產(chǎn)研 | 透視27家本土音頻芯片企業(yè)爆發(fā)動(dòng)力

音頻SoC市場(chǎng)的快速發(fā)展以及相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，吸引了越來越多芯片廠商進(jìn)入并研發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。

當(dāng)前主要有兩大類芯片廠商，一類是傳統(tǒng)音頻芯片廠商，成立較早，在低功耗射頻技術(shù)、信號(hào)鏈技術(shù)、模數(shù)混合音頻信號(hào)處理、電源管理等方面有一定的技術(shù)積累；另一類則是新興音頻芯片廠商，伴隨近年來智能音箱、TWS耳機(jī)、智能語音等應(yīng)用成長(zhǎng)起來，在高性能音頻 CODEC、藍(lán)牙、降噪、語音算法方面有核心優(yōu)勢(shì)。

多技術(shù)、多應(yīng)用融合及多樣化需求驅(qū)動(dòng)下，音頻的應(yīng)用場(chǎng)景越來越豐富，包括可穿戴設(shè)備、智能家居、汽車、IoT平臺(tái)等，對(duì)音頻SoC芯片提出了智能升級(jí)的需求。受此驅(qū)動(dòng)，符合未來發(fā)展方向的智能音頻SoC芯片，需要包含完整的硬件電路及嵌入式軟件，在進(jìn)行芯片設(shè)計(jì)的同時(shí)開發(fā)相應(yīng)的應(yīng)用方案，將復(fù)雜的硬件電路和軟件系統(tǒng)有效結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)芯片產(chǎn)品的功能，同時(shí)，通過融合軟件開發(fā)包和核心算法提升SoC的價(jià)值。

一、音頻SoC芯片核心技術(shù)和演進(jìn)

音頻SoC芯片設(shè)計(jì)難度較大，主要體現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電路結(jié)構(gòu)方面，涵蓋了音頻、電源、 射頻、基帶、CPU、軟件等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，對(duì)綜合技術(shù)能力有較大挑戰(zhàn)。

由于在單一芯片上涵蓋了射頻、通信基帶、模數(shù)混合音頻信號(hào)處理、電源管理、CPU、DSP 等模塊，不同功能模塊在低功耗和高音質(zhì)的雙重目標(biāo)下，對(duì)設(shè)計(jì)提出不同的挑戰(zhàn)。例如電源需要耐高壓和大訊號(hào)處理，而音頻則需要在低電壓、低功耗工作環(huán)境下確保高信噪比和極低的底噪，射頻電路則需要在盡可能低的工作電壓下同時(shí)達(dá)成高靈敏度和很強(qiáng)的抗干擾能力，CPU則需要?jiǎng)討B(tài)地以不同工作頻率和工作電壓來滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下性能的需求以保證最佳能耗比，這些動(dòng)態(tài)因素都需要在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行多方面權(quán)衡。

伴隨多媒體設(shè)備功能、形態(tài)的發(fā)展，音頻芯片也經(jīng)歷了幾代更迭，從最初對(duì)音質(zhì)、功耗等注重，逐步融入了連接性、智能交互等需求。

1、便攜式音頻 SoC

用于便攜式消費(fèi)電子的音頻SoC芯片是國(guó)內(nèi)發(fā)展較為成熟、普及比較早的音頻產(chǎn)品，從MP3等便攜式音頻播放器，到故事機(jī)、學(xué)習(xí)機(jī)、錄音筆、車載便攜式多媒體產(chǎn)品等。

其硬件基礎(chǔ)在于對(duì)音頻等多媒體信息的獲取、處理、儲(chǔ)存及傳輸后對(duì)聲音高保真的保存、還原、對(duì)于多種音頻編解碼格式的兼容性。在低功耗的基礎(chǔ)上，提供多媒體信號(hào)的模擬前處理、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字多媒體信號(hào)編解碼和處理、全格式音頻解碼，保證數(shù)模轉(zhuǎn)換和模擬后處理的全信號(hào)鏈每一個(gè)環(huán)節(jié)的高信噪比，滿足對(duì)高音質(zhì)的感官體驗(yàn)。

