盖世汽车讯 据外媒报道，由韩国机械与材料研究院（KIMM）AX融合研究中心高级研究员Dongjoon Kim博士领导的研究团队，开发出了一种基于模块化网格的视听融合显示技术。该技术通过精确控制安装在显示屏背面的多个振动执行器，能够让屏幕上的指定位置发出声音。相关研究成果已发表在期刊《机械科学与技术杂志》（Journal of Mechanical Science and Technology）上。

图片来源：KIMM

该视听融合显示技术能让声音从屏幕上所呈现的人或物体所在的确切位置发出。该技术无需独立的扬声器，而是通过使显示面板本身产生振动，从而让屏幕上的特定区域发出声音。此外，当声源在屏幕上移动时，该技术还能实时调整声音发出的位置。

利用80个振动执行器实现声音的精准定位

该技术通过安装在面板背面的80个音圈电机（VCM），来控制“振动场”（即振动在面板表面的分布）。系统在分析面板的振动响应特性后，利用“反问题”求解法计算出施加于每个执行器上的电压信号，从而实现仅让面板的特定区域产生振动。

通过根据视频中声源的移动实时调整发声区域，该系统能够营造出声音随屏幕内声源同步移动的效果。

性能测试表明，在重现屏幕特定区域的声音时，目标区域的选择准确率高达99.9%。激活区域与非激活区域之间的振动幅度差最高可达35 dB，这证明振动和声音能够被有效地集中在显示屏的特定区域内。

模块化屏幕突破了固定式扬声器的局限

传统的大型显示设备通常采用与屏幕分离的扬声器，这会导致屏幕上物体的视觉位置与声音来源位置不一致，从而削弱沉浸感。现有的面板振动发声技术也存在局限性：由于发声位置和面板尺寸固定，其频率响应范围受到限制，且难以适配不同尺寸的屏幕。

研究人员通过一种“模块化网格”概念克服了这些局限——将显示屏本身转化为扬声器，并结合了模块化的显示架构。屏幕在发声时，仅针对声源所在的特定区域进行选择性振动。

这些模块可根据所需的屏幕尺寸进行组合或拆分，使该技术能够广泛应用于从家用电视到展览显示屏、数字标牌以及大型LED显示屏等多种场景。此外，通过同时驱动多个模块，还能产生类似于大型低音扬声器的低频音效。

实现声音的实时同步对齐

为解决振动场控制过程中可能出现的计算不稳定问题，研究团队开发了一种“选择性激励算法”，能够将振动传递效率较低的致动器从计算过程中剔除。此外，团队还采用了一项技术，可对连续的声学信号进行平滑衔接，从而减少了实时计算过程中可能产生的声音中断和噪声。

研究团队进一步整合了基于人工智能（AI）的声源分离与定位技术。AI能够自动识别视频中声源的位置和大小，并从多种声音混合的环境中分离出目标声音。随后，分离出的声音会从屏幕上对应的区域实时重现，从而使屏幕上的声源位置与实际听到的声音方向自动保持一致。

研究团队构建了一个约100英寸（2.5米）的原型系统，该系统由透明LED显示薄膜与铝板组合而成，并在铝板背面安装了80个音圈致动器（VCM）。通过声学相机进行的性能测试证实，声音确实从屏幕上的预定位置发出，且发声位置能够随着视频中声源的移动而同步移动。

从展览到模块化LED显示屏

通过将屏幕上声源的位置与实际听到的声音方向相对应，该技术能够呈现出融合了视觉与听觉体验的沉浸式内容。它有望应用于多个领域，包括媒体艺术、演艺与展览、数字标牌、大型LED显示屏以及车载显示系统。

Kim表示：“这种模块化网格技术将屏幕上的声源位置与实际听到的声音方向对齐，从而创造出一种沉浸式的视听体验——这在传统显示设备上是很难实现的。我们计划将该技术扩展至模块化LED拼接显示屏，并将其进一步打造成可广泛应用于各类显示场景的下一代核心技术。”