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http://www.itri.org.tw/chi/publication/204-innovation.asp

紙喇叭帶著走動人樂章處處飄 | 王秀芳
Flexible Speakers
Symphony in Motion

         
        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。

事實上，紙喇叭的應用範圍廣，而且相當創新。經過多次與外部創意設計團隊腦力激盪後，目前已初步定出幾個應用面向，包括建築／傢飾應用（例如壁紙）、3C應用、交通應用、紡織應用及其他。

以技術分類，紙喇叭屬於平面揚聲器的一環，但是因為加入創意巧思──紙張為材料，所以更具輕、薄的競爭優勢。而且可以大面積製作的紙喇叭，還富於變化，能配合客製化的需求，裁成任意尺寸與形狀。在發聲效率上，紙喇叭的效果也比傳統喇叭好，也更為省電。



強化低音效果

雖然紙喇叭已擁有許多技術以及創新應用的優勢，但是陳明道不諱言，在低音音質的呈現上，紙喇叭仍有改善空間。由於平面揚聲器的音波產生是透過壓縮空氣而來，而低音則需要較大的振動空間，這是體積輕薄的紙喇叭目前聲音表現上有所限制的原因。目前研發團隊在結構方面將持續改進，以提升低音效果。

依據陳明道的規劃，除了持續提升音質外，將製程由人工組裝導入Roll-to-Roll（捲繞式），亦是現階段研發的重點，以便大量生產降低成本，並可依產品需求，裁成不同大小及形狀。而可靠度環境測試，也是另一項重要的課題，目前已與廠商合作，以車用級應用為測試目標，著手進行環測和改善。

至於「紙張」給人觀感是較為脆弱、容易損壞的想法，陳明道解釋，紙喇叭雖以紙張為主要材料，但與傳統動圈式喇叭之圓錐盆類似，視應用需要可在紙喇叭的外部包覆包材，不用擔心紙張脆弱的問題。

對於紙喇叭未來的發展，陳明道分析，紙喇叭最大的市場潛力在於創新應用，像是3C 產品、交通或是應用在大面積的商品上。畢竟，紙喇叭訴求的是輕巧、方便、易攜帶，所以產品走的路線將和傳統揚聲器不同。

就現階段與廠商接觸的經驗來看，「紙喇叭應用的想像空間其實很大，只是需要花時間與力氣去說服傳統3C 應用廠商改變觀念。」陳明道衷心期望，紙喇叭的未來，在投入更多市場分析與商品應用的研究資源後，開發出更多貼近生活，以及與使用者連結的創新應用。

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http://www.nownews.com/2008/11/23/11490-2369800.htm


1厘米超薄「紙喇叭」　絕佳音質媲美劇院等級
(2008/11/23 15:53)
科技中心／綜合報導

聽音樂必用的喇叭常常因為體積大、佔空間而讓人感到困擾，最近工研院研發了一項新產品「紙喇叭」，厚度不到1厘米，薄薄一片就能讓人聽到媲美劇院等級的聲音。

奇怪怎麼只聽得到聲音，卻沒看到發出聲音的來源？到底是什麼東西這麼神奇？答案竟然是薄薄一片用紙張做成的「紙喇叭」。工研院最新研發，以厚度不到一厘米的紙張作為材質，上頭還有一個個的小洞，利用金屬薄膜來當電極，透過震動的原理，只要外接MP3或ipod就能發出聲音。

紙喇叭不僅可以對折、還能夠彎曲，延展性超高，未來打算結合紙張印刷技術大量生產。工研院專案經理劉昌和表示，「大面積時可以用在窗簾，像是一種薄片式喇叭，在沒有function的地方，讓它有聲音的function。」

這項新專利最快在明年就會上市，到時消費者只需要花點小錢，就能透過這薄薄一片，享受媲美傳統巨無霸音響的頂級聽覺饗宴。(新聞來源：東森新聞記者張君豪、蔡文綺)

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