声学器件产业新机遇分析：TWS耳机与智能音箱精选版.docx

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1、获取报告请登陆）声学器件行业：麦克风、扬声器与音频IC电声系统：从麦克风到扬声器从采集到播放，人类实现对声音的再生产。声音作为自然界模拟信号的一 种，是信息设备功能配置不可或缺的一环。电子产品中完整的声学系 统包含三 部分：采集。主要由麦克风来实现。处理。由各类音频IC或云端来实 现，如ADC. DAC,音频编码器/解码器等。播放。主要 由音频放大器（属于 音频IC）、扬声器来实现。其中最主要的元器件分别是麦克风、扬声器与音 频ICo 图1:电子产品声学系统图示模拟信号AA/分析信息挖掘信息处理来源定位语音辨识云端/AP/SoC麦克风 数字麦克风/音解码ICSoCP杂波消除回波消除音效蚪吗I

2、C/AP/SoC姓力波扬声器 放大若1（扬声器市场规模最大（约91亿美金），音频IC其次（约34亿美金），麦克风市场最小（约17亿美金）。根据Yole的统计，2018年整体 声学器件市场共约141亿美金，其中扬声器市场占比约65%、音频IC市场 占比约24%、麦克风市场占比约12%o Yole预计整体市场在2024年将达到 208亿美金，复合增速达到6. 6%o智能手机则是声学器件下游最大的应用市场。由于智能手机的庞大体量， 目前是声学器件最大的应用市场。仅将麦克风、扬声器与受话器、音频 编解码 器纳入测算，一部低端智能手机声学器件单机价值量约4美金，旗舰智能手 机声学器件单机价值量接近10美

3、金。图2:声学器件市场由三部分构成资料来源：Yole,中泰证券研究所也品茅来留座TWS耳机有望成为声学器件增长的新一极。TWS耳机不仅具备传统耳机的 麦克风和受话器，同时由于是分离式独立运行，还需具备较复杂蓝牙与音频处 理芯片。以Airpods Pro为例，双耳各搭载三个麦克风：外 向式麦克风（波 束成形麦克风）、内向式麦克风和通话麦克风（波束成形 麦克风），同时还 配以Cirrus Logic音频编解码器等音频IC。伴随TWS的爆发，声学器件行 业迎来新的增长点。图4：无蝶耳机涉及到的声学器件资料来源：Cirrus Logic9中泰证券研究所图6: TWS耳机市场出货量迅速增长当亲京来皆库麦

4、克风：从ECM到MEMS麦克风是采集声音的关键器件，应用在从消费级到工业级各类电子设备 里。麦克风于19世纪末伴随电话的发明而应运而生，从最初的液体麦 克风和 碳粒麦克风，到实用性更强的碳精电极麦克风，早期技术迭代迅 速；后来很长 一段时间内，ECM （驻极体麦克风）成为主流技术。20世纪末，随着楼氏电子 发明MEMS麦克风，后者很快取代ECM的大部 分应用场景，成为使用最广泛 的麦克风。图7: MEMS麦克风应用领域广泛MEMS与ECM均是电容式结构，原理类似，只不过MEMS麦克风采用了半 导体制程的芯片结构，由一个MEMS芯片与一个ASIC专用集成芯片构成。与 ECM相比，MEMS麦克风尺

5、寸较小、灵敏度高、信噪比高，有着良好的RF及 EMl抑制功能，同时与数字信号处理电路有着较好的适应性。制造方面，MEMS 麦克风可以采用全自动SMT封装生产，效 率大为提升，因此逐步替代ECM, 在消费电子小型化浪潮下，成为行业 主流。图9: MEMS麦克风结构由MEMS与ASIC两部分组成图10: MEMS麦克风与ECM麦克风比校比较项目MEMS麦克风ECM廉克风元件尺寸较小较大组装方式SMT自动蛆袋人工蛆装为主操作温度200C以上85C以上失真防震抗缰优防EMl优防RFl优产品价格较高较低赤料来源：Digitimes9中泰证券研究所MEMS麦克风伴随智能手机的普及而快速增长，智能音箱及TW

