视觉与音频相遇:迈向多感官显示时代
尽管显示技术在分辨率、高动态范围和色彩准确性方面取得了显著进步——尤其是OLED和量子点增强显示屏——但该行业如今亟需突破,不仅要提升画质,还需增强用户体验的真实感和沉浸感。
随着视觉技术日趋成熟,将多感官输入(如视觉、听觉和触觉)集成到显示器已成为新前沿。因此,显示屏不再只是被动显示图像的平面;它们正进化为能调动人类多种感官的沉浸式界面。其中声音起着关键作用:研究表明音视频同步占感知沉浸感的近90%。
然而,当前多数显示器仍需外接条形音箱或多声道扬声器,这不仅增加体积还带来设计挑战——尤其在车辆内饰等紧凑空间,集成多个扬声器十分困难。
内置像素发声OLED:颠覆性变革
为解决此问题,研究人员致力于将先进声学功能直接集成到以纤薄柔性著称的OLED面板中。虽然企业尝试过在电视背部加装激励器或将OLED弯曲包裹扬声器——如三星在MWC 2024的展示及LG的OLED面板扬声器——但这些方案仍需依赖笨重硬件,且在精准声场定位方面面临挑战。
核心问题在于传统激励器(通过振动发声的装置)体积大重量沉,难以部署多个单元而不产生干扰或牺牲OLED的纤薄设计。此外,多扬声器间的声学串扰导致难以精确控制局部音频。
集成于真实工作OLED的无串扰像素局部声音控制
浦项工科大学团队通过将超薄压电激励器嵌入OLED显示框架攻克了这些难题。这些压电激励器以类似像素的方式排列,在不占用外部空间的情况下将电信号转换为声音振动。关键在于,它们与OLED面板的超薄形态完全兼容。
由此每个像素都可作为独立声源,实现基于像素的局部声音技术。研究人员还开发出彻底消除声学串扰的方法,确保显示屏不同区域发出的多重声音互不干扰——这在多声道系统中前所未有。
实际应用:移动设备、平板、笔记本、电视、汽车、VR及更多领域
这项创新带来真正的局部声音体验。例如在汽车中,驾驶员可听到导航指令而乘客收听音乐——全部来自同一块屏幕。在虚拟现实或智能手机中,空间声场能动态适应用户头部或手部移动,增强真实感与沉浸感。
最值得注意的是,该技术已在13英寸OLED面板上成功实现,证明了其实际可扩展性与商业可行性。显示屏无需外接扬声器即可直接提供高品质音频,同时保留OLED的轻薄优势。
研究人员寄语
崔秀硕教授表示:"显示屏正从视觉输出设备进化为调动视听感官的综合界面。此技术有望成为下一代设备的核心功能,在智能手机、笔记本电脑和汽车显示屏中实现轻薄化设计——同时提供沉浸式高保真音频。"
资金来源声明
本研究由产业通商资源部电子元件技术创新项目及浦项工科大学半导体材料与器件研究生项目支持
核心亮点:
Story Source:
Materials provided by Pohang University of Science & Technology (POSTECH). Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
2025-06-19
2025-06-19
2025-06-19
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2025-06-19