视觉邂逅音频: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——特别是OLED和量子点增强显示器——但行业现在面临着需要突破,不仅要提升图像质量,还要增强用户体验的真实感和沉浸感。
随着视觉技术趋于成熟,将多感官输入——如视、听、触觉——集成到显示器中已成为一个新前沿。因此,如今的显示器不再是仅仅展示图像的被动面板;它们正演进为沉浸式界面,调动多种人类感官。其中,声音扮演着关键角色:研究表明,视听同步占感知沉浸感的近90%。
然而,当前大多数显示器仍需要外部声棒或多通道扬声器,这增加了体积并带来设计挑战——尤其是在紧凑环境如车辆内部,集成多个扬声器较为困难。
内置基于像素声音的OLED:游戏规则改变者
为解决此问题,研究人员专注于将先进声音功能直接集成到OLED面板中,这些面板以其纤薄、灵活的外形而闻名。尽管公司已探索将激励器附着在电视背面或弯曲OLED围绕扬声器——如三星在2024年MWC上展示和LG的OLED面板扬声器——但这些方法仍依赖于笨重的硬件,并在精准声音定位方面面临挑战。
核心问题是传统激励器——通过振动产生声音的设备——庞大而沉重,使得在不产生干扰或损害OLED纤薄设计的情况下部署多个单元变得困难。此外,多个扬声器之间的声音串扰导致对局部音频缺乏精确控制。
集成于实际工作OLED的无串扰基于像素局部声音控制
浦项科技大学(POSTECH)团队通过在OLED显示框架中嵌入超薄压电激励器克服了这些挑战。这些压电激励器排列类似于像素,将电信号转换为声音振动,无需占用外部空间。关键在于,它们与OLED面板的纤薄外形完全兼容。
因此,每个像素可以作为独立的声源,实现基于像素局部声音技术。研究人员还开发了一种方法彻底消除声音串扰,确保来自显示器不同区域的多个声音互不干扰——这在多声道设置中先前无法实现。
实际应用:移动设备、平板、笔记本电脑、电视、汽车、VR及更多
这项创新实现了真正的局部声音体验。例如,在汽车中,驾驶员可以听到导航指令,而乘客则听音乐——全部来自同一屏幕。在虚拟现实或智能手机中,空间声音可以动态适应用户头部或手部移动,增强真实感和沉浸感。
最值得注意的是,该技术已成功在13英寸OLED面板上实施,证明了其实际可扩展性和商业可行性。该显示器直接从屏幕提供高质量音频,无需外部扬声器,同时保留了OLED的纤薄和轻便优势。
研究员寄语
"显示器正从视觉输出设备演变为调动视听觉的综合界面," Su Seok Choi 教授表示。"这项技术有潜力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器中实现时尚、轻便的设计——同时提供沉浸式高保真音频。"
资金致谢
本研究得到了产业通商资源部在电子元件技术创新项目和浦项科技大学半导体材料与设备研究生项目的支持。
关键亮点:
Story Source:
Materialsprovided byPohang University of Science & Technology (POSTECH).Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Inpyo Hong, Su Seok Choi.Localized Sound‐Integrated Display Speaker Using Crosstalk‐Free Piezoelectric Vibration Array.Advanced Science, 2025; DOI:10.1002/advs.202414691
2025-07-17