紙喇叭帶著走，動人樂章處處飄
談到音響喇叭，多數人印象都是「沈重的大木箱」，不過工研院電子與光電研究所研發的可撓式超薄揚聲器（Flexible Speaker），或稱「紙喇叭」，讓喇叭造型薄如紙片，甚至可以做成壁紙、陽傘，或是燈罩，也可以輕便地隨身帶著走。說不定未來，除了行動上網和影音平台外，行動劇院也可以隨時趴趴走。
乍見所謂的「紙喇叭」，許多人都不免心頭嘀咕二句：這東西可以當喇叭？會響嗎？但看見研發工程師輕巧地接上MP3播放器，一張A2尺寸（60cm×44cm）大小的紙片，真的就放出音樂了！
工研院電光所奈米電子技術組研發組長陳明道說，當初研發團隊在尋找製造超薄揚聲器時，考慮過很多種材料，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，腦海中靈光一閃，「為什麼不用隨手可得，而且又是現成材料的紙張呢？」隨手翻起辦公桌上的一疊紙張，陳明道笑著說。電光所所長詹益仁聽到這個創意，也是大為興奮，當時的第一個反應就是：趕快著手研發！
陳明道進一步解釋，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
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（依應用而有所不同），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。
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（捲繞式）製程的紙喇叭，可便於大量連續生產。這種捲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應用。最後決定以平面揚聲器為研發基調。
以紙為材，令人驚豔
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製化需求，但目前已與國內的汽車電子廠商進行商用化的合作。
事實上，紙喇叭的應用範圍廣，而且相當創新。經過多次與外部創意設計團隊腦力激盪後，目前已初步定出幾個應用面向，包括建築／傢飾應用（例如壁紙）、3C應用、交通應用、紡織應用及其他。
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，能配合客製化的需求，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。
強化低音效果
雖然紙喇叭已擁有許多技術以及創新應用的優勢，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目前聲音表現上有所限制的原因。目前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（捲繞式），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，目前已與廠商合作，以車用級應用為測試目標，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，視應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應用，像是3C產品、交通或是應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，「紙喇叭應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應用廠商改變觀念。」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應用的研究資源後，開發出更多貼近生活，以及與使用者連結的創新應用。
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