苹果、三星等热销的电子产品已经拥有了上亿级的消费者,但在这些大公司背后,却隐藏着一家并不起眼的MEMS麦克风元器件供应商巨头。
这家公司叫楼氏电子(Knowles),是一家MEMS麦克风与扬声器的制造商,包括苹果、三星、乐视、小米等手机产品中的麦克风绝大部分由这家公司生产。在MEMS麦克风领域,楼氏占整体已封装MEMS麦克风市场营收的比重接近60%。
“每天有10亿人在使用我们公司生产的MEMS麦克风。”楼氏电子消费类电子全球销售副总裁欧培德(Ole-Petter Brusdal)对界面新闻记者说,2016年,在移动消费电子行业,楼氏电子将售出第80亿个MEMS麦克风。
比起短暂的智能手机行业,楼氏电子拥有了非常悠长的历史。这家公司在1946年由Hugh Knowles创立,并于第二年开发出了第一款晶体管式微型麦克风。1969年,在美国阿波罗11号飞船升空后,宇航员尼尔·阿姆斯特朗从月球发表的讲话正是使用了楼氏的声学设备进行放大。
楼氏电子有着老牌麦克风制造商的口碑,最开始还是主要生产助听器设备,但这个市场空间有限,真正让楼氏的产品覆盖全球还是智能手机的到来。
过去很长一段时间,消费电子产品基本上都是使用ECM(驻极体电容器)麦克风,这种设备体积庞大,声音降噪能力弱,不能给手机等产品带来轻薄以及优质的通话体验。1996年,楼氏电子建立了微型机电控制系统MEMS系统,并在2003年开发出了手机设计带来突破性进展的第二代MEMS麦克风元器件。
简单来说,MEMS麦克风就是一个电容器集成在微硅晶片上,相当于用半体导替代了有几十年历史的ECM(驻极体电容器)麦克风的聚合材料振动膜。MEMS麦克风具有噪声消除性能好,温度范围更宽,可扩展性高和声音品质好,品质一致性高,体积小,产品稳定性更好,以及便于自动化生产。
2003年,楼氏电子率先将MEMS麦克风出货给日本手机公司京瓷,同一年,摩托罗拉在其超薄手机RAZR中使用楼氏电子的MEMS麦克风,这款手机在头两年销售了5000万部,创下惊人的畅销纪录。MEMS麦克风借此奠定了良好的市场基础。
此后10年左右的时间,楼氏MEMS麦克风开始在全球风靡。2005年到2009年,MEMS麦克风出货量约为12亿-13亿颗,几乎全部出自楼氏电子;2010年,苹果开始在iPhone4和iPad2上使用了MEMS麦克风,凭借着苹果公司的巨大影响力,MEMS麦克风得到了进一步的爆发。
2012年,MEMS麦克风出货量达到20.6亿个,是2009年出货量4.329亿的4.8倍。在2011-2013年仅仅两年的时间,楼氏电子MEMS麦克风暴增了30亿件,总数量在2013年达到了50亿件。2014年,楼氏电子正式成为美国独立上市公司。
欧培德称,楼氏电子不但具备封装技术,也自己设计MEMS芯片架构,在规模和供应链管理,都具有成本上的竞争优势。楼氏电子2015年的营收为10亿美元,营收占整个MEMS麦克风市场近60%。
但是随着MEMS麦克风技术越来越成熟,进入这个行业的竞争者也逐渐增多,这些竞争者主要都围绕着苹果、三星等的供应链。
市场研究机构HIS在2014年的报告指出,在一个围绕着苹果(Apple)需求的复杂供应链中,全球微机电系统(MEMS)麦克风芯片市场变成由两家龙头供应商──楼氏(KnowlesCorp.)与英飞凌(Infineon)主导。
一些传统型麦克风厂家,如AAC、歌尔声学、日本的Hosiden、韩国的BSE等,依靠买进英飞凌标准化MEMS裸晶以及ASIC(专用集成电路)进行封装,然后以自有品牌销售完成品;另一类厂商如意法半导体、日本的欧姆龙等也加入竞争,使得MEMS麦克风技术门槛越来越低,价格越来越低。
“消费电子的麦克风市场还在不断扩大,越来越多的手机公司愿意在声音上面是付更多的钱。”欧培德称,虽然手机增长率在下滑,但现在的厂商不会每一部手机只配备一个麦克风,在许多旗舰手机中,有许多产品拥有三四个麦克风。
由于智能语音系统Siri功能的需求,苹果公司在iPhone 5上使用了多颗MEMS麦克风提高语音功能,这也带动了许多厂商纷纷效仿。比如,摩托罗拉在其Moto X智能手机中使用了多个HD MEMS麦克风,魅族MX3也采用了“三麦降噪”,三颗MEMS麦克风很快成为业界标准。
在上海微技术工研院的一份关于iPhone6s Plus的拆解报告中,手机内的4颗MEMS麦克风有3颗芯片都是来自楼氏电子。
而在另一份小米5的拆解报告中,楼氏电子也为这款产品提供了全部3颗麦克风芯片。
楼氏电子称,通过推出软件和信号处理相结合的全集成音频解决方案,楼氏电子将从部件制造商逐渐成为音频解决方案供应商。通过软硬件结合,楼氏电子可以大幅提升产品效能。如今楼氏电子推出的解决方案包括智能、随时监听麦克风和名为Versant的语音技术,能够在大风或人声鼎沸的嘈杂环境中优化用户的语音体验。
如今楼氏电子也开始更多研发小尺寸、高性能产品以及尖端的音频解决方案,在最新的联发科曦力X20芯片中,也融入了楼氏的智能降噪解决方案,包括乐视在内的最新旗舰机都将使用到这个功能。
除了传统的消费电子,在智能手机、可穿戴设备、可听设备、平板、笔记本电脑及物联网领域中,楼氏电子均有最新应用。在一份Apple watch拆解报告中,楼氏电子也成为了唯一一家麦克风供应商。
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