6、S耳机 进一 步驱动行业成长。MEMS麦克风轻薄化优势在智能手机时代被充分发挥，市场 规模迅速扩大，而在智能手机之后，智能音箱成为又一麦克 风使用大户。智能 音箱作为声控指令中枢，麦克风成为必备功能配件，围绕麦克风拾音也持续进 行着技术迭代，如身份及语音识别、噪音及风声排除等；因为麦克风阵列的引 入,数量上也大为增加。苹果HomePod与华为Sound X音箱均搭载了 6枚 MEMS麦克风。TWS耳机作为重要语音控制入口，麦克风搭载量也高于普通耳 机，同时由于降噪等功能的引入，也需要麦克风参与实现，如前文所述， Airpods Pro为实现降噪功 能，即多增加一枚外向式麦克风以拾取环境噪声。图

7、12: Airpods PrO每只耳机配备3枚麦克风据Yole预测，在智能音箱市场，MEMES麦克风出货量在2024年预计 达 到12亿只，复合增速13%；在无线耳机市场，MEMS麦克风出货量 将达到13 亿只，复合增速29%o整体MEMS麦克风市场在2005 2022年间保持复合增速 达11.3%,与此同时ECM麦克风则呈缓慢下 降趋势。图13: MEMS麦克风高速增长而ECii麦克风稳定下降资料来源：Yole,中泰证券研究所MEMS麦克风市场参与者分为半导体厂商和声学精密器件厂商。MEMS麦克 风由于导入半导体工艺，使得一些半导体厂商进入市场，典型的有 意法半导体 和英飞凌等。其中英飞凌在

8、MEMS麦克风领域主要产品为MEMS麦克风芯片， 较少从事MEMS麦克风的封装和测试环节，主要作为第三方供应商为众多声学 精密器件厂商提供MEMS麦克风芯片。另一重要参与者是传统ECM声学器件 厂商，如楼氏、歌尔股份、瑞声科技等，这些传统声学厂商业务广泛，主要产 品除MEMS麦克风成品外，还包括其他声学器件、光学器件、精密设备等未采 用MEMS技术 的产品。根据IHS Markit的数据统计，2017年全球MEMS麦 克风出货量排名前五的厂商分别为楼氏、歌尔股份、瑞声科技、意法半导体、 敏芯股份，前五名中已经有两名中国企业，其中歌尔已经位居第二。在MEMS 麦克风器件领域中国企业已经占据较高的

9、市场份额。图15:全球MEMS麦克风市场格局20132017I第一名KnowlesKnowles第二名AACGoertek第三名GoertekAAC第四名BSEST Microelectronics第五名ST MicroelectronicsMEMSensing资料来源：IHS9中泰证券研究所2至奈邦智屈音频IC：技术门槛最高，欧美半导体企业为主在麦克风与扬声器之间，音频IC （编/解码器、接口 IC、功放IC等）扮演 关键角色。音频IC DAC、ADC、DSP、Codec等，涵盖模拟芯片、数字芯片及 数模混合芯片，技术含量较高，市场参与者不多。音频IC功能在于音频模拟 信号的读取与解调、模拟

10、与数字信号之间的转换、音量与音质的调整等。早期 模拟音频时代（1970s）,音频IC以模拟IC为主，主要是音频放大器与 AB类功放；往后数字音频时代（1980s1990s）,伴随大规模集成电路的发 展，音频IC也逐步增加数字化芯片，如数字声音处理器、D类功放；到 2000之后的多媒体与高解析音频时代，数模 混合IC、更复杂的DSP. DAC集 成、更高分辨率的声音处理器使得音频IC市场更为丰富与繁杂。图16:音频IC在声学犍中处于关键位置市场格局来看，专业音频IC企业与SOC芯片企业为主要参与者。行业 参与者基本分为两类：一是如Cirrus Logic、瑞昱与美信等分立芯片供应 商，专注于音频

