据外媒报道,浦项科技大学(POSTECH)研究团队开发出了全球首个基于像素的本地声音(Pixel-based Local Sound)OLED技术。这项突破性技术使OLED显示屏的每个像素能够同时发出不同的声音,从而使显示屏能够充当多声道扬声器阵列。该团队成功地在一块13英寸的OLED面板上演示了这项技术,该面板与笔记本电脑和平板电脑中使用的面板相当。
图片来源: POSTECH
这项研究已发表在期刊《Advanced Science》上。该团队由浦项科技大学电气工程系的Su Seok Choi教授和半导体材料与器件研究生项目的博士生Inpyo Hong领导。
视觉与听觉的交融:迈向多感官显示时代
尽管显示技术在分辨率、高动态范围和色彩精准度方面取得了显著进步,尤其是在OLED和量子点增强型显示器方面,但行业如今仍面临着突破性发展的需求,不仅要提升图像质量,还要提升用户体验的真实感和沉浸感。
随着视觉技术日趋成熟,将视觉、听觉和触觉等多感官输入融入显示器已成为一个新兴领域。因此,如今的显示器已不再是单纯显示图像的被动面板,而是正在演变为能够调动多种人类感官的沉浸式界面。其中,声音扮演着至关重要的角色:研究表明,视听同步在感知沉浸感中所占比例接近90%。
然而,目前大多数显示器仍然需要外部条形音箱或多声道扬声器,这会增加体积并带来设计挑战——尤其是在车辆内部等紧凑环境中,集成多个扬声器非常困难。
内置像素级发声的OLED
为了解决这个问题,研究人员致力于将先进的发声功能直接集成到以纤薄、灵活外形著称的OLED面板中。尽管各大公司已经探索将激励器安装到电视背面,或将OLED弯曲环绕扬声器(例如三星在MWC 2024上展示的产品和LG的OLED面板扬声器),但这些方法仍然依赖于笨重的硬件,并且在精确的声音定位方面面临挑战。
核心问题在于,传统的激励器(通过振动发声的设备)体积大且重,难以在不干扰或损害OLED纤薄设计的情况下部署多个单元。此外,多个扬声器之间的串音会导致对音频定位缺乏精确的控制。
基于像素的无串扰局部声音控制与实际工作的OLED集成
浦项科技大学团队通过在OLED显示屏框架内嵌入超薄压电激励器克服了这些挑战。这些压电激励器的排列方式与像素类似,可将电信号转换为声振动,而无需占用外部空间。至关重要的是,它们与OLED面板的纤薄外形完全兼容。
因此,每个像素都可以充当独立的声源,从而实现基于像素的局部声音技术。研究人员还开发了一种完全消除声音串扰的方法,确保来自显示屏不同区域的多个声音不会相互干扰——这在以前的多通道设置中是无法实现的。
实际应用:移动设备、平板电脑、笔记本电脑、电视、汽车、VR等领域
这项创新可实现真正本地化的声音体验。例如,在汽车中,驾驶员可以听到导航指令,而乘客则可以聆听音乐——所有这些都通过同一屏幕呈现。在虚拟现实或智能手机中,空间声音可以动态适应用户的头部或手部动作,从而增强真实感和沉浸感。
最值得注意的是,该技术已成功应用于13英寸OLED面板,证明了其实际可扩展性和商业可行性。该显示器可直接从屏幕提供高品质音频,无需外部扬声器,同时保留了OLED轻薄的优势。
Choi教授表示:“显示器正在从视觉输出设备发展成为集视觉和听觉于一体的综合界面。这项技术有可能成为下一代设备的核心功能,使智能手机、笔记本电脑和车载显示器能够实现时尚轻薄的设计,同时带来沉浸式的高保真音频。”