智通財經
發布時間：12-0521:09本文來自“劉翔電子研究”
報告摘要
聲學器件：從麥克風到揚聲器。電子產品中完整的聲學系統包含三部分：①采集。主要由麥克風來實現。②處理。由各類音頻IC或云端來實現，如ADC、DAC、音頻編碼器/解碼器等。③播放。主要由音頻放大器(屬于音頻IC)、揚聲器來實現。其中最主要的元器件分別是麥克風、揚聲器與音頻IC 。
市場規模：微型揚聲器市場規模最大(約91億美金)，音頻IC其次(約34億美金)，麥克風市場最小(約17億美金)。根據Yole的統計，2018年整體聲學器件市場共約141億美金，其中揚聲器市場占比約65%、音頻IC市場占比約24%、麥克風市場占比約12%。Yole預計整體市場在2024年將達到208億美金，復合增速達到6.6%。
發展趨勢：麥克風市場，MEMS麥克風已經替代ECM成為主流，未來智能音箱與TWS耳機驅動MEMS市場繼續擴容;音頻IC市場，高采樣率/分辨率的音頻轉換與控制是芯片算法前進方向，高功能集成則是音頻IC的大趨勢;微型揚聲器市場則受益于單機搭載量提升帶來量價齊升。
TWS耳機與智能音箱帶來的聲學器件增量測算。TWS耳機：我們預計2019年整體TWS耳機銷量將達到1.1億臺，其中Airpods 6000臺、非Airpods TWS 5000臺;明年TWS耳機銷量將達到2億臺，其中Airpods1億臺，非Airpods TWS 1億臺。在此假設下我們測算TWS今明兩年麥克風市場規模將達到5.9億/15億，同比增速115.33%/154.24%，遠期則有望達到84億元;音頻IC市場規模將達20.5億/35億，同比增速118.09%/70.73%，遠期有望達到190億元。智能音箱市場：我們預計2019年全球智能音箱市場銷量1.2億臺，明年銷量1.44億臺。在此假設下我們測算智能音箱今明兩年麥克風市場將達到12億/14.4億;揚聲器市場將達到36億/43.2億;音頻IC市場將達到24億/28.8億。整體來看，TWS耳機與智能音箱將給聲學器件市場帶來較大的增長彈性。
投資建議。中國在除音頻IC外的聲學器件市場占據較重要的位置，如MEMS麥克風市場歌爾股份、瑞聲科技(02018)與敏芯股份已經進入全球前五;揚聲器領域，歌爾股份、瑞聲科技也均占據較重要的地位。建議關注在TWS與智能音箱領域聲學供應鏈具備較大業務增量的企業。
風險提示事件：TWS耳機滲透不及預期;智能音箱滲透不及預期;技術路徑變革。
聲學器件行業：麥克風、揚聲器與音頻IC
(一)電聲系統：從麥克風到揚聲器
從采集到播放，人類實現對聲音的再生產。聲音作為自然界模擬信號的一種，是信息設備功能配置不可或缺的一環。電子產品中完整的聲學系統包含三部分：①采集。主要由麥克風來實現。②處理。由各類音頻IC或云端來實現，如ADC、DAC、音頻編碼器/解碼器等。③播放。主要由音頻放大器(屬于音頻IC)、揚聲器來實現。其中最主要的元器件分別是麥克風、揚聲器與音頻IC。
揚聲器市場規模最大(約91億美金)，音頻IC其次(約34億美金)，麥克風市場最小(約17億美金)。根據Yole的統計，2018年整體聲學器件市場共約141億美金，其中揚聲器市場占比約65%、音頻IC市場占比約24%、麥克風市場占比約12%。Yole預計整體市場在2024年將達到208億美金，復合增速達到6.6%。
智能手機則是聲學器件下游最大的應用市場。由于智能手機的龐大體量，目前是聲學器件最大的應用市場。僅將麥克風、揚聲器與受話器、音頻編解碼器納入測算，一部低端智能手機聲學器件單機價值量約4美金，旗艦智能手機聲學器件單機價值量接近10美金。
TWS耳機有望成為聲學器件增長的新一極。TWS耳機不僅具備傳統耳機的麥克風和受話器，同時由于是分離式獨立運行，還需具備較復雜藍牙與音頻處理芯片。以Airpods Pro為例，雙耳各搭載三個麥克風：外向式麥克風(波束成形麥克風)、內向式麥克風和通話麥克風(波束成形麥克風)，同時還配以Cirrus Logic音頻編解碼器等音頻IC。伴隨TWS的爆發，聲學器件行業迎來新的增長點。