以 MP3、MP4 為代表的便攜式音視頻產(chǎn)品，憑借著較小的體積和較佳的音質(zhì)，從問世開始便改變了傳統(tǒng)的數(shù)字音樂CD的市場(chǎng)地位。后來，由于智能手機(jī)、 平板電腦等產(chǎn)品的流行，不少消費(fèi)者開始使用手機(jī)來代替播放器功能，使得平價(jià)播放器市場(chǎng)有所萎縮。但是，高階音頻播放器的市場(chǎng)仍在蓬勃發(fā)展，成為音樂發(fā)燒友等特定細(xì)分領(lǐng)域消費(fèi)視聽產(chǎn)品的首選，也是運(yùn)動(dòng)愛好者運(yùn)動(dòng)時(shí)擺脫手機(jī)播放音頻的一個(gè)重要選項(xiàng)。

與一般智能影音產(chǎn)品相比，便攜式音頻的優(yōu)勢(shì)在于音質(zhì)、續(xù)航等方面。高端便攜式音視頻播放產(chǎn)品由于其音色音效的獨(dú)特性，找到了適合自身生存的市場(chǎng)。未來，便攜式音頻SoC芯片將繼續(xù)向高集成度、低功耗、無損（或者低損）高清晰度等方向演進(jìn)。

2、藍(lán)牙音頻SoC

隨著物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，藍(lán)牙作為物聯(lián)網(wǎng)無線連接的主要方式之一，終端設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景越來越豐富。藍(lán)牙技術(shù)可實(shí)現(xiàn)功耗、成本、功能等方面的兼顧統(tǒng)一，應(yīng)用開發(fā)擴(kuò)展性強(qiáng)，在效率、安全性等方面均具有較大優(yōu)勢(shì)；且集成了其他通信技術(shù)的功能，在日常使用時(shí)，身處室內(nèi)中近距離時(shí)，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為明顯。

音頻傳輸作為藍(lán)牙技術(shù)重要的應(yīng)用領(lǐng)域，呈現(xiàn)出技術(shù)不斷革新、終端應(yīng)用持續(xù)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，藍(lán)牙音頻設(shè)備也逐漸成為智慧互聯(lián)重要的流量入口。根據(jù) SIG統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè)，2019年全球藍(lán)牙音頻產(chǎn)品出貨量近11億臺(tái)，到2020年90%的揚(yáng)聲器設(shè)備均已采用藍(lán)牙技術(shù)，到2024年這一比例將增長(zhǎng)至97%。

藍(lán)牙音頻 SoC 單芯片整合了藍(lán)牙通信功能（含無線射頻與基帶），包含了降噪、音效處理和電源管理模塊，具有豐富的數(shù)模接口并可內(nèi)置 Nor Flash 閃存。主要應(yīng)用于藍(lán)牙音箱、藍(lán)牙耳機(jī)（含TWS 耳機(jī)、智能耳機(jī)）等，在娛樂、運(yùn)動(dòng)、健康輔聽等領(lǐng)域提供無線的音頻服務(wù)。未來，藍(lán)牙音頻也將與語音交互技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合，提供更為智能的交互體驗(yàn)。

3、智能語音交互SoC 芯片

智能語音交互芯片是近年來人工智能芯片領(lǐng)域的一個(gè)熱門方向，智能語音交互作為人工智能的重要信息輸入端口，技術(shù)發(fā)展與積累速度相對(duì)較快。其中，終端人工智能語音芯片技術(shù)最先發(fā)展成熟，包括音箱、電視、空調(diào)、冰箱、 照明、門鎖、車載支架等設(shè)備正在快速實(shí)現(xiàn)語音交互化，越來越多的消費(fèi)者要求終端設(shè)備具備智能語音交互能力。

已上市的語音終端產(chǎn)品中，針對(duì)不同的應(yīng)用市場(chǎng)，部署的智能交互算法復(fù)雜程度各有不同，算力需求、供電方式及續(xù)航時(shí)間需求也存在差異，一定程度上導(dǎo)致了對(duì)語音交互芯片技術(shù)需求的碎片化。

語音識(shí)別算法有本地運(yùn)行、云端運(yùn)算及混合運(yùn)算三種，未來隨著語音識(shí)別應(yīng)用逐漸成熟，市場(chǎng)需求逐步明確，針對(duì)特定場(chǎng)景的高效率、低功耗專用型語音交互人工智能芯片將成為主流產(chǎn)品。在智慧教育和智能家居等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)離線狀態(tài)下關(guān)鍵詞喚醒和命令詞識(shí)別、離線對(duì)話等輕量級(jí)的語音語義識(shí)別，將逐漸成為語音終端產(chǎn)品的重要智能化功能。

