紙喇叭

紙喇叭主要是以厚度不到1mm的紙張為主要材質，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之電場，就能讓振動膜產生吸引或排斥，進而壓縮空氣產生聲音。平面可撓，省電成本低

基本介紹

• 中文名：紙喇叭
• 優點：符合綠色潮流趨勢
• 特點：輕薄又可彎曲
• 厚度：不到1mm

簡介

喇叭主要是以厚度不到1mm的紙張為主要材質，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之電場，就能讓振動膜產生吸引或排斥，進而壓縮空氣產生聲音。平面可撓，省電成本低

詳細信息

紙喇叭是工研院的軟電技術研發領域的一項計畫，它不僅具有平面化、可撓曲、大面積及可任意裁切等優點，相較於傳統動圈式喇叭，紙喇叭具有數倍高的電能轉換聲能效率。 陳明道表示，紙喇叭雖需幾十伏特到一百多伏特的工作電壓（依套用而有所不同），但電流很小，相對的整體功耗就低，可節省許多用電。這讓紙喇叭在綠色潮流趨勢中，又增添了幾分優勢。這讓紙喇叭在綠色潮流趨勢中，又增添了幾分優勢。

紙喇叭的另一項優勢，則是可採用低成本的連續式生產。紙喇叭的另一項優勢，則是可採用低成本的連續式生產。 陳明道解釋，採用Roll-to-Roll（卷繞式）製程的紙喇叭，可便於大量連續生產。這種卷繞式製程類似印刷技術，利用這種連續生產的特性，在生產時，自然可以節省許多成本。

陳明道說，發展可撓式超薄揚聲器的想法，最早是從工研院的軟性電子前瞻計畫開始醞釀。當時研發的方向朝人類兩大感官需求－－聽覺、視覺去構思。 其中聽覺部分，希望發展出薄型化、平面化、軟性、大面積的喇叭，以配合相關軟性電子產品的套用。 因此，最後決定以平面揚聲器為研發基調。因此，最後決定以平面揚聲器為研發基調。

以紙為材，令人驚艷以紙為材，令人驚艷這個規模不大的團隊，開發出紙質揚聲器，已經是第三代的產品了。這個規模不大的團隊，開發出紙質揚聲器，已經是第三代的產品了。 2006年與工研院材料與化工研究所合作，研發出金屬材質的小型平面揚聲器，是為第一代產品；接下來的第二代，則是以塑膠基板為主要材質。

至於第三代的紙喇叭，在殷切的期盼下，研發團隊不僅以半年左右的時間完成了產品原型，亮相之後，也很快地就引起傳統喇叭廠商以及系統廠商的興趣，頻頻與工研院接觸。陳明道表示，囿於人力因素，無法一一回應廠商的客制化需求，但現已與國內的汽車電子廠商進行商用化的合作。

事實上，紙喇叭的套用範圍廣，而且相當創新。 經過多次與外部創意設計團隊腦力激湯後，現已初步定出幾個套用面向，包括建築/家飾套用（例如壁紙）、3C套用、交通套用、紡織套用及其他。

以技術分類，紙喇叭屬於平面揚聲器的一環，但是因為加入創意巧思──紙張為材料，所以更具輕、薄的競爭優勢。而且可以大面積製作的紙喇叭，還富於變化，能配合客制化的需求，裁成任意尺寸與形狀。 在發聲效率上，紙喇叭的效果也比傳統喇叭好，也更為省電。在發聲效率上，紙喇叭的效果也比傳統喇叭好，也更為省電。

強化低音效果

雖然紙喇叭已擁有許多技術以及創新套用的優勢，但是陳明道不諱言，在低音音質的呈現上，紙喇叭仍有改善空間。由於平面揚聲器的音波產生是透過壓縮空氣而來，而低音則需要較大的振動空間，這是體積輕薄的紙喇叭在聲音表現上有所限制的原因。 研發團隊在結構方面將持續改進，以提升低音效果。

依據陳明道的規劃，除了持續提升音質外，將製程由人工組裝導入Roll-to-Roll（卷繞式），亦是現階段研發的重點，以便大量生產降低成本，並可依產品需求，裁成不同大小及形狀。而可靠度環境測試，也是另一項重要的課題，現已與廠商合作，以車用級套用為測試目標，著手進行環測和改善。

至於“紙張”給人觀感是較為脆弱、容易損壞的想法，陳明道解釋，紙喇叭雖以紙張為主要材料，但與傳統動圈式喇叭之圓錐盆類似，視套用需要可在紙喇叭的外部包覆包材，不用擔心紙張脆弱的問題。

對於紙喇叭未來的發展，陳明道分析，紙喇叭最大的市場潛力在於創新套用，像是3C 產品、交通或是套用在大面積的商品上。畢竟，紙喇叭訴求的是輕巧、方便、易攜帶，所以產品走的路線將和傳統揚聲器不同。

