轻薄得几乎不存在——原来静电扬声器是这样工作的

原创赖英智新音响New Audiophile2026年1月5日

PART 02

比起动圈单元的复杂结构，静电扬声器的原理太简单了。

基本上静电扬声器由三个部分构成，中央是超薄的薄膜，而薄膜前后有两片固定电极（Stator），把薄膜夹在中间，电极可以是铁丝网、一组平行电线，或是带孔的金属片。薄膜表面经过特殊处理可以导通静电，由外部施加数千伏特带正电的静电压。而前后两片固定电极的电压极性会随音乐讯号改变，靠同性相斥、异性相吸的原理产生运动。

也就是当前面的固定电极电压为负，就把静电薄膜向前吸；当后面的固定电极电压为负，则把静电振膜向后吸，如此一来产生静电振膜的位移，推动空气产生声波。可以想见，前后两片固定电极的电压一定刚好相反，前面为负、后面为正，就把静电振膜向前推；而前面为正、后面为负，就把静电振膜向后拉。

由于振膜表面要施加超高电压，前后两片固定电极也需要变压器转换极性，所以静电扬声器大多需要插电，这些电力并不是用来推静电扬声器，而是用来施加静电压与转换固定电极极性。

静电扬声器的原理很简单，薄膜悬挂在两个带电栅格之间，薄膜表面施以超高静电压，永远是正极，而前后固定电极极性则随音乐讯号变化，吸引薄膜前后振动

从理论来说，扬声器为了发声一定要有振膜，而且必须尽可能的轻才能跟上音乐讯号的变化而振动，但振膜要推动空气又需有足够的压力才行。换句话说，振膜本身也该具有相当的机械强度才行，如果强度不够，空气就不能完全跟着振膜的运动而压缩，那么就得不到所需的声压了。

这种既要轻又要具有相当机械强度的物质哪里去找呢?事实上这两个条件本身就是相互矛盾的，轻的东西必然机械力就比较弱，两者是难以并存的，如果说扬声器的发展历史就是在解决振膜质量与机械强度间的矛盾现象并不为过。静电扬声器在构造上算是把上述问题解决了。

由于其动作原理对振膜的驱动力是全面而平均的，因此振膜机械强度的要求就不必太顾虑了，可以使用既薄且轻的聚酯膜。特别的是透过这种质量与空气质量差不多的薄膜，加上静电技术后可以对空气产生很大的推动，几乎能达到理论上的最大声压，这是一般动圈式喇叭难以望其项背的。

或许这就是英国QUAD创办人Peter Walker愿意花掉大半辈子去研究静电扬声器的原因。

传统音箱有三大困题需要解决:箱体、单元与分频器

静电扬声器的发声面积决定它的低频延伸与能量，所以全频的静电扬声器通常会做得比较大，另一种混合式设计于焉而生。混合式（Hybrid）设计也就是将静电振膜只用于中高频，搭配8英寸或10英寸的动圈式低音单元来处理低频，以提供更完整的频率响应。因为静电扬声器的静电振膜面积很大，前后的固定电极面积要做到同等大小。

以前固定电极多以金属材质制作，但那么大的面积（又要有很多细密的孔洞）很难做到非常平整，如果各处和静电振膜的间隙不一致，容易造成了各区域发声能量不均衡的失真。

为此新一代的静电扬声器改用PMMA之类的塑料材质固定电极，即使大面积也能做得非常平整，而且和静电振膜的间隙可以更小，在QUAD ESL-63中固定电极与振膜间的距离只有2.2mm，可以得到更高的发声效率与更低的失真。

King Sound的高音静电板

从侧面观察，不需要箱体的静电扬声器可以做得很薄，某些产品甚至仅有3公分厚度，加上特殊处理后具有良好透视感，屏风状造型很容易融入家居环境中。部分静电扬声器框架有微微向后仰的角度，为的是让到达聆听位置的上下缘距离一致。

以前的静电薄膜采用杜邦公司的Mylar聚酯膜，新一代产品有些改用特殊的航天材料如Teonex PEN薄膜，表面经过超极薄的金属涂层超级薄，薄到几乎看不见，所以振膜看起来仍是透明状。这些新材料振膜张力极佳非常耐用，厚度则降至3μm以下，质量大幅降低后有助于反应速度的提升。

静电板前后有保护罩，里面是固定电极，中间为比保鲜膜质量更轻的塑胶膜

与传统动圈喇叭相比，静电扬声器有许多优点。

●极低的失真

如果你没有听过好的静电扬声器，一定要找机会试试，它是现存的所有喇叭形式中失真率最低的。99%以上的音箱规格里都不会列出失真率，包括那些天价级产品，因为那些参数恐怕会吓跑客户，大概从3%-10%或更高。静电扬声器是多少呢?借用QUAD最新的ESL-2912X为例，它在1kHz的失真率仅有0.15%(100dB@1米)，50Hz的低频段则为1%左右，足以秒杀任何一款传统的动圈式音箱。

