解碼器等音頻IC。此外,TWS耳機為重要的語音控制入口,因此搭載的麥克風數量高于普通耳機,且該產品的降噪等功能也需通過麥克風實現。伴隨TWS耳機出貨量的爆發,聲學器件行業有望迎來新增長點。
除TWS耳機外,智能音箱也將帶動聲學器件行業進一步成長。智能音箱為聲控指令中樞,因此麥克風是該產品的必備功能配件,智能音箱配備麥克風陣列,因此在該設備應用的麥克風數量也大為增加。如蘋果的HomePod與華為SoundX音箱均搭載6個MEMS麥克風。

聲學器
中國聲學器件行業政策分析
中國聲學器件行業分析
——政策分析
加強消費電子產品聲學體驗、推動產品智能化升級、規范電子消費品市場監管制度是中國政府鼓勵聲學器件發展的主要舉措。
伴隨中國消費電子設備的發展,聲學器件成為電子消費品更新迭代的核心元素,為鼓勵行業的可持續高速發展與技術進步,中國國務院、工信部等部門出臺多項政策,建立綜合監管制度,深化終端設備聲學技術改革,確保產業鏈的建立完善,以進一步推動聲學器件行業發展。

聲學器
中國聲學器件行業驅動因素分析
中國聲學器件行業驅動因素
——TWS耳機爆發式增長催生聲學器件需求
自蘋果公司推出AirPods后,TWS耳機有望逐漸代替傳統耳機成為市場主流,聲學器件作為TWS耳機的核心配件,將迎來產業的新機遇,開啟巨大市場空間。
TWS耳機爆發式增長催生聲學器件需求:


2016年,蘋果公司推出AirPods,自發布后僅用時一個月就以26%的市占率成為美國銷量最高的耳機。AirPods也為TWS耳機行業內各廠商帶來了巨大的產品發展機遇。三星、華為、小米、OPPO、vivo等安卓手機廠商成為市場跟隨者,SONY、BOSE、森海塞爾、漫步者等傳統音頻設備廠商,與愛奇藝、網易等互聯網企業也開始推出TWS耳機產品。TWS耳機是市場規模增長速度最快的可穿戴設備之一,預計未來三年TWS耳機銷量將實現翻倍增長,逐漸替代傳統耳機成為耳機市場的主流。
以蘋果公司的AirPods為例,該產品的耳機端包含W1主芯片、藍牙、存儲、控制等芯片,同時配備了光學傳感器、加速度計等傳感器,聲學器件則包括音頻解碼器、MEMS麥克風等,其中音頻IC與麥克風為TWS耳機的核心組成部分,因此TWS耳機為聲學器件增量最大的新興應用領域之一。
TWS耳機的快速發展將催生聲學器件配件需求,開啟巨大的市場空間。伴隨TWS耳機產業鏈的成熟,聲學器件有望實現持續發展。
中國聲學器件行業驅動因素
——智能音箱起量為聲學器件帶來新機遇
近年來,智能音箱在消費電子市場的滲透率不斷提升,從而帶動其核心聲學配件供貨量需求的提升。
智能音箱起量為聲學器件帶來新機遇:
智能音箱在傳統的音箱基礎上添加了部分智能化的功能,如通過WIFI連接進行語音交互,以及場景化智能家居控制等功能。2018年與2019年,中國智能音箱總計銷售額約8,000萬元,消費者滲透率逐漸提升。
智能音箱的核心部件包括揚聲器、MEMS麥克風及主控芯片等,受益于智能音箱的市場需求爆發,聲學器件市場規模也將出現明顯增長,其中MEMS麥克風受惠最大。由于一臺智能音箱中搭載的智能語音助理產品需要雙麥克風甚至6~7個麥克風陣列,MEMS麥克風市場需求將進一步增長。現階段,以博世、歌爾聲學、瑞聲科技等為代表的MEMS麥克風芯片供應商出貨量大幅提升。
智能音箱核心構成:
揚聲器:智能音箱對于揚聲器的選擇主要在于音箱的尺寸及后續的信號處理能力。
主控芯片:主控芯片本質與手機等移動設備的主板除功耗較小外并無差別。
MEMS麥克風陣列:通過組成一定數目的麥克風,對聲場的空間特性進行采樣并處理。


參考資料來自:頭豹研究院、馭勢資本研究所
END