二、27家本土音頻芯片企業(yè)概況及發(fā)展趨勢(shì)

音頻芯片企業(yè)處于產(chǎn)業(yè)鏈上游，<與非研究院>對(duì)27家從事核心芯片產(chǎn)品研發(fā)的本土企業(yè)進(jìn)行了梳理。從時(shí)間維度來看，老中新企業(yè)全分布，時(shí)間跨度從1997年到2018年。其中，1995年~2000年2家，2000年~2005年6家，2005年~2010年7家，2010年~2015年5家，2015年至2020年7家。

27家本土音頻芯片企業(yè)成立時(shí)間概覽
來源：與非研究院

從區(qū)域分布來看，上海5家、深圳5家、北京4家、珠海3家、杭州3家、廣州2家、廈門1家、福州1家、蘇州1家、成都1家、西安1家。

27家本土音頻芯片企業(yè)地理分布概覽
來源：與非研究院

<與非研究院>認(rèn)為，從各家公司的技術(shù)路線和產(chǎn)品布局來看，與高質(zhì)量、智能化、聯(lián)網(wǎng)化的音頻產(chǎn)品發(fā)展趨勢(shì)基本吻合。

老牌企業(yè)在音頻ADC/DAC技術(shù)、語音編解碼、藍(lán)牙通信技術(shù)、低功耗語音處理技術(shù)、高音質(zhì)體驗(yàn)的音頻算法處理技術(shù)、以及高集成度 SoC 設(shè)計(jì)整合框架、高性能軟硬件平臺(tái)的系統(tǒng)融合技術(shù)等方面形成了一定的技術(shù)積累；新切入音頻領(lǐng)域的企業(yè)往往更注重智能化語音交互需求、低功耗需求，在語音算法、AI芯片軟硬結(jié)合設(shè)計(jì)方面形成了一定的優(yōu)勢(shì)。

2005年~2015年之間，音頻設(shè)備比較突出的發(fā)展特點(diǎn)是：便攜式、高質(zhì)量、低功耗、智能化等，音頻編解碼芯片、音頻功放、音頻處理SoC、電源管理芯片等都順應(yīng)了終端設(shè)備的這些需求。2015年前后，隨著終端設(shè)備進(jìn)一步走向智能化、聯(lián)網(wǎng)化，智能語音處理器、無線（藍(lán)牙、Wi-Fi）音頻SoC等產(chǎn)品品類日益豐富。2015年后，具備一定AI能力的語音芯片成為發(fā)展重點(diǎn)，互聯(lián)網(wǎng)公司（以百度、阿里為代表）、AI創(chuàng)業(yè)公司都開始切入這一賽道。

27家本土音頻芯片企業(yè)概況
來源：與非研究院

從上市和融資披露來看，11家企業(yè)已上市，其中上交所科創(chuàng)板5家、上交所主板3家、深交所創(chuàng)業(yè)板2家、港交所1家；IPO已受理3家，其中2家是創(chuàng)業(yè)板、1家是科創(chuàng)板；已披露融資4家；其余9家未見上市或融資披露。

27家本土音頻芯片企業(yè)上市/融資概覽
來源：與非研究院

三、重點(diǎn)細(xì)分賽道潛力分析

1、藍(lán)牙聯(lián)網(wǎng)設(shè)備

品牌TWS耳機(jī)擁有更好的降噪效果、更高品質(zhì)的音質(zhì)、支持智能語音等高階功能。此外，隨著智能手機(jī)中3.5mm耳機(jī)接口的逐漸取消，TWS耳機(jī)續(xù)航、傳輸、音質(zhì)、價(jià)格等痛點(diǎn)的改善，以及用戶使用習(xí)慣的逐步養(yǎng)成，未來TWS耳機(jī)成長(zhǎng)空間巨大。

藍(lán)牙音箱方面，根據(jù)RnR Market Research 發(fā)布的《2019年至2024年全球藍(lán)牙音箱增長(zhǎng)情況》報(bào)告，全球藍(lán)牙音箱市場(chǎng)處于穩(wěn)定增長(zhǎng)狀態(tài)，年復(fù)合增長(zhǎng)率為2.8%。藍(lán)牙音箱與TWS 耳機(jī)，仍是藍(lán)牙音頻 SoC 芯片中比較有前景的終端應(yīng)用市場(chǎng)。