这种失真率已经可以跟电子管功放相媲美了，低失真不表示静电扬声器听起来冷酷无情，相反的那是非常直接无染，非常逼真传神，可以充分表达感情的声音，能与静电扬声器比速度的，大概只有号角喇叭了。

●快速响应

因为静电板的活动部分（膜）非常薄又非常轻，重量仅为几毫克，几乎可以漂浮在空气中，因此能瞬间停止和启动。驱动单元无需阻尼，并且被“驱动”（受控）覆盖整个表面，这使得静电扬声器能够准确且快速地响应来自功放的讯号。

●双面发声

静电扬声器有更宽广的声场与空间感。站在静电扬声器地前方与后方听到的声音完全一样，这种双面发声设计能模拟出类似现场音乐厅的反射声效果。声音在空间中多次反射后产生自然混响，使音箱更容易融入空间，听起来不像从喇叭出来，而是整体空间在发声。传统单向发声音箱通常只有在“最佳聆听位置”（俗称皇帝位）才能听到理想的声场与定位，双面发声因声音分布更均匀，即使偏离中心位置，仍能维持较佳的音质与平衡，适合多人同时聆听。

另一方面，虽然低频延伸与能量主要靠静电膜尺寸，但双面发声有助于低频能量更均匀地分布在房间内，减少驻波集中，虽然没有锥盆低音带来的冲击效果，听起来宽松的弹性与跃动感别具美感。

●线音源能营造宽广声场

除了QUAD的静电扬声器是类线点音源设计，其他产品几乎都是将发声单元以垂直排列成一条线的方式组成声源。传统点音源音箱随着距离增加，声压按“平方反比定律”快速衰减（每远一倍距离声压降6dB）。线音源则在近场到中远场范围内，声压仅随距离线性衰减（每远一倍距离声压降约3dB），因此静电扬声器虽然无法发出震天价响的声压，实际聆听时音量还是足够的，而且聆听高度变化（站着或坐着）时，音色与响度更一致。

线音源在垂直方向具有高度指向性（能量集中于水平面），能避免声音打到天花板或地板产生早期反射，降低室内混响对音质的干扰，提升清晰度与定位精准度，对于声学处理不足的房间是一大优势。部分静电扬声器水平方向扩散大于120度，有利于形成稳定的立体声像，提供较宽的“皇帝位”区域。

●绝佳相位一致性

部分静电扬声器为了让静电板分区工作而进行分频，但所有静电板仍在同一条线阵列发出声音，没有动圈式喇叭多单元分音造成的相位失真问题。相位失真是指声音讯号通过扬声器时，不同频率之间的时间关系发生偏移，导致原始音讯波形被扭曲。虽然人耳对绝对相位不敏感，但对相对相位（尤其是跨频段间的相位一致性）变化仍有一定感知。

相位失真会导致声像定位模糊、立体感下降、乐器飘忽缺乏聚焦感、声场深度与层次感变差、瞬态响应劣化失去冲击力与清晰度。即使测量显示频率响应平坦，若相位严重失真，仍可能出现空洞、干瘪的听感，缺乏真实乐器的温暖感。在分音器设计不良或单元排列不当的音箱中，低频段常出现相位抵消或叠加，听起来低频缺少力度，混浊不清或轰鸣。

动圈式扬声器单元使用音圈和振膜来产生声波，结构比较复杂

相位失真造成的声音不协调、定位混乱，会迫使大脑更努力“解码”声音讯息，即使音量不大，也可能感到听觉疲劳、头胀或注意力难集中。静电式与平板式扬声器，是“唯二”没有相位失真的设计，长时间聆听一点不会疲劳，能很好实现透明、真实、宽松的声音重现。

凡事都有二面，静电扬声器优点难以企及，但它也有不足之处，所以长期以来难以成为主流。

上方是动圈式单元，下方是静电板，二者的差异十分巨大

英国QUAD对静电扬声器的发展居功厥伟

●首先是外型与摆位

以前很少有四件式大音箱，体型也不像现在这么夸张，全频的静电扬声器因为需要大面积振膜，往往做得有如二片大门板，一方面不容易摆放，二方面家人也较难接受。再来，双面发声也导致静电扬声器不能紧靠后墙摆位，如果造成“声短路”会严重影响低频表现，而远离后墙与侧墙后，它就能瞬间隐身，在眼前建构起一个巨大有规模感的表演舞台。