就現階段與廠商接觸的經驗來看，“紙喇叭套用的想像空間其實很大，只是需要花時間與力氣去說服傳統3C 套用廠商改變觀念。”陳明道衷心期望，紙喇叭的未來，在投入更多市場分析與商品套用的研究資源後，開發出更多貼近生活，以及與使用者連結的創新套用。

紙喇叭輕薄又可彎曲

現代電子產品越來越注重體積小但功能強大，比如電視要扁平但畫質清晰，手機要小巧但能上網還可導航，今天的《科技脈動》就要為您介紹台灣工研院發明的超薄“紙喇叭”。

相信許多朋友都時常感到音響喇叭既笨重，體積又大，而如果追求立體音場的享受，就要裝上重、低音箱加上環繞音箱，少說也要5、6個，地上還鋪滿電線。不但清理不便，而且容易破壞裝潢，更占空間。

台灣的財團法人工業技術研究院(簡稱工研院)，發明了紙做的超薄音響喇叭，能夠徹底解決這個問題。這項發明還獲得了美國“華爾街日報”2009年的“全球科技創新獎”當中的“消費性電子獎”第一名。

工研院電光所所長詹益仁對美國之音說明紙喇叭的研發經過：“一開始我們的目的事實上不是要做紙喇叭，而是在做一個平面的喇叭，所以在這方面開發的材料事實上在10年前就開始著力了。三年前開始，我們有個’軟性電子’的計畫，是把很多的元件，做在軟性的機板上面，像在塑膠、紙張上面；過去很多的電子、光電產品都是做在半導體或者是玻璃上面。現代人的需求，我們不僅是要可攜帶，甚至我們有些要可穿戴。”

而這個紙喇叭所使用的材料之簡單，也叫人吃驚。詹益仁所長向美國之音記者解釋“紙喇叭”的科技原理：“它就是一般的紙。我稍微介紹一下我們紙喇叭的結構。首先，喇叭一定有發出聲音的裝置，我們可以發出聲音的裝置就是一個可以帶電的、可以助電的薄膜。電荷可以存在這個薄膜上面，大約有幾百伏特的電壓在。紙呢，其實就是它兩邊的電極，一個音頻的訊號進去的時候，就造成薄膜震動，薄膜的震動就會產生聲音出來。所以外觀是紙，裡面有一個震動的薄膜。”

*體積小音質佳並省電環保*

而這個紙喇叭雖然如此輕薄，但音質一點都不差，甚至還能提供更好的立體音場。

詹益仁所長說：“它的厚度可以小於0.1公分，而它的大小是沒有受到限制的。所以我們可以做整面牆都是紙喇叭，或者是可以做出一個彎曲的、有造型的紙喇叭，完全跳脫了我們現在對喇叭的概念。如果說在設計上面有不同的(聲音)來源，譬如說整個環場都有喇叭的話，我的身歷聲效果會比過去傳統發射式的喇叭會來的更好。在中高音的部分事實上表現的非常的好，在低音的部分大概可以到達250赫茲(Hz)，大概就是等於中提琴的聲音。”

而紙喇叭即使經過彎曲，音質也不會受到影響；若是加大面積，則音量也會跟著增加。想像將它貼滿牆壁四周來聽音樂或觀賞電影，絕對能大保耳福。

另外，紙喇叭的耗電量只有一般喇叭的10%，除了可以使用室內一般電源，也可利用太陽能，更讓它增添了環保的特質。

紙喇叭以紙和金屬電極為材料，以“印刷”的方式就能生產，不過僅有工研院以手工製作。詹益仁表示，幾個月前才剛設計了生產線，並請廠商製造原型機，預估在2009年底之前可以開始批量生產。

*可大可小可彎曲用途無窮*

詹益仁所長強調，紙喇叭的用途很廣泛，潛能十分強大：“你可以穿在身上。在衣服上就可以貼個喇叭，在運動過程當中的音樂，就不用像隨身聽還要帶個耳機。可以摺疊起來，方便於攜帶。跟太陽電池板摺疊在一起，在戶外可以利用太陽電池來發電，只要弄個MP3進去的話，自然就會有音樂出來。有一家車廠，我們已經有合作，就把我們的紙喇叭放到它的車子裡面。因為車子空間非常有限，紙喇叭重量又非常的輕，所以他們已經在新的車型，把我們的喇叭設計進去。”

而紙喇叭也可運用在火車站、購物商場等外牆的巨型廣告，更可使用在手機上面，讓手機更加輕薄短小。而且，由於成本降低，紙喇叭的價格只要傳統喇叭的一半 !

想像若有一日，從客廳的紙雕像或藝術品中流泄出優美樂音，或是打開電視，四周的牆壁就發出環繞立體音場，在家裡可能比在電影院還要享受！