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談到音響喇叭,多數人印象都是「沈重的大木箱」,
不過工研院電子與光電研究所研發的可撓式超薄揚聲器
(Flexible Speaker),或稱「紙喇叭」,
讓喇叭造型薄如紙片,甚至可以做成壁紙、陽傘,或是燈罩,
也可以輕便地隨身帶著走。說不定未來,除了行動上網
和影音平台外,行動劇院也可以隨時趴趴走。


乍見所謂的「紙喇叭」,許多人都不免心頭嘀咕二句:這東西可以當喇叭?會響嗎?但看見研發工程師輕巧地接上MP3 播放器,一張A2尺寸(60cm×44cm)大小的紙片,真的就放出音樂了!

工研院電光所奈米電子技術組研發組長陳明道說,當初研發團隊在尋找製造超薄揚聲器時,考慮過很多種材料,包括與電傳導最相關的金屬材質,或是軟電基板的塑膠。直到有一天,腦海中靈光一閃,「為什麼不用隨手可得,而且又是現成材料的紙張呢?」隨手翻起辦公桌上的一疊紙張,陳明道笑著說。電光所所長詹益仁聽到這個創意,也是大為興奮,當時的第一個反應就是:趕快著手研發!

陳明道進一步解釋,紙喇叭主要是以厚度不到1mm的紙張為主要材質,只需用兩張紙,在上面鋪以金屬薄膜當電極,並在中間夾入一層帶靜電荷的振動膜,而聲音的電子訊號在電極所產生之電場,就能讓振動膜產生吸引或排斥,進而壓縮空氣產生聲音。


平面可撓,省電成本低
紙喇叭是工研院的軟電技術研發領域的一項計畫,它不僅具有平面化、可撓曲、大面積及可任意裁切等優點,相較於傳統動圈式喇叭,紙喇叭具有數倍高的電能轉換聲能效率。陳明道表示,紙喇叭雖需幾十伏特到一百多伏特的工作電壓(依應用而有所不同),但電流很小,相對的整體功耗就低,可節省許多用電。這讓紙喇叭在綠色潮流趨勢中,又增添了幾分優勢。

紙喇叭的另一項優勢,則是可採用低成本的連續式生產。陳明道解釋,採用Roll-to-Roll(捲繞式)製程的紙喇叭,可便於大量連續生產。這種捲繞式製程類似印刷技術,利用這種連續生產的特性,在生產時,自然可以節省許多成本。

陳明道說,發展可撓式超薄揚聲器的想法,最早是從工研院的軟性電子前瞻計畫開始醞釀。當時研發的方向朝人類兩大感官需求——聽覺、視覺去構思。其中聽覺部分,希望發展出薄型化、平面化、軟性、大面積的喇叭,以配合相關軟性電子產品的應用。因此,最後決定以平面揚聲器為研發基調。



以紙為材,令人驚豔
這個規模不大的團隊,開發出紙質揚聲器,已經是第三代的產品了。2006年與工研院材料與化工研究所合作,研發出金屬材質的小型平面揚聲器,是為第一代產品;接下來的第二代,則是以塑膠基板為主要材質。

至於第三代的紙喇叭,在殷切的期盼下,研發團隊不僅以半年左右的時間完成了產品原型,亮相之後,也很快地就引起傳統喇叭廠商以及系統廠商的興趣,頻頻與工研院接觸。陳明道表示,囿於人力因素,無法一一回應廠商的客製化需求,但目前已與國內的汽車電子廠商進行商用化的合作。




工研院研發新產品紙喇叭,不但耗電量低,而且音質還非常好,打敗國際大廠,獲得美國年度科技創新獎。
MP3一接上接頭,音樂就從喇叭流洩而出,
不過這個喇叭很不一樣,扁扁的形狀,從側面看幾乎跟厚紙板一樣薄,
這是工研院最新研發的產品,神奇的喇叭上面有許多小孔,
其實就是超微小喇叭,整張紙喇叭,比50元硬幣厚度還要薄,
而且非常軟,不管怎麼折、怎麼捲都可以,聲音完全不失真,
還獲得了華爾街日報的年度科技創新獎!


這款可以彎曲的超薄音響喇叭,在比賽中可是打敗了惠普、摩托羅拉等大廠,
未來準備技術轉移,進行量產,
可以當壁紙,也能放在安全帽裡聽音樂,成為另外一個台灣之光。

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