摘要:视听电子是音视频生产、呈现和应用相关技术、产品和服务的总称,包括视频、音频两大组成部分,其中音频相关市场即通常所称的电声行业。改革开放以来,中国视听产业产品质量和技术性能不断提升,品类逐步齐全,产业基础稳步增强,经济指标和效益快速提高,是电子工业实现迅速发展的
视听电子是音视频生产、呈现和应用相关技术、产品和服务的总称,包括视频、音频两大组成部分,其中音频相关市场即通常所称的电声行业。改革开放以来,中国视听产业产品质量和技术性能不断提升,品类逐步齐全,产业基础稳步增强,经济指标和效益快速提高,是电子工业实现迅速发展的重要支撑。
目前,中国已成为全球重要的视听产品制造基地,形成了一批具有较强国际竞争力的视听电子产业集群。随着大数据、人工智能、元宇宙等信息技术革命的到来,视听电子产业面向新场景、新应用迭代升级的发展契机,产业范围不断拓展,正成为打造数字经济新优势的引擎。
1、全球电声行业发展概况
电声产品最早是应用于军事领域和通讯领域,主要用于情报传播和信息交流;在随身听等便携式播放设备出现以后,电声产品逐渐普及,但还仅限于“发出声音”的基本功能;随着视听娱乐产业的繁荣,电声产品在外观、音质等方面不断改善,国外的哈曼、森海塞尔、索尼等品牌通过长期积累的优势,逐渐占据了高端消费市场;
在智能手机普及以后,人们对于可移动的电声产品的需求逐渐走向多样化,电声产品不再局限于信息通讯和欣赏音乐,具备运动防水、心率监测、降噪等功能的电声产品层出不穷,电声产品逐渐成为智能化生活方式最重要的入口之一,带来了巨大的增量市场,并可向智能家居、智能办公、智能汽车、智能监测、智能穿戴等多样化场景逐渐渗透。
2、我国电声行业发展概况
我国电声行业自 20 世纪 80 年代以来保持了快速发展态势,已自行研发并逐步掌握了从电声元器件到终端电声产品的多项生产技术,形成了较为完整的电声工业体系和相关产业链。21 世纪以来,我国电声行业开始逐步从片面的追求规模型 OEM 厂商向质量效益型 ODM 厂商转变,国内电声企业在电声元件开发和应用、声学信号处理、嵌入式软硬件开发系统、产品测试等方面加大研发投入,形成了较强的技术实力,国内领先的电声产品制造商逐步从低端电声元器件市场竞争中突围,向中高端电声市场迈进。经过多年的快速发展,我国电声行业的市场化程度非常高,绝大多数电声企业已经参与到国际竞争中。目前我国电声企业主集中在广东、山东以及江浙一带,形成了比较充分的市场竞争格局。
3、电声行业技术水平及技术特点
随着智能硬件产业链不断完善,全球产业链分工不断细化,现已形成全球化分工的产业格局。电声品牌商主要专注在前沿的技术研发和高端产品设计,而将普通声学产品的研发、设计或制造通过 ODM、OEM 委外给电声制造商。
从全球分布看,以哈曼、森海塞尔、索尼等为代表的海外专业电声品牌商长期专注音频领域,在音质与音效方面具有更专业和成熟的技术;以苹果、三星、华为、小米等为代表的综合性消费电子厂商近年来推出的电声产品通过与智能手机等硬件配对实现部分特色功能,具有一定体验优势;我国电声企业大部分为电声制造商,零部件、整机生产制造工艺成熟、经验丰富,但自主品牌企业较少,特别是具有全球影响力的高端、自主品牌的产业链“链主”企业稀缺。
4、电声行业技术的发展趋势
(1)电声产品将进一步智能化发展
近年来,以 2014 年末 Amazon 推出 Echo 智能音箱、2016 年末 Apple 推出 AirPods 真无线耳机为标志,在物联网和人工智能技术的推动下,全球音频行业进入了“智能化”的重要阶段,以 TWS耳机为代表的可穿戴设备、以智能音箱为代表的智能家居设备高速发展,智能音频产品作为消费物联网中音频数据的采集、处理终端,及语音交互入口,参与到万物互联的时代。
随着人工智能技术在消费电子产品的广泛应用,智能电声产品迎来了迅速发展的契机,目前已成为人工智能产业链中的重要组成部分。由于电声产品和语音识别的原理类似,均为电信号和声信号的相互转化,使得其在语音识别方面具有天然的优势,智能电声产品作为语音交互的入口,在物联网时代的价值日益凸显,智能电声产品也由配套产品逐步成为不可或缺的独立智能化设备。未来,随着机器学习等技术在智能电声产品中的进一步应用,可以进一步提升语音识别和理解的准确程度,使智能电声产品更好地服务于生活。
(2)无线音频传输及编解码技术持续迭代
随着 TWS 耳机为代表的无线音频重放设备使用场景和频次的丰富,用户对其音质表现的要求也在日益提高。相比有线音频设备,无线音频重放领域主要采用蓝牙技术进行数字信号传输,传输速率、效率、丢包率等都将对音频重放产生一定影响。近年来随着蓝牙技术的进步,其连接速度、带宽、功耗、稳定性、抗干扰性、功耗、时延等得到进一步改善,有效弥补了在前端信号传输层面的短板。
Wi-Fi 技术目前在无线音频领域应用较少,但其天然具有传输距离长、速率快的优势,随着消费者对于高清高保真音频的需求提升,Wi-Fi 技术将是高端耳机的升级方向。2022 年,中国信息通信研究院、中国标准化研究院等多家单位组成的星闪联盟正式推出中国原生的新一代近距离无线连接技术星闪(NearLink),该技术可广泛满足智能汽车、工业智造、智慧家庭、个人穿戴等多场景对低时延、高可靠、精同步、多并发的技术需求。
此外,伴随传输技术升级,编解码协议标准也在持续迭代,从早期 HSP、HFP、SBC,到目前主流的 AAC、aptX、LDAC、HWA 和中国电子技术标准化研究院牵头制定 L2HC,支持的音频传输码率不断提高,推动无线音频体验向高清无损、母带音质等方向持续演进。
(3)TWS 耳机“全链路”设计带动音质提升
无线音频 SoC 是 TWS 耳机的主控芯片,由于在单一芯片上涵盖了数模混合音频信号处理、电源管理、CPU、DSP 等模块,且不同功能模块在低功耗和高音质的双重目标下,对设计提出较大挑战(例如电源需要耐高压和大讯号处理,而音频则需要在低电压、低功耗工作环境下确保高信噪比和极低的底噪,CPU 则需要动态地以不同工作频率和工作电压来满足不同应用场景下性能的需求以保证最佳能耗比,这些动态因素都需要在设计时进行多方面权衡)。
“全链路”是 TWS 耳机在音质提升的主流思路之一,其概念主要是在 SoC 芯片之外将独立 DAC、独立放大模块等专业声学架构集于一身,在硬件层面赋予 TWS 耳机 HiFi 级的架构。不同于无线音频 SoC 中集成的低精度 DAC,高精度独立 DAC 可以提高音频解析能力,使转换的模拟信号更真实、准确、细腻地还原音频信息,是实现音质充分释放的重要解决方案。在声学结构上,则是由专业音频厂商根据自身所长以及对产品的定位进行发声单元的选择与调校
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来源:思瀚研究院