隨著智能手表待機(jī)時(shí)間增長(zhǎng)，同時(shí)支持藍(lán)牙通話和藍(lán)牙音樂播放、或者向TWS 耳機(jī)推送語音或音樂成為智能手表新的功能趨勢(shì)，“腕穿戴”和“耳穿戴”將形成一個(gè)新閉環(huán)應(yīng)用場(chǎng)景，輕智能的運(yùn)動(dòng)手表整合藍(lán)牙音頻功能將成為一個(gè)新興的行業(yè)趨勢(shì)。

此外，語音遙控及藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸類產(chǎn)品中，智能語音交互SoC芯片因高性能、低功耗、可編程、靈活性，在消費(fèi)電子、醫(yī)療電子、工業(yè)控制、汽車電子的語音控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)阮I(lǐng)域可廣泛應(yīng)用。作為嵌入式應(yīng)用的核心器件，智能語音交互 SoC 芯片可作為萬物互聯(lián)的語音控制節(jié)點(diǎn)，通過同時(shí)支持藍(lán)牙數(shù)傳與藍(lán)牙MESH協(xié)議，在藍(lán)牙語音遙控器、語音鼠標(biāo)、語音鍵盤、藍(lán)牙數(shù)傳類產(chǎn)品（如指紋鎖、智能藥盒、冷鏈物流、車載霧化消毒、泡沫洗手機(jī)、電動(dòng)工具等）等產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。

據(jù) SIG 預(yù)測(cè)，2024年，藍(lán)牙語音控制前端設(shè)備年出貨量將增長(zhǎng)至2.5億臺(tái)，同比增長(zhǎng)77%。借助更高的自然語言識(shí)別交互和自動(dòng)化水平，更為智能的語音遙控將成為現(xiàn)實(shí)。

2、AIoT智能終端

未來的 AIoT 時(shí)代，智能終端都需要具備一定的感知、推斷以及決策功能，因此也要求智能音頻SoC芯片具備不依賴于云端的邊緣計(jì)算能力，智能音頻 SoC 芯片應(yīng)用范圍將擴(kuò)展到除智能耳機(jī)、智能音箱以外的智能終端設(shè)備中。

終端之間互聯(lián)互通，將形成數(shù)據(jù)交互、共享的嶄新生態(tài)。在多數(shù)場(chǎng)景中，終端需要更高效算力，以具備本地自主決斷及快速響應(yīng)的能力，即具備邊緣智能。出于對(duì)功耗、響應(yīng)效率、隱私等方面的考慮，部分計(jì)算需要發(fā)生在設(shè)備端而不是云端。以智能耳機(jī)、智能音箱為例，它們已具備邊緣計(jì)算能力，實(shí)現(xiàn)語音喚醒、關(guān)鍵詞識(shí)別等功能。

智能音頻 SoC 芯片的繁榮始于智能耳機(jī)及智能音箱，在智能物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)的背景下，智能語音交互的場(chǎng)景（如智能可穿戴、智能家居等）將越來越多。過去幾年智能耳機(jī)及智能音箱的推廣和普及，已經(jīng)使消費(fèi)者開始習(xí)慣于使用語音交互。電視等其他家庭語音中控智能設(shè)備的出現(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)消費(fèi)者養(yǎng)成語音交互的習(xí)慣。隨著更多的終端設(shè)備走向智能化，包括照明、門鎖、空調(diào)、冰箱、車載設(shè)備等快速實(shí)現(xiàn)語音化，越來越多的消費(fèi)者要求終端設(shè)備具備智能語音交互能力，也將更進(jìn)一步推動(dòng)智能音頻SoC芯片的發(fā)展。

3、Type-C音頻SoC

相較于USB Type A/B，Type-C擁有顯著優(yōu)勢(shì)：

全功能：同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)、音頻、視頻和充電，奠定了多設(shè)備共用基礎(chǔ)；正反插：端口正面反面相同，支持正反插；雙向傳輸：數(shù)據(jù)、電力可實(shí)現(xiàn)雙向傳輸；向下兼容：通過轉(zhuǎn)接器，Type-C能兼容USB Type A/B等接口；小尺寸：Type-C 接口尺寸約為USB-A接口的1/3；高速率：Type-C兼容USB 3.1 協(xié)議，可支持高達(dá)10Gb/s數(shù)據(jù)傳輸。

