2018年全球MEMS麥克風(fēng)出貨將逾50億顆大關(guān) 智能音響推動

　　2015年全球微機電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical System;MEMS)麥克風(fēng)出貨量首次超越駐極體電容麥克風(fēng)(Electret Condenser Microphone;ECM)，預(yù)料2018年將突破50億顆。DIGITIMES Research觀察，具語音對話功能的智能音響漸受市場重視，因麥克風(fēng)為聲控指令中樞的關(guān)鍵零件，使智能音響可望成MEMS麥克風(fēng)重要新興應(yīng)用，且為提升收音品質(zhì)，含MEMS麥克風(fēng)、微型揚聲器在內(nèi)的音頻零組件亦將扮演重要角色。

　　以智能型手機為主的手機市場系MEMS麥克風(fēng)最大應(yīng)用，其后為筆記型電腦(Notebook;NB)、平板電腦等應(yīng)用，而耳機組、醫(yī)療、車用電子、數(shù)位攝錄影機、物聯(lián)網(wǎng)亦為MEMS麥克風(fēng)應(yīng)用領(lǐng)域。

　　含MEMS麥克風(fēng)、音頻IC、微型揚聲器在內(nèi)的音頻零組件于智能型手機、NB等電子產(chǎn)品扮演關(guān)鍵功能，其中，MEMS麥克風(fēng)一般由MEMS裸晶(Die)與特殊應(yīng)用IC封裝而成，音頻IC則涵蓋音頻放大器(Amplifier)、音頻編解碼器(Codec)等晶片。

　　在供應(yīng)鏈方面，樓氏電子(Knowles Electronics)、歌爾聲學(xué)(GoerTek)、瑞聲科技(AAC Technologies)為2016年全球MEMS麥克風(fēng)前三大廠，此三家業(yè)者主要由Sony或英飛凌(Infineon)代工生產(chǎn)，而意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)、博世(Bosch)、TDK、Omron等整合元件制造商(Integrated Device Manufacturer;IDM)亦為MEMS麥克風(fēng)供應(yīng)業(yè)者，相關(guān)音頻產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈業(yè)者家數(shù)眾多。

　　至2017年第3季為止，包括亞馬遜(Amazon)、Google、蘋果(Apple)、Sony、Bose、Harman等業(yè)者均積極搶進智能音響及其相關(guān)語音助理領(lǐng)域，因具備語音對話功能的智能音響于北美銷售甚佳，漸受市場重視。

　　DIGITIMES Research觀察，為強化智能音響收音品質(zhì)，不僅需提升MEMS麥克風(fēng)性能，更要搭配聲源定位、抑制噪音、消除回音等聲音處理系統(tǒng)，以及手機∕系統(tǒng)業(yè)者所累積的音頻技術(shù)，使得與音頻相關(guān)軟、硬體將于智能音響市場居重要地位。

　　2018年全球MEMS麥克風(fēng)出貨可望突破50億顆　手機為最大應(yīng)用

　　MEMS麥克風(fēng)較ECM具備尺寸小、耗電低、耐高溫、高抗震等優(yōu)勢，觀察全球麥克風(fēng)技術(shù)別出貨量變化，2015年MEMS麥克風(fēng)以38億顆左右，首次超越ECM的34億顆。

　　2016年全球MEMS麥克風(fēng)持續(xù)成長至44億顆左右，反觀ECM則持平在33.5億顆左右，2018年MEMS麥克風(fēng)出貨可望突破50億顆，與ECM差距將逐年拉大。

　　2013~2018年全球麥克風(fēng)技術(shù)別出貨量變化及預(yù)測

　　在用途方面，以智能型手機為主的手機市場系MEMS麥克風(fēng)最大應(yīng)用，其后為NB、平板電腦，而個人數(shù)位助理(Personal Digital Assistant、PDA)、數(shù)位攝錄影機等消費性電子產(chǎn)品亦廣泛搭載MEMS麥克風(fēng)。