●稳定度

由于它是靠强电场对振膜作成的电极产生作用力而发声，要获得强大而均一的静电力作用在振膜上，必须先供以够高的偏压才行。这么一来用以驱动的音频电压也要相当高，低的有4000伏，高的可能7-8000伏才能有效的变化偏压(高压电压)而产生推力或吸力。

电极间通以高压时就产生了“高压放电”问题，由于三片电极间以空气隔离，过高的电压会使空气电离，产生火花飞溅于电极间。火花现象相当于瞬间猛烈放电，本身具有很高的温度，一旦火花放电就会把薄膜烧得千疮百孔，烧掉的部分变成碳化物沾黏在振膜上,使得电场的作用力不能全面均一。

静电扬声器的失真率极低，是唯一可以完美重现正弦波的设计

●低频的下潜与能量受限

因为振膜的大小跟波长有关，越大的振膜面积才能产生良好的低频延伸，静电膜又不容易有长冲程的运动，听起来不像动圈单元那样有冲击力有份量。部分产品混合动圈与静电设计，中高频完全靠静电振膜发声，500Hz以下交给动圈单元。这种设计避开2kHz-5kHz分频点，也就是人耳对相位最敏感的频段，理论上既可减少扬声器的体积，又能增加低频的延伸。

从图片中可以看到，结构复杂的动圈式单元不可能像静电膜那般轻盈敏锐，所以通常混合式设计会使用8-10英寸的中等口径低音。美国Martin Logan的旗舰Neolith配置二个低音单元，朝前的12英寸低音分频点400Hz，朝后的15英寸低音分频点60Hz，希望能减少可闻的速度延迟。

相比点音源音箱(左)，线音源(右)的静电扬声器有更宽广的扩散性

●灵敏度较低

振膜与固定电极间存在有高压，音频讯号输入时与高压相加减而产生变化的作用力，工作时电极瞬间的高压甚至会超过10000伏，对电极材料的选择就很重要。如果把电极的间距加宽，材料耐压问题比较容易解决，但振膜受固定电极静电场变化所产生的“库伦力”(电磁学基石之一，解释了带电物体如何相互吸引或排斥)是与距离的平方成反比，也就是距离愈大作用力愈弱。所以电极的间距越大，虽然可以提高耐压而且比较安全，但最重要的驱动力却减少了，所以静电扬声器灵敏度都不算高。

●无法发出很大声压

以QUAD ESL-63为例，固定电极与振膜间的距离是2.2mm，再宽一点灵敏度降低，再窄一点耐压不足。振膜只能前后移动共4.4mm，可想而知发出的声压就会受限。另一个问题是振膜物理位置的正确性。当振膜往前后移动时，由于振膜边缘被固定，作用力相当于施加在振膜的正中央，当讯号电压回至零点时振膜才会恢复原状。

如果施力时不是正对其中心，回复时振膜会成为波浪状而产生失真。更具体的说，振膜除了位置要正确外，其张力也要恰到好处，才能使张弛的动作迅速而确实。新一代静电扬声器多半改用多组静电模块共同发声，应对上述问题，但最大声压仍无法与动圈式喇叭相比。

被动分频器必须有电感、电容、电阻等元器件，每个都会影响音质

●阻抗变化比较大，需要大电流功放才能很好驱动

仍以Martin Logan的旗舰Neolith为例，标称阻抗4欧姆，20kHz高频时阻抗为0.43欧姆，你知道对功放来说那是多可怕的一个参数吗?静电扬声器的阻抗特性与动圈式音箱截然不同，静电单元结构类似一个可变电容器，形成电容性负载(动圈式为电感性+电阻性）。

由于静电扬声器需要高电压驱动，但功放输出为低电压大电流，因此绝大多数商用静电扬声器会在输入端加入一个升压变压器，将功放输出的低电压转为高电压，同时将静电单元的高阻抗转换为功放可接受的范围。

举例来说，静电单元本身在10kHz阻抗为50k欧姆，经过1:50变压器后，反射到功放端的阻抗变成20欧姆，用户端看到的阻抗数值感觉就比较和善。实际上静电扬声器的阻抗曲线特征是相位角为负值（电流超前电压），阻抗随频率升高而下降，或随着频率下延而升高（与动圈喇叭相反）。

因高频阻抗很低，功放需提供足够输出电流，否则高频会压缩、失真上升。电容性负载使功放负反馈稳定性受考验，劣质功放可能振荡或过热，电流不足或阻尼系数低的电子管功放可能无法良好控制。

●静电扬声器也需要“热机”

新一代的静电扬声器通常会进一步细分为中低音和高音模块，可以进行双功放分别驱动。低音模块的工作电压一般为5000-6000V，高音静电模块则只需1500V的电压，扬声器工作前要充电，因为薄膜以“恒定充电”模式运行，电荷积聚流动非常缓慢需要时间。实际操作，扬声器在插上电后不到半分钟即可发出声音，但随着充电时间增加声音会越来越好，一个小时左右可达到最佳性能，建议静电扬声器不要关机。