11、领域，在高价值算法上持续深耕；二是像高通、海思与苹果等 具备SOC能力的芯片设计商，则致力于将音频IC集成在应 用处理器(AP) 上o从市场份额来看，全球前三大音频IC供应商为Cirrus Logic (35%)、 TI (18%)、高通(18%) o图18:全球音频IC市场格局 Cirrus Logic Qualcomm Texas Instruments Others资料来源：Yole,中泰证券研究所6观竞未来窗底发展趋势来看，音频IC以高采样率/分辨率、高功能集成为发展方向。 高采样率/分辨率：高分辨率音源已是大势所趋，而忠实再现音源信息则需要 音频IC的配合才能得以实现。早期CD音质标

12、准确定的时候(198OS),采 用的是16bit分辨率、采样率44. IkHz的音频数据格式，而目前高分辨率音 频标准则一般采用2432bit分辨率、采样率192kHZ甚至更高，可处理高分 辨率音源的音频解码器以及与其音质相配的声音处理器成为必须。高功能集 成：音频设备小型化轻量化的需求使得音频IC走向集成化。如罗姆半导体的 音频SOC BM94803AEKU,把解码器、声音处理DSP USB/SD解码器、MCU甚 至是SDRAM都集成进去。集成SDRAM的作用是提前存储音频以实现低延迟与 降低元器件之间的辐射噪声，以改善音质。困19:罗姆的高分辨率音频SoC*c. sa.SRAM D4Mik

13、IH S命 ”OC 资料来源：Rohmr中泰证券研究所微型扬声器：历史最为悠久，格局最为分散扬声器是声音传输的最后环节，也是音频系统最早被发明的环节。早在 1860年代，第一个电扬声器就已经问世；到1950年代，扬声器结构基 本稳 定；进入2010年代，利用MEMS技术制造的扬声器开始被行业关 注。图20：扬声X发展史187719261956资料来源：Audiopixels,中泰证券研究所目前使用最广泛的是电动式扬声器，振动膜、音圈、永久磁铁、支架等 组 成。原理是利用电磁效应使固定磁铁磁化，带动附着在线圈上的薄膜向上和向 下移动，并发出实际上可听见的声波。根据用途不同，电声行 业内一般将输出

14、 功率较小、靠近人耳附近收听的器件称为受话器，远离 人耳收听的器件称为扬 声器。图21:扬声器结构图扬声器/受话器是消费电子的标准配置，单机使用量呈上升趋势。包括手机、笔记本电脑、耳机在内的消费电子产品，基本都配置有麦克风、扬 声器或 受话器，智能音箱等新兴应用搭载量更高。以手机为例，目前正发生从单扬声 器到双扬声器配置的趋势，如iPhone从iPhone7开始采用双扬声器设计，安 卓中高端也已经逐步普及，手机微型扬声器市场迎 来较大的增量。图22:各类消费电子配置的声学器件概况徵型麦克风微里扬声S手机1或2以上1或21普通耳机0701或2以上TWS耳机4或602以上智能音箱2-62以上0笔记

15、本电脑/平板电 脑1成2以上2或2以上0数码相机/摄像机2或3以上10电视08或8以上0文声函次驾扉微型扬声器竞争格局较为分散，歌尔成为全球龙头。相对于麦克风和音频IC,微型扬声器的市场格局更为分散。全球主要的扬声器企业有瑞声 科技 (AAC),歌尔股份、韩国BSE等，2018年开始歌尔扬声器业务收 入已经超过瑞声。图24:全球搬型扬声器出货量费料枭源：QYReasearoh9中泰证券研竞所声学器件增量测算：TWS耳机与智能音TWS耳机与智能音箱是声学器件增量最大的新兴应用领域之一，本节对 两 大产品给声学器件带来的市场增量进行测算。TWS耳机：长期增量约270亿以Airpods为例，耳机端包

16、含Wl主芯片、蓝牙、存储、控制等芯片，也 配备光学传感器、加速度计等传感器，声学器件则包括Cirrus Logic提供的 音频解码器、歌尔通泡面哥的MEMS麦克风等。测算假设：我们预估Airpods音频IC ASP约20元，MEMS麦克风ASP 约6元，随着Pro版降噪等功能增加，麦克风数量在提升，假设2020年麦 克风ASP为10元,2021年后为12元保持不变；非Airpods类TWS耳机音 频IC ASP15元，MEMS麦克风ASP 4元，2021年以后保持6元不变。销量 方面，我们预计Airpods今年销量为6500万台，明年销量为1亿台，长期 来看，年销量预计达到iPhone年销量约