　　為因應(yīng)駕駛車輛時無法操作電子產(chǎn)品，車用資訊娛樂系統(tǒng)(Infotainment Systems)多采用MEMS麥克風(fēng)，而物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備更需MEMS麥克風(fēng)達成聲控功能，其他如耳機組、醫(yī)療等領(lǐng)域亦皆為MEMS麥克風(fēng)應(yīng)用市場。

　　MEMS麥克風(fēng)主要應(yīng)用

　　MEMS麥克風(fēng)為音頻產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵零件　前三大廠皆采委外代工模式

　　2016年全球MEMS與ECM合計的麥克風(fēng)市場約18億美元，含音頻放大器、音頻編解碼器、數(shù)位訊號處理器(Digital Signal Processor;DSP)等晶片在內(nèi)的音頻IC市場約45億美元，而直徑小于2吋的微型揚聲器市場約87億美元，總計相關(guān)音頻市場規(guī)模約150億美元。

　　觀察音頻產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈，在MEMS麥克風(fēng)方面，2016年前三大廠樓氏電子、歌爾聲學(xué)、瑞聲科技于全球MEMS麥克風(fēng)市場出貨量占有率合計約7成，樓氏電子主要由Sony代工生產(chǎn)，歌爾聲學(xué)與瑞聲科技則主要委托英飛凌代工，樓氏電子雖起步較早，然逐漸面臨另兩家大陸業(yè)者急起直追等挑戰(zhàn)。

　　除上述3家業(yè)者外，屬IDM的意法半導(dǎo)體、博世、TDK、Omron均同時生產(chǎn)MEMS裸晶與麥克風(fēng)，其中，博世與TDK分別于2009年及2017年收購美國MEMS麥克風(fēng)廠Akustica、美國MEMS慣性感測器∕麥克風(fēng)供應(yīng)商InvenSense。

　　韓廠BSE因供應(yīng)MEMS麥克風(fēng)給三星電子(Samsung Electronics)，2016年于全球MEMS麥克風(fēng)出貨量排名第四名，其他如凌云邏輯(Cirrus Logic)、Vesper亦為MEMS麥克風(fēng)供應(yīng)業(yè)者。

　　在音頻放大器方面，意法半導(dǎo)體與凌云邏輯為少數(shù)同時跨足MEMS裸晶∕麥克風(fēng)及音頻放大器的業(yè)者，不同于意法半導(dǎo)體擁有晶圓廠，凌云邏輯為IC設(shè)計公司，其他如亞德諾(Analog Devices)、恩智浦半導(dǎo)體(NXP Semiconductors)、美信(Maxim Integrated)、德州儀器(Texas Instruments)等廠商可供應(yīng)音頻放大器。

　　音頻產(chǎn)業(yè)中MEMS裸晶∕麥克風(fēng)、音頻放大器主要供應(yīng)商

　　在音頻編解碼器方面，凌云邏輯為橫跨MEMS裸晶∕麥克風(fēng)、音頻放大器、音頻編解碼器的IC設(shè)計業(yè)者，NXP與美信則皆同時跨足音頻放大器與音頻編解碼器領(lǐng)域，其他如高通(Qualcomm)、羅姆(Rohm)、山葉(Yamaha)、瑞昱等業(yè)者亦為音頻編解碼器供應(yīng)商，另高通預(yù)計2018年完成收購NXP。

　　值得注意的是，蘋果采購大量MEMS麥克風(fēng)用于其智能型手機、平板電腦、NB等產(chǎn)品，本身亦跨足音頻放大器、音頻編解碼器等音頻相關(guān)領(lǐng)域。

　　為提高音頻IC附加價值，凌云邏輯、美信及瑞昱等業(yè)者多主攻離散元件、高價值演算法領(lǐng)域，相較之下，高通、蘋果等業(yè)者則努力將其音頻IC整合于應(yīng)用處理器(Application Processor;AP)。

