超薄音響喇叭

【台灣科技，世界爭光】超薄音響喇叭



9月14日是歷史性的一刻，華爾街日報公布2009年Technology Innovation Awards得獎名單，來自工研院電光所的超薄音響喇叭（fleXpeaker）獲得消費性電子類首獎；此外，由超薄音響喇叭所發展的創新應用「隨身包廣播」，也獲得國際工業設計大獎red dot最佳設計獎。
技術上的突破，思考及策略的創新，讓今年工研院在國際上發光發熱，這些殊榮所代表的，不只是工研院本身的技術成就，更為台灣相關產業，開創了無限可能的未來。
文魏茂國　　攝影鄒福生‧工研院提供
創新技術的背後，往往是一群研發人員默默努力付出，他們辛苦多年，經過許多實驗、研究與反覆不斷的測試，最終展現研發成果與創新實力，更讓外界看到他們如何把不可能變成可能，把夢想變成事實。
不過，管理大師彼得杜拉克（Peter F. Drucker）也指出，技術變革無所不在，但它發生時往往也出乎人意料之外。新技術的出現，往往能創造新產業與新制度，類似的例子不勝枚舉，許多都是在意外之處崛起。

堅持是實現夢想的重要關鍵
此次得到華爾街日報（The Wall Street Journal）科技創新獎（Technology Innovation Awards）的「超薄音響喇叭」（fleXpeaker）技術，就是在靈光一閃中出現。
工研院電光所奈米電子技術組研發組長陳明道指出，當初研發團隊在尋找製造超薄揚聲器時，考慮過各種不同的材料，包括與電傳導最相關的金屬材質，或是軟電基板的塑膠。直到有一天他突然想到：「為什麼不用隨手可得，而且又是現成材料的紙張呢？」電光所所長詹益仁聽到這個創意，也是大為興奮，立刻開始著手研發。
發明人之一的劉昌和說，這項產品是從研發軟性電子顯示器而來，他與組長陳明道經過三年多的研發，才有了厚度不到0.1公分，可彎曲、可用印的，可以貼附在任何產品上，耗電量只要傳統喇叭的十分之一的超薄紙喇叭。由於這個創新技術，讓工研院從全球500多個世界一流競爭者中脫穎而出，擊敗了包括惠普（HP）、摩托羅拉（Motorola）、Livescribe等國際知名企業，抱回科技創新獎消費性電子類首獎，這是台灣首度獲得全球性的華爾街日報在科技研發上的肯定。
華爾街日報指出，「工研院成功研發如紙片般薄度且可彎曲的超薄音響喇叭，贏得了消費電子類別的科技創新首獎。它是一個不受限於任何尺寸，還能以微小結構發出高效能（保有傳統喇叭音質）的喇叭。由於超薄音響喇叭重量輕且耗電量低，適用於手機或汽車音響系統應用，也可應用於火車站公共服務公告、購物商場廣告及巨型看板等。工研院正在尋求技轉廠商，或成立新創公司進行商品量產。」
超薄音響喇叭的研發，始自於2006年由電光所詹益仁所長帶領的團隊開始進行，目前已申請17案45件的全球專利。該技術的應用相當多元，目前除可使用在登山背包、家庭音響及車輛音響上，也可做為耳機或是工業抗噪音使用，範圍極廣，產業潛力無窮。該技術曾在全球最大的顯示器展——美國顯示器聯盟（US Display Consortium, USDC）及國際資訊顯示協會（SID）發表論文，2009年更獲美國電聲學會（JASA）期刊採用刊登。超薄音響喇叭未來可應用於攜帶式3C產品、交通產品及大型商業廣告，更可以跟壁紙結合在一起，當做裝潢的一部分；或任意裁切成各種形狀，發展成類似隨手或隨身貼，貼附在人的身上、衣服上或物品上的喇叭、留聲Memo卡、薄片式MP3，甚而未來可以整合到綠色建築、電動汽車、娛樂及醫療等新興領域，帶動產業新商機，開啟喇叭等電聲產業全新紀元。預計在2009至2010年初進行技轉大面積超薄音響喇叭試量產，並於2010年研發完成塑膠材質的可彎曲透明喇叭。
超薄音響喇叭也透過特殊的整合技術，將廣播與喇叭結合，包裝成類似即溶飲品的隨身包，依國家、地區及喜好，自行組合個人化超薄音響喇叭廣播禮盒，可隨身攜帶及收聽廣播。這個「隨身包廣播」也獲得今年度國際工業設計大獎red dot的最佳設計獎。

<科技小辭典> 超薄音響喇叭
工研院的超薄音響喇叭在經濟部技術處科技專案支持下，突破傳統音響喇叭的沈重厚實外形限制，以紙及金屬電極為材質，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的電場，就能讓振動膜產生吸引或排斥，進而壓縮空氣產生聲音。發聲的高頻為20KHz，低頻為200KHz，音場效果尤其適合表現細膩的中高頻音域變化，像是大自然的蟲鳴鳥叫，發聲效果一點都不輸傳統喇叭外。
超薄音響喇叭厚度小於0.1公分，輕薄不佔空間，又可彎曲，運用Rol l-to-Roll（捲繞式）「印刷」方式即能生產，可以讓電子產品更輕薄化。此外，相較於傳統動圈式喇叭，超薄音響喇叭更具有環保節能特點，其具有數倍高的電能轉換聲能效率，整體功耗低，耗電量僅為傳統喇叭的10％。

科技小辭典2 華爾街日報全球科技創新獎
華爾街日報的全球科技創新獎一向深獲國際重視，自2001年開始舉辦，今年是第九屆， 每年競爭者眾， 獲獎難度很高， 歷年獲獎單位包括德國西門子（Siemens）、LG電子（L G Electronics）、美商應用材料（Applied Materials）等。
本屆16位評審團來自全球各國，包括各領域知名研究機構、創投公司以及知名企業的專家學者，該獎項不但注重技術理念或方法的突破性及創意嶄新性，應用的商業化與市場潛力也是評審團非常重視的指標，例如印度塔塔汽車（Tata Motors）的平價Nano小車在被華爾街日報相中後，果然於兩年後推出，廣獲市場好評。

摘錄自工業技術與資訊216期2009年10月號