静电扬声器

静电扬声器（ESL）是一个扬声器，其中通过所产生的音响设计的力施加在膜悬浮在静电场。

扬声器使用薄而平坦的振膜，通常由一块塑料制成，该薄膜上涂有一层导电材料，例如石墨，夹在两个导电栅之间，并且在振膜和栅之间有很小的气隙。对于低失真操作，隔膜必须在其表面上以恒定电荷而不是恒定电压进行工作。这可以通过以下两种技术中的一种或两种来完成：选择膜片的导电涂层并以使其具有非常高的表面电阻率的方式施加，并且/或者在EHT（超高压或超高压）电源和隔膜之间串联放置一个大阻值电阻。但是，后一种技术仍将允许变形，因为电荷将跨过膜片迁移到最接近“栅格”或电极的点，从而增加了移动膜片的力。这将在音频频率处发生，因此振动膜需要高电阻（兆欧）以减慢实际扬声器的电荷移动。

隔膜通常由具有优异机械性能的聚酯薄膜（厚度为2–20 µm）制成，例如PET薄膜。通过所述导电涂层的装置和一个外部高压电源隔膜在DC保持电位几千伏的相对于所述网格。网格由音频信号驱动；前后栅极反相驱动。结果，在两个栅格之间产生与音频信号成比例的均匀静电场。这会在已充电的膜片上施加力，其产生的运动会驱动其两侧的空气。

实际上，在所有静电扬声器中，振膜都是由两个栅格驱动的，而两侧是一个栅格，因为单个栅格施加在振膜上的力是非线性的，这是不可接受的，从而导致谐波失真。在两侧都使用栅格可以消除非线性的电压相关部分，但保留电荷（吸引力）相关的部分。结果几乎没有谐波失真。在最近的一种设计中，振动膜由音频信号驱动，而静电荷位于网格上（透明声音解决方案）。

栅格必须能够产生尽可能均匀的电场，同时仍允许声音通过。因此，合适的网格结构为穿孔金属板，带有张紧线的框架、线材等。

为了产生足够的场强，电网上的音频信号必须具有高电压。静电构造实际上是电容器，并且仅需要电流即可对由隔膜和定子板（之前的段落称为栅格或电极）产生的电容进行充电。因此，这种扬声器是高阻抗设备。相反，现代的电动锥形扬声器是一种低阻抗设备，具有更高的电流要求。结果，为了使用普通放大器，必须进行阻抗匹配。最常见的是变压器为此目的。该变压器的结构至关重要，因为它必须在整个可听频率范围（即大带宽）内提供恒定（通常很高）的变压比，从而避免失真。变压器几乎总是特定于特定的静电扬声器。迄今为止，Acoustat制造了xxx的商用“无变压器”静电扬声器。在该设计中，音频信号被直接从施加到定子内置高压阀放大器（如阀门也高阻抗器件），在不使用升压变压器的。

静电扬声器的优点包括：

1. 盒中的失真程度比常规圆锥驱动器低一到两个数量级
2. 在整个表面上驱动的膜片的重量极轻
3. 示例性的频率响应（振幅和相位均如此），因为与更常见的电动驱动器不同，产生力和压力的原理几乎没有共振。

音乐的透明度可以比电动扬声器好，因为辐射表面的质量比大多数其他驱动器小得多，因此存储能量的能力远不如后来释放。例如，典型的动态扬声器驱动器可能具有数十或数百克的移动质量，而静电膜仅重几毫克，是最轻巧的电动高音扬声器的几倍。由于较大的耦合表面，伴随的空气负载（通常在动圈扬声器中通常微不足道）通常为数十克，从而有助于将空气本身的共振累积衰减到很大的（尽管不是完全的）程度。静电也可以作为全范围设计执行，而缺少通常的分频滤波器和外壳，它们可能会使声音变色或失真。

由于许多静电扬声器是又高又薄的设计，没有外壳，因此它们可以用作垂直偶极子线源。与传统的电动扬声器相比，这在房间中产生了截然不同的声学性能。一般而言，与传统的箱式扬声器相比，大面板偶极辐射器更需要在房间内进行适当的物理布置，但是一旦到达那里，它就不太可能引起不良的房间共鸣，并且直接导致-反射声比大约高4-5分贝。反过来，这将使包含适当立体声信息和场地环境的录音的立体声再现更加准确。平面驱动器的方向性很强，因此它们具有良好的成像质量，条件是必须将它们相对于听众和房间中的声音反射表面进行仔细放置。已经构建了弯曲面板，这使得对放置的要求不那么严格，但是在某种程度上牺牲了成像精度。

静电扬声器在自己动手（DIY）扬声器制造商中颇受欢迎。它们是为数不多的几种扬声器之一，业余爱好者可以从头开始构建换能器本身，因为完整的ESL DIY项目的基本硬件可以在网上找到。此类电源包括必要时用于RC电路频率均衡的电阻器和电容器；升压变压器; 定子的带孔金属板或网格以及绝缘塑料；膜的聚合物膜和导电涂料（例如液态石墨悬浮液）；简单的张紧设备可适当调节膜片；和通常由木头制成的框架，用于将所有东西固定在一起。静电扬声器爱好者广泛阅读的资源是ESL专家Roger Sanders撰写的《静电扬声器设计指南》（ISBN  978-1-882580-00-2）。

目前生产的静电扬声器的其它制造商包括浸没从澳大利亚, Solosound所述的荷兰，国王的音频、Panphonics 从芬兰，普纳基于Cadence的音频，T +甲和来自德国的Silberstatic。2014年底，中国台湾技术制造商明基发布了全球首款便携式静电蓝牙扬声器treVolo。

Audiostatic Blanko.nu在荷兰专门制造电子管有源静电扬声器，Sound-Lab 专门制造全范围静电板。当前生产的xxx有源，全频域静电扬声器是Audiostatic DCA-5。JansZen当前提供其两种混合动力车型的主动（动力）版本，Carmelita Active（立式）和Valentina Active（落地式）。

MartinLogan、JansZen、Metrum Acoustics、Sanders Sound Systems和Sound-Lab，建立了使用常规低音扬声器或低音扬声器的混合设计。