　　在微型揚聲器方面，同時跨足MEMS麥克風(fēng)與微型揚聲器的業(yè)者有樓氏電子、歌爾聲學(xué)、瑞聲科技等業(yè)者，電聲元件廠商美律實業(yè)自2011年起切入蘋果微型揚聲器供應(yīng)鏈，其他如日廠Hosiden、日廠Foster電機(Foster Electric)、Transound等業(yè)者亦是微型揚聲器供應(yīng)商。

　　音頻產(chǎn)業(yè)中音頻編解碼器、微型揚聲器主要供應(yīng)商及下游手機∕系統(tǒng)業(yè)者

　　智能音響可望成為MEMS麥克風(fēng)新興應(yīng)用

　　美商亞馬遜于2014年推出采Alexa智能語音助理的Echo，至2017年第3季為止，包括Google、蘋果、Sony、Bose、Harman等業(yè)者均積極搶進智能音響及其相關(guān)語音助理領(lǐng)域，顯見具語音對話功能的智能音響漸受市場重視。

　　以蘋果于2017年7月所發(fā)表智能型音響裝置HomePod為例，為強化Siri語音助理的辨識精確度，其內(nèi)建6個麥克風(fēng)陣列，以提升收音品質(zhì)，往后隨智能音響性能提升與市場擴大，將漸成MEMS麥克風(fēng)新興應(yīng)用。

　　除需提升運算能力外，智能音響亦要求更好的收音品質(zhì)，含MEMS麥克風(fēng)、音頻IC、微型揚聲器在內(nèi)的音頻零組件，將于強化智能音響收音品質(zhì)上扮演重要角色。

　　透過改進訊噪比(Signal to Noise Ratio)、頻率反應(yīng)(Frequency Response)、聲學(xué)過載點(Acoustic Overload Point;AOP)等音訊表現(xiàn)，MEMS麥克風(fēng)性能將逐步提升，然對強化智能音響收音品質(zhì)的效果相對有限。

　　為進一步提升智能音響效能，在改進MEMS麥克風(fēng)性能的同時，需搭配聲源定位、抑制噪音、消除回音等聲音處理系統(tǒng)，并結(jié)合手機∕系統(tǒng)業(yè)者所累積的音頻技術(shù)，將促使MEMS麥克風(fēng)與揚聲器等音頻零組件加速朝模組化邁進，以因應(yīng)更高音訊品質(zhì)需求。

　　音頻零件與技術(shù)將于強化智能音響收音品質(zhì)扮演重要角色

　　結(jié)語

　　2017年全球MEMS麥克風(fēng)出貨量將達48億顆，2018年可望突破50億顆大關(guān)，進一步拉大其領(lǐng)先ECM的差距，前三大廠樓氏電子、歌爾聲學(xué)、瑞聲科技主要委托Sony、英飛凌等業(yè)者代工生產(chǎn)，而意法半導(dǎo)體、博世、TDK、Omron等IDM亦為重要業(yè)者。

　　MEMS麥克風(fēng)應(yīng)用于智能型手機、NB、游戲等領(lǐng)域，已具備良好陣列穩(wěn)定性、低功耗等特性，且持續(xù)提升訊噪比，然智能音響需更好的收音品質(zhì)，MEMS麥克風(fēng)作為聲控指令中樞的關(guān)鍵零件，有必要搭配聲音處理系統(tǒng)及結(jié)合音頻技術(shù)，以因應(yīng)智能語音所需更高階性能。

　　MEMS麥克風(fēng)漸從基本功能朝智能語音等更高階性能發(fā)展

　　另外，蘋果雖未生產(chǎn)MEMS麥克風(fēng)，但有跨足音頻放大器、音頻編解碼器等音頻領(lǐng)域，且致力于與其AP整合，此與Google、Sony、Bose等智能音響業(yè)者不同，是否有助蘋果提升智能音響性能尚待觀察。