Type-C 接口芯片廠商、消費(fèi)終端廠商以及智能手機(jī)操作系統(tǒng)廠商均在推進(jìn)Type-C的普及，它有望在電子設(shè)備上代替其他數(shù)據(jù)、音頻、視頻和電源接口，最終實(shí)現(xiàn)接口的統(tǒng)一。與3.5mm 耳機(jī)接口相比，Type-C接口直接采用未解碼的數(shù)字音頻信號(hào)從數(shù)據(jù)接口輸出，在手機(jī)外部完成解碼和放大，可以減少音頻信號(hào)失真，并具有較高隔離度。

傳統(tǒng)有線耳機(jī)主要作為音頻設(shè)備的附件存在，而數(shù)字有線耳機(jī)在耳機(jī)接口中置入音頻處理芯片和運(yùn)算芯片，從而使得有線耳機(jī)擺脫了傳統(tǒng)意義的音頻附件功能，也為增加更多傳感器和功能提供了可能。

比如：耳機(jī)可以寫入身份標(biāo)識(shí)，與手機(jī)通訊進(jìn)行身份識(shí)別；可以判斷自己喜歡的音樂風(fēng)格，自動(dòng)進(jìn)行硬件調(diào)音；可以與流媒體音樂結(jié)合，自動(dòng)辨別盜版等。隨著更多傳感器、智能語音交互和智能推薦算法等人工智能解決方案出現(xiàn)在智能耳機(jī)中，Type-C音頻SoC芯片有望助推耳機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化，迎來新的發(fā)展機(jī)遇。

4、便攜音頻設(shè)備

便攜式音頻SoC芯片總體呈現(xiàn)“長(zhǎng)尾效應(yīng)”，主要應(yīng)用于便攜式音頻播放器、便攜式錄音筆、兒童故事機(jī)、學(xué)習(xí)機(jī)、唱戲機(jī)、廣告機(jī)等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)走向成熟化，低端芯片廠商逐步被出清，已存在技術(shù)優(yōu)勢(shì)的廠商通過不斷迭代技術(shù)并提高性價(jià)比，仍占據(jù)絕大部分的市場(chǎng)份額。

如音頻玩具、車載便攜式多媒體產(chǎn)品、電子賀卡等，隨著高端便攜式音視頻SoC芯片整合其它功能模組，便攜式音視頻播放器將進(jìn)行高端升級(jí)，在兒童、學(xué)生、老人、運(yùn)動(dòng)人群和專業(yè)及高端音樂“發(fā)燒友”等終端受眾群體中煥發(fā)新的生命力。

四、結(jié)語

<與非研究院>認(rèn)為，國(guó)內(nèi)音頻芯片企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)足的發(fā)展，呈現(xiàn)出“深耕細(xì)作”的發(fā)展特點(diǎn)，多數(shù)企業(yè)在某一類或某幾類產(chǎn)品上不斷進(jìn)行迭代，所面向客戶從白牌到品牌、從入門級(jí)產(chǎn)品逐漸向中高端進(jìn)行提升，包括可穿戴設(shè)備、智能家居、汽車電子、醫(yī)療設(shè)備等新老賽道都蘊(yùn)藏著巨大的發(fā)展機(jī)遇。

經(jīng)歷了幾年相對(duì)平穩(wěn)的發(fā)展后，在“終端智能化、芯片國(guó)產(chǎn)化”的發(fā)展趨勢(shì)之下，新老音頻企業(yè)將開始新一輪的競(jìng)爭(zhēng)。應(yīng)用需求擴(kuò)大，有利于國(guó)產(chǎn)音頻芯片進(jìn)入更多應(yīng)用市場(chǎng)；進(jìn)入更有知名度的終端品牌供應(yīng)鏈中，也有助于進(jìn)一步提升國(guó)產(chǎn)音頻芯片的市場(chǎng)地位。隨著5G技術(shù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)深入應(yīng)用，智能終端設(shè)備更新?lián)Q代速度加快，將驅(qū)動(dòng)音頻SoC芯片加速升級(jí)，市場(chǎng)規(guī)模有望逐漸擴(kuò)大。