人工智能在音频链中找到自己的声音

人工智能在音频链中找到自己的声音

AI finds its voice in audio chain

硅基silicon-based麦克风的出现重塑了音频领域。但在未来几年，市场研究公司Yole Dédevelopment坚信人工智能将引领市场的演变和变革。             

对话是自然的，这就是为什么正在成为人机交互的主要界面。基于语音的个人助理（VPA）在智能手机、智能扬声器、智能手表、无线耳机、汽车、智能电视及其遥控器等领域越来越受欢迎。现在甚至有垃圾桶集成了语音识别。采用曲线将在未来增长，真正的价值在于高音质和对话筒周围环境的了解。             

对于yoledédevelopement（法国里昂）来说，音频是下一个被人工智能（AI）入侵的部分。

How AI has found its voice             

人工智能如何找到自己的声音             

基于语音的VPA是当今音频行业的主要驱动力。基于音频系统的传统组件，如音频编解码器、麦克风、微型扬声器和音频放大器，还使用人工智能来计算和分析语音数据。计算机支持复杂的音频功能，如语音识别和源定位。可以在云端执行，也可以在消费者设备的边缘执行。分析是在云端进行的，需要很高的处理能力和对大量数据的访问。

“人工智能的附加值用于自然语言处理，”Yole光子学和传感部门的技术和市场分析师Dimitrios Damianos说。“声音是与机器互动的更自然的方式。不必使用键盘。不用用手。不过，要做到这一点，还需要做大量的处理才能理解用户在说什么、语言以及意思。“人工智能正在增加解码的价值，并帮助与设备进行通信。”             

当被问及VPA的快速渗透时，Damianos将其归因于其便利性和高效性。但是，当然，“相信并正在看到的是，像谷歌、苹果、Facebook、亚马逊和微软（统称为GAFAM）这样的大型科技公司试图推广这些VPA，因为提取的数据具有真正的价值。”             

对于用户来说，音频比图像更容易被接受。Yole MEMS和传感器部门的技术和市场分析师亚历克西斯·德布雷（Alexis Debray）继续说，认为音频“干扰性较小，因此这是GAFAM（主要业务是数据）向人收集数据的好方法。”。“一些公司用数据做生意，而另一些公司则用隐私和技术来确保用户的隐私。”例如，苹果鼓吹隐私，并将其作为一种强大的营销资产。             

Damianos说，大型科技公司的实际价值在于从环境中尽可能多地提取信息，这意味着VPA不仅能倾听用户的声音，还可以倾听周围的环境，了解环境。例如，“如果在厨房里，麦克风可以听到刀架在柜台上的声音，并立即理解在厨房里并提出菜谱建议。”这就是会话式人工智能。

对话式人工智能之后的下一步很可能是全意识，虚拟助手，无论是智能扬声器还是智能手表，都能像人类一样与用户进行交流。达米亚诺斯说，完全的意识是概念性的，并伴随着问号。“还不知道时间表，但也许会在对话人工智能之后，在5到6年内到达。这将取决于人工智能的进步和该领域的公司（不断发展）。”             

虽然这些始终监听的系统可以挽救汽车人机界面的生命，但也引起了对用户隐私保护的担忧。为了防止可能的误用，德布雷强调，数据处理应尽快进行，并尽可能靠近麦克风。“越靠近麦克风进行治疗，隐私泄露的可能性就越小。”             

隐私包括多个维度，因为用户可能希望隐藏其性别、年龄或情感。展望未来，德布雷说，相信麦克风、ASIC或应用处理器领域的玩家将开发出保证用户隐私的技术。然后，麦克风可以消除声音中的情绪，只呈现音频数据。

Yole分析师预计，GAFAM将继续占据主导地位，因为目前GAFAM对分析至关重要，但传感器制造商显然急于将人工智能纳入边缘领域，并将音频分析业务从云端分流出去。达米亚诺斯说：“传感器制造商希望增加收入，从音频这块蛋糕中分一杯羹。”。“这不是大公司方面的战斗。这是传感器公司的一场战斗。”             

传感器公司确实在追求多元化的战略，“试图在价值链中移动，并更加整合，”亚历克西斯·德布雷评论道。             

在最近的一次采访中，Vesper Technologies Inc.首席执行官马特·克劳利（Matt Crowley）表示，该公司正在寻求提高其压电MEMS话筒的智能化程度。“相信，在未来，将在传感器中嵌入一些人工智能配对的传感器。将能够学习人类和动物如何利用感官——不仅仅是视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉，还包括运动或温度——来了解环境。长期愿景是，物体将使用多种生物感应传感器来了解其环境，并尽可能以最佳方式做出响应。”             

英飞凌公司（Infineon AG）也改变了自己的商业模式，从向歌尔泰克（Goertek）和AAC（AAC）等播放器销售麦克风芯片，转向销售整套MEMS话筒。从MEMS麦克风制造商到从事制造、包装、测试和销售的集成播放器。“这是一个战略上的改变，[…]这可能意味着看到了VPA的动向，希望在这个市场上占据一席之地。”             

同样，今天在MEMS麦克风市场占有39%份额的领导者Knowles最近从Ams AG收购了MEMS麦克风ASIC设计部门。这是引进混合信号电路设计知识产权的一种方式，同时也可以对抗来自中国公司（如Goertek和AAC）日益激烈的竞争。

MEMS microphones pump the volumes
MEMS麦克风可以泵送音量             

全球音频市场继续增长。由于基于语音的vpa需要更好的信噪比（SNR）来准确捕捉噪声环境中的人声，MEMS麦克风迎来了新的市场机遇。             

据Yole称，全球麦克风、微型扬声器和音频IC的消费市场预计将以6.6%的复合年增长率健康增长，从2018年的141亿美元增长到2024年的208亿美元。由于价格便宜、体积小、易于集成，麦克风被广泛采用并达到极高的音量。达米亚诺斯说：“使用大约60亿个麦克风。麦克风市场目前占17亿美元，预计2024年复合年增长率为3%，达到20亿美元。             

MEMS麦克风市场目前约占总量的70%，将从2018年的12亿美元增长到2024年的16亿美元。主要驱动市场包括智能手机、智能音箱和听筒（如无线耳机）。“在过去的几年里，智能音箱和听得见的市场经历了爆炸性的增长，”达米亚诺斯说。基本上，到2024年，智能音箱中的MEMS麦克风将以13%的复合年增长率增长到12亿台。在无线耳塞领域，将以29%的复合年增长率增长，到2024年达到13亿部。

与此同时，据Yole称，目前市场规模达91亿美元的微型扬声器市场预计2024年将以3%的复合年增长率增长至109亿美元。             

达米亚诺斯说：“这似乎是一个温和的增长。”。但是，在2018年和2019年，智能手机市场放缓，可能是因为智能手机越来越贵，用户在升级之前等待的时间更长。继续说：“以前每1.5年更换一次手机，现在是每2.5年更换一次，而且还在增加。”。“预计麦克风和微型扬声器市场会下降。”事实上，“听筒和智能音箱的爆炸式增长抵消了这一差异。VPA正在推动所有这些设备中麦克风和微型扬声器的集成。”             

达米亚诺斯总结道：时间在变。