17、2亿台；非Airpods类TWS今年销 量5000万台，长期来看年销量有望到10亿台，以此作为测算依据。图27: TWS耳机声学器件增量测算分项20182019E2020E2021E长期IAirpods销量（万台）35006500100001300020000麦克风ASP （元）66101212音频ICASP（元）2020202020非AirPodS类TWS耳机销 量（万台）1600500010000200001Q0000麦克风ASP （元）44566音频ICASP（元）1515151515麦克风市场（万元）2740059000150000276000840000yoy115.33%154 2

18、4%84 00%音频IC市场（万元）940002050003500005600001900000yoy118.09%70 73%60 00%-测算结果：我们测算2019年TWS MEMS麦克风市场将达到5.9亿，长期 来看，MEMS麦克风市场将达到84亿。TWS音频IC市场今年将达到20.5 亿，长期来看将到达190亿。两者合计长期市场规模将超过270亿元。智能音箱声学器件增量测算以亚马逊Echo为例，里面涉及到的声学器件包括TI超低功耗立体声解 码器、SNR低压立体声模数转换器、麦克风（7个）等。图28:业马逊EChO主要元器件I组成部分部件制造商数量I电源驱动3A降压型稳区器TlLED可编

19、程9通道输出的LED蕤动单元Tl*4主控芯片数字信号处理器Tl1256MB内存Samsung4GB闪存SanDiskWfR和蓝牙模块Qualconm集成电源管理ICTl*1声学器件超低功耗立体声音频编隹码器Tl115W无泄波器D类立体声放大器Tl*192dB总信嗓比低电压立体声模敷转换器Tl*4双边沿触发的D堂触发资Tl*1S1053 0090 V6 麦克风Tl*7资料来源：iFixit,中泰证券研究所至口丁来碧库测算假设：我们估算智能音箱市场MEMS麦克风ASP为10元，扬声器（非微型）ASP为30元，音频IC ASP为20元；销量方面，根据Strategy Analytics的数据，201

20、8年全球智能音箱出货量达到8610万台，我们预计今 年将达到12000万台，明后年保持20%的增长。B 29：智能青箱声学R件增量测算20182019E2020E2021EI智能青箱梢万台）8620120001440017280yoy39 21%20%20%麦克风ASP （元）10101010扬声ASP（元）30303030一频 ICASP （元）20202020麦克风市场（万元）86200120000144000172800yoy39 21%20 00%20 00%扬声H市场（万元）258600360000432000518400yoy39 21%20 00%20 00%一频IC市场（万元）

21、172400240000288000345600yoy3921%20 00%豆券5涔*智库测算结果：我们测算2019年智能音箱MEMS麦克风市场将达到12亿，扬 声器市场将达到36亿，音频IC 24亿元。我们预计未来两年市场保持20%左 右的增速。相关标的梳理A股及港股声学器件重要标的包括MEMS麦克风、扬声器等供应商瑞声科 技、歌尔股份、立讯精密等。瑞声科技（02018. HK）传统声学器件领导企业，成长为全球领先的智能设备解决方案提供商。瑞 声科技成立于1993年，总部位于广东深圳，于2005年8月在香港上市。 瑞声是一家微型声学器件供应商，供应多款微型扬声器模组、扬声 器、受话器 及微机

22、电系统麦克风，应用于智能手机、平板电脑、穿戴式设备及笔记本电脑 等消费电子产品，其中全球超过90%的旗舰手机声学 解决方案来自公司。除声 学领域，公司还提供精密加工、触控反馈、光学、射频等领域解决方案，目前 具备智能设备综合解决方案供应能力。2019H1因智能手机市场低迷，声学业务有所下滑。瑞声声学器件产品下 游最大应用是智能手机，由于智能手机销量下滑及创新周期拉长等因素，公司 今年声学器件业务量与价压力均较大，2019年上半年声学业务收入与毛利率 分别下降15%和7.4个百分点，为36.5亿元和30. l%o公司预计下半年随 着超线性产品的出货量与单价提升，声学业务将得到改善。歌尔股份歌尔股

