隨貼隨聽!MIT 開發和紙一樣薄、一樣軟的張貼式降噪喇叭

作者 | 發布日期 2022 年 04 月 30 日 0:00 | 分類 奈米 , 尖端科技 , 材料、設備 Telegram share ! follow us in feedly


當前不論什麼大小或類型的喇叭,不但占空間,而且缺乏耳機般的可攜性。雖然當前市面上不乏許多外型亮麗的迷你藍牙喇叭,但音質實在普普,難道這些都是喇叭難以擺脫的先天宿命?日前,MIT 麻省理工學院最新開發的薄膜式喇叭,可以方便隨貼隨聽,甚至還可以隔絕擾人的環境噪音,完全顛覆使用者對喇叭的既定印象。

MIT 有機暨奈米結構電子實驗室(Organic and Nanostructured Electronics Laboratory)研究人員已製作出和紙張一樣薄、一樣柔軟的新型薄膜喇叭。大家可別小看這「張」薄薄的喇叭,它能發出和一般喇叭一樣清晰的高品質聲音。最酷的是,它還是「張」降噪喇叭,使用者可以貼滿整面牆,打造無與倫比的巨型降噪喇叭。

事實上,在此之前就有其他研究人員推出過超薄型輕量喇叭,但這些嘗試中的喇叭薄膜必須在獨立且不受阻礙的情況下才能產生聲音,大大限制了其商用化的可能性。對此,MIT 研究人員開發出新的製程來解決薄膜式喇叭上這類難解的問題。

薄膜喇叭圓頂形單體高度僅頭髮 1/6,1 平方公尺材料只需 100 毫瓦電力

MIT 擺脫了過去薄膜喇叭需要整張面板進行振動的設計,而改成用雷射在輕型 PET(聚乙烯對苯二甲酸酯)塑膠薄片上打上小孔。然後,再將一層新型 PVDF 高分子壓電薄膜材料,層壓在該薄片底部,然後再將兩層材料都置於真空及攝氏 80 度的高溫下,進而讓電壓層膨漲,並通過頂層的雷射切割孔。如此一來,研究人員成功打造出一系列微型圓頂形單體,一旦通電後,無論該面板是否張貼到堅硬的表面,這些圓頂形單體都能產生脈衝與振動。

令人驚訝的,這些圓頂形單體的高度竟只有「人類頭髮厚度的六分之一」,而且振動時上下只移動 0.5 微米。研究人員另發現,一旦改變雷射切割孔的大小,圓頂形單體的大小也會隨之改變,這也讓該薄膜喇叭能夠產生更大的聲音。由於圓頂形單體的振動幅度非常微小,所以 1 平方公尺的材料其所需電力就只要 100 毫瓦。反觀一般標準型喇叭需要超過 1 瓦特的電力才能產生同樣程度的聲壓。

從以上特性可以確知,薄膜型喇叭及材料的應用性極廣,未來除了可以張貼在家中牆面、辦公室隔板、超降時噪音極大的飛機座位以及汽車內之外,還可以應用在超音波成像及追蹤人們在特定空間中的移動,乃至於與德州儀器數位光源處理技術(DLP)原理相似的未來顯示技術上。接下來就讓我們拭目以待薄膜式喇叭及材料的各種商業化應用吧!

(首圖來源:影片截圖)