●扩散角度比较窄

老式的静电扬声器以大平板面板充当单一辐射器，当声音的波长小于面板宽度时（特别是波长较短的高频），声音会被聚焦或“向前”投射，形成一个小的“甜蜜点”(皇帝位)。有些品牌使用弯曲的静电面板来增加水平方向的扩散范围，但又会引发新的问题，新一代设计基本都拥有比较宽广的皇帝位了。

●静电扬声器也讨厌湿气与灰尘

空气虽然是最好的隔离层，但湿度很高时空气也会导电，引起前后固定电极的跳火，产生杂音或跳火时会让人心惊胆跳，所以玩静电扬声器抽湿机一定要准备。记住，只要经常用它，静电扬声器就不容易坏，振膜处在运动状态水分子就没法长期待在里面，附着不了就会散出去的。

如前所述，插着电的静电扬声器不建议关机。虽然振膜要高电压充电，但电源模块功率非的常小，也几乎没有什么电流，平均功耗只有5瓦左右而已，整天开着也不会心疼。老式静电扬声器更怕灰尘，其实用家只要每两、三个月用吸尘器以低吸力将附着表面的灰尘吸除，静电扬声器就可常保如新。

森海塞耳、HiFiMan等品牌的旗舰静电耳机售价高达数十万元，便宜许多的静电扬声器难道不香?

列举了一大堆静电扬声器的特性，我认为不能说全部是缺点，而是它与传统动圈式喇叭的本质差异。要把静电扬声器玩好的确需要一些常识与技巧，但为什么那么多发烧友忠实拥护，至死不悔呢?很简单，有机会仔细聆听好的静电扬声器，它极致透明醇美与毫无箱声的干净通清，仿佛“空气在发声”，乐器质感真实自然，一点没有从喇叭出来的感觉。

加上静电振膜为极轻而均匀受力的薄膜，无分割振动、无音圈、无悬边等非线性摩擦，奇次谐波失真极低。听起来听细节丰富、解析力惊人，微动态表现出色，连歌唱者呼吸声、弓弦摩擦都清晰可辨。鼓点利落、钢琴音符收放干脆，音乐节奏感强烈而精准。

前后反相发声产生自然的空间反射，搭配精准相位一致性，营造出层次分明的纵深感，精确的乐器定位与飘浮感如同置身音乐厅中，乐手位置清晰可辨，空气感与残响自然流动。这一切简直就是“天籁之音”，对于喜爱古典、爵士、人声、室内乐等注重细节与氛围的爱好者，静电扬声器常被视为“一旦拥有，别无所求”的终极选择。

而论经典扬声器的持续研发，香港King Sound（京兆）是不能不提的行业标杆。

King Sound（京兆）创立于2002年，是植根中国香港、享誉全球的静电扬声器领军品牌。多年来品牌始终专注于静电声学技术的深耕与革新，产品远销英国、美国、澳大利亚及中国内地等核心市场，凭借硬核技术与卓越音质，成为全球发烧友心中的“静电声学标杆”。

作为深耕行业的技术派，King Sound的研发实力早已通过市场验证：从初代产品到如今的第四代静电扬声器，品牌完成了多轮核心技术迭代，更攻克了静电音箱民用化的关键痛点：独创的静电扬声器有湿气检测，透过内部的加热器可以防止静电膜受潮，并有自动除尘系统，从根源解决了普通家庭环境中静电振膜易积尘、受潮影响音质的行业难题。

其技术亮点远不止于此：旗舰型号无需借助大口径动圈低音即可实现6Hz-42KHz的超宽频响范围，更通过优化振膜张力与电极排布，实现精准的声场定位与微动态还原，被海外媒体盛赞“能捕捉乐器最细腻的音色变化，带来身临其境的聆听体验”。

King Sound的技术实力与产品品质持续获得全球认可：不仅多次亮相CES等国际顶级音响展会并斩获好评，其旗舰型号更被《Stereo Times》等权威媒体评为“最具透明度与连贯性的静电扬声器之一”。即使是King Sound“单门板”的进阶级产品，也保留了静电扬声器标志性的透明感与空气感，又弥补了传统静电低频不足的短板，大大降低了Hi-End音响的入门门槛；

King Sound京兆全系列产品均遵循“以技术还原音乐本质”的理念，无论是屏风装饰还是可折叠书画装饰的艺术静电产品，无需复杂调试即可适配不同家居环境。全球发烧友的长期支持与口碑背书，让这个源自香港的品牌，在欧美主导的高端静电音响市场中占据了重要一席之地，成为“中国声学技术走向世界”的有力见证。

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