Визуальные эффекты сочетаются со звуком: на пути к эре мультисенсорных дисплеев

В то время как технологии отображения развивались со значительными достижениями в разрешении, высоком динамическом диапазоне и точности цветопередачи - особенно с OLED-дисплеями и дисплеями с расширением QD, - индустрия сейчас сталкивается с необходимостью прорывов, которые улучшают не только качество изображения, но и реалистичность и погруженность пользователя.

По мере того как визуальные технологии приближаются к зрелости, интеграция мультисенсорных входных данных - таких как зрение, слух и осязание - в дисплеи становится новым рубежом. Таким образом, теперь дисплеи больше не являются пассивными панелями, которые просто показывают изображения; они эволюционируют в иммерсивные интерфейсы, задействующие множество человеческих органов чувств. Среди них звук играет решающую роль: исследования показывают, что аудиовизуальная синхронизация обеспечивает почти 90% воспринимаемого погружения.

Однако для большинства современных дисплеев по-прежнему требуются внешние звуковые панели или многоканальные динамики, которые увеличивают объем и создают проблемы с дизайном, особенно в компактных помещениях, таких как салоны автомобилей, где сложно интегрировать несколько динамиков.

OLED-дисплеи со встроенным пиксельным звуком: изменение правил игры

Чтобы решить эту проблему, исследователи сосредоточились на интеграции расширенных звуковых возможностей непосредственно в OLED-панели, известные своими тонкими и гибкими форм-факторами. В то время как компании изучали возможность прикрепления возбудителей к задней панели телевизоров или сгибания OLED-дисплеев вокруг динамиков - как это было показано на MWC 2024 от Samsung и OLED-панельных динамиков от LG - эти методы по-прежнему основаны на громоздком оборудовании и сталкиваются с проблемами точной локализации звука.

Основная проблема заключается в том, что традиционные возбудители - устройства, которые вибрируют для создания звука, - большие и тяжелые, что затрудняет развертывание нескольких устройств без помех или ущерба для тонкого дизайна OLED. Кроме того, перекрестные звуковые помехи между несколькими динамиками приводят к отсутствию точного контроля над локализованным звуком.

Локальное управление звуком на основе пикселей без перекрестных помех, интегрированное с реально работающим OLED-дисплеем

Команда POSTECH преодолела эти трудности, встроив ультратонкие пьезоэлектрические возбудители в рамку OLED-дисплея. Эти пьезовозбудители, расположенные аналогично пикселям, преобразуют электрические сигналы в звуковые колебания, не занимая внешнего пространства. Важно отметить, что они полностью совместимы с тонким форм-фактором OLED-панелей.

В результате каждый пиксель может выступать в качестве независимого источника звука, что позволяет использовать технологию локального звучания на основе пикселей. Исследователи также разработали метод полного устранения перекрестных звуковых помех, гарантирующий, что несколько звуков из разных областей дисплея не будут мешать друг другу - что ранее было недостижимо в многоканальных установках.

Реальные приложения: Мобильные устройства, планшеты, ноутбуки, телевизоры, автомобили, виртуальная реальность и многое другое.

Это новшество позволяет получить по-настоящему локализованный звук. Например, в автомобиле водитель может слышать навигационные инструкции, в то время как пассажир слушает музыку - и все это с одного экрана. В виртуальной реальности или смартфонах пространственный звук может динамически адаптироваться к движениям головы или рук пользователя, повышая реалистичность и погружение.

Наиболее примечательно, что технология была успешно внедрена на 13-дюймовой OLED-панели, доказав ее практическую масштабируемость и коммерческую жизнеспособность. Дисплей обеспечивает высококачественное воспроизведение звука непосредственно с экрана, без необходимости использования внешних динамиков, сохраняя при этом преимущества OLED-дисплея в тонкости и весе.

Слово исследователя

"Дисплеи выходят за рамки устройств визуального вывода и превращаются во всеобъемлющие интерфейсы, которые задействуют как зрение, так и звук", - сказал профессор Су Сок Чой. "У этой технологии есть потенциал стать основной функцией устройств следующего поколения, обеспечивая элегантный и легкий дизайн смартфонов, ноутбуков и автомобильных дисплеев, обеспечивая при этом захватывающий звук высокого качества".

Подтверждение финансирования

Это исследование было поддержано Министерством торговли, промышленности и энергетики в рамках инновационной программы в области технологий электронных компонентов и аспирантуры по полупроводниковым материалам и приборам в POSTECH

Основные моменты:

• Компания POSTECH разработала первый в мире OLED-дисплей с локальным звуком на основе пикселей, где каждый пиксель издает отчетливый звук.
• В дисплей встроены ультратонкие пьезовозбудители для обеспечения многоканального звука без перекрестных помех.
• Проверенная на реальной 13-дюймовой OLED-панели технология обеспечивает захватывающий звук непосредственно с экрана - внешние динамики не требуются.
• Открывает новые возможности для автомобильных дисплеев, дисплеев виртуальной реальности и мобильных устройств благодаря тонкому и высококачественному встроенному звуку