(二)麥克風：從ECM到MEMS
麥克風是采集聲音的關鍵器件，應用在從消費級到工業級各類電子設備里。麥克風于19世紀末伴隨電話的發明而應運而生，從最初的液體麥克風和碳粒麥克風，到實用性更強的碳精電極麥克風，早期技術迭代迅速;后來很長一段時間內，ECM(駐極體麥克風)成為主流技術。20世紀末，隨著樓氏電子發明MEMS麥克風，后者很快取代ECM的大部分應用場景，成為使用最廣泛的麥克風。
MEMS與ECM均是電容式結構，原理類似，只不過MEMS麥克風采用了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。與ECM相比，MEMS麥克風尺寸較小、靈敏度高、信噪比高，有著良好的RF及EMI 抑制功能，同時與數字信號處理電路有著較好的適應性。制造方面，MEMS麥克風可以采用全自動SMT封裝生產，效率大為提升，因此逐步替代ECM，在消費電子小型化浪潮下，成為行業主流。
MEMS麥克風伴隨智能手機的普及而快速增長，智能音箱及TWS耳機進一步驅動行業成長。MEMS麥克風輕薄化優勢在智能手機時代被充分發揮，市場規模迅速擴大，而在智能手機之后，智能音箱成為又一麥克風使用大戶。智能音箱作為聲控指令中樞，麥克風成為必備功能配件，圍繞麥克風拾音也持續進行著技術迭代，如身份及語音識別、噪音及風聲排除等;因為麥克風陣列的引入，數量上也大為增加。蘋果HomePod與華為Sound X音箱均搭載了6枚MEMS麥克風。TWS耳機作為重要語音控制入口，麥克風搭載量也高于普通耳機，同時由于降噪等功能的引入，也需要麥克風參與實現，如前文所述，Airpods Pro為實現降噪功能，即多增加一枚外向式麥克風以拾取環境噪聲。
據Yole預測，在智能音箱市場，MEMES麥克風出貨量在2024年預計達到12億只，復合增速13%;在無線耳機市場，MEMS麥克風出貨量將達到13億只，復合增速29%。整體MEMS麥克風市場在2005 2022年間保持復合增速達11.3%，與此同時ECM麥克風則呈緩慢下降趨勢。
MEMS麥克風市場參與者分為半導體廠商和聲學精密器件廠商。MEMS麥克風由于導入半導體工藝，使得一些半導體廠商進入市場，典型的有意法半導體和英飛凌等。其中英飛凌在 MEMS 麥克風領域主要產品為 MEMS 麥克風芯片，較少從事MEMS 麥克風的封裝和測試環節，主要作為第三方供應商為眾多聲學精密器件廠商提供 MEMS 麥克風芯片。另一重要參與者是傳統ECM聲學器件廠商，如樓氏、歌爾股份、瑞聲科技等，這些傳統聲學廠商業務廣泛，主要產品除 MEMS 麥克風成品外，還包括其他聲學器件、光學器件、精密設備等未采用 MEMS 技術的產品。根據IHS Markit 的數據統計，2017 年全球 MEMS 麥克風出貨量排名前五的廠商分別為樓氏、歌爾股份、瑞聲科技、意法半導體、敏芯股份，前五名中已經有兩名中國企業，其中歌爾已經位居第二。在MEMS麥克風器件領域中國企業已經占據較高的市場份額。
(三)音頻IC：技術門檻最高，歐美半導體企業為主
在麥克風與揚聲器之間，音頻 IC(編/解碼器、接口IC、功放IC等)扮演關鍵角色。音頻IC DAC、ADC、DSP、Codec等，涵蓋模擬芯片、數字芯片及數模混合芯片，技術含量較高，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。早期模擬音頻時代(~1970s)，音頻IC以模擬IC為主，主要是音頻放大器與AB類功放;往后數字音頻時代(1980s~1990s)，伴隨大規模集成電路的發展，音頻IC也逐步增加數字化芯片，如數字聲音處理器、D類功放;到2000之后的多媒體與高解析音頻時代，數模混合IC、更復雜的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。