23、份成立于2001年，总部位于山东潍坊，于2008年5月在深交所 上市，主要从事声光电、传感器、微显示光机模组等精密零组件，以及 虚拟/ 增强现实、智能音频、智能穿戴、智能家居等智能硬件的研发、制 造和品牌营 销。目前公司已经是全球最大的ECM+MEMS麦克风供应商，也是全球最大的麦 克风+扬声器供应商。TWS产业链核心0EM/0DM供应商。公司立足于声学器件，目前已经是全球 最大的麦克风+扬声器供应商。同时逐步涉足整机生产，以其深 厚的精密零组 件基础为客户提供ODM/JDM服务，按产品类别分为智能声学整机、智能硬件 （包括VR/AR设备）。过去两年由于受大客户订单 流失影响，公司增长有所 停

24、滞，今年以来，公司大客户无线耳机订单逐步放量，良率和利润率都有所上 升，目前给公司带来较大的营收与利润增量，这是公司今明两年成长的主要驱 动力。随着安卓系TWS渗透率提升，公司相应的ODM/JDM业务也将迎来大幅 增长。而往后看，VR/AR的起量给公司带来长期驱动力。公司产品与产线布局 节奏合理，今年开始进入下一轮增长期。立讯精密精密制造龙头，伴随大客户成长而壮大。公司于2004年成立，主要生产 经营连接线、连接器、射频天线、声学、无线充电、马达、蓝牙耳机 等零组 件、模组与配件类产品，产品广泛应用于消费电子、电脑及周边、通讯、汽车 及医疗等领域。从2010年上市至今，营业收入复合增速高达56

25、归母净利 润年复合增速高达48%,取得了令人瞩目的成长。其中一个重要原因就是公司 以大客户为导向，跟随大客户的成长而壮大。公司通过入主美特进入声学领域，迅速在大客户获得较大份额。2016年公 司通过入股取得苏州美特51%股权，后来又获得美律电子（上海）及美律电子 （惠州）控股权。借助美律在声学器件领域的积累，立讯 在大客户声学供应 链份额迅速扩大，并随之获得Airpods代工订单。目前不论是声学器件还是 Airpods代工领域，立讯都获得了较大的进展。敏芯股份（A19436）专注于MEMS传感器，具备芯片端开发实力。敏芯股份成立于2007年，目 前正在IPO过程中。公司目前主要产品线包括M

26、EMS麦克风、MEMS压力传感 器和MEMS惯性传感器。公司在MEMS传感器芯片设计、晶圆制造、封装和测 试等各环节都拥有了自主研发能力和核心技术，同时能够自主设计为MEMS传 感器芯片提供信号转化、处理或驱动功能的ASIC芯片，并实现了 MEMS传感 器全生产环节的国产化。公司先后获得“2013年度十大中国MEMS设计公司 品牌”、2016和2017年大中 华IC设计成就奖、中国半导体行业协会2016 和2018年“中国半导体MEMS十强企业” o国光电器国光电器于2010年5月在深交所上市主营业务主要是音响电声类业 务， 包括多媒体类音响产品、消费类音响产品、专业类音响产品、通讯 类音响产

27、 品、汽车扬声器以及扬声器配件的设计、生产和销售。2019年上半年，音响电 声类业务实现营业收入161,216. 18万元，占公司营业 收入的比重为 92. 88%o共达电声共达电声是专业的电声元器件及电声组件制造商，主要产品包括微型麦 克 风、微型扬声器/受话器及其阵列模组。目前公司正在吸收合并万魔声学，后 者是国内新锐耳机终端品牌。双方合并完成后上市公司由电声器 件扩张至下游 耳机终端领域，成为一家智能声学设备公司，具备完整的声学产品解决方案供 应能力。万魔声学主要通过ODM模式（提供原始设计）和OBM模式（1M0RE自有品 牌）开展业务经营，主要产品包括有线耳机、蓝牙无线耳机、智 能真无线耳 机、智能音箱、声学关键组件等，是国产TWS耳机重要参与者，有望深度受 益于TWS行业发展。（中泰）获取报告请登陆。J