四、静电扬声器认识上的几个误区

    静电扬声器是作为一种高科技产品，有着巨大潜在市场。因此，各生产企业对其关键技术的封锁是非常自然的。又由于静电扬声器售价昂贵，较少为专业人员所接触，因而产生了以下几个认识上的误区：

1．为获得电荷分布状况基本不变的振膜，有人提出采用半导体材料设计振膜的方案。由于半导体材料具有受外界条件影响会发生显著变化（如温度、光照）的特点，用其制作振膜的方案显然是行不通的。振膜设计的最佳方案是：合成，体积电阻率为：106~108Ω·cm，高强度、超薄、柔性材料振膜。

2．为省略极化电源，采用驻极材料制作振膜。认为驻极体是永久极化或带电的振膜，因而无需单独的极化电压。但实验表明，仅采用驻极材料制作振膜是不合适的。另一种考虑是：在音频信号中取极化电源。这是基于极化振膜虽需要较高的电压，但所需电流是非常小的（≤10μA左右），对功率消耗极微的考虑。此种方案的缺陷在于，一是不可避免增大失真，二是结构趋向复杂。

3．误认为静电扬声器易于吸附尘土。这是由于在我们周围有较多的静电环境易于聚尘的现象所引起的。实际上，静电聚尘的条件在于：静电必须首先电离尘粒才可能吸附尘粒。而静电扬声器是在交变电场的条件下工作的，电场强度超过某个临界值才可能电离尘埃而吸尘，在正常工作状态下，其电场强度小于上述临界值。因此，在设计中过多考虑防尘是完全不必要的。

4．认为静电扬声器不适宜放较高的声压。早期的静电式扬声器的确存在这样的问题。原因是早期静电扬声器的振膜多用纯金属材料制成，其抗拉强度较低，在高声压下易于破裂损坏，加之早期静电扬声器的固定电极绝缘较差，当高声压放音时，因可动电极振幅较大，两电极间绝缘介质被高压击穿，产生电晕所致。随着材料工业的进步，高分子、高强度振膜材料用于静电扬声器已相当普遍；另外，获得耐压6KV以上的绝缘电极板材料已不存在任何问题。实测表明：有效振动面积为10000mm2的静电扬声器能长时间并非常稳定地输出110dB的声压。

五、静电扬声器的优缺点及前景展望

    在目前条件下，电动式扬声器仍占有主导地位，一般认为，电动式扬声器的指标是相当不错的。因此，以电动式扬声器作为参照来分析静电扬声器比较合适。

    电动式扬声器的振动系统是音圈加振膜。电信号是先加于音圈，使之形成轴向运动而推动振膜，因而没有音圈不行。但激励空气，使电信号转换为声信号的任务则是由振膜担任的。为了改善柔顺性，扬声器都希望振膜愈轻愈好。但由于电动式扬声器振膜必须负载音圈，因而其质量受到了音圈的极大限制。同时，音圈在磁隙中的轴向运动，也会激励空气，会产生峰鸣声，音圈越大，冲程越长，则蜂鸣失真越大。另外，电动式扬声器的振膜必须是锥型或球顶型的。同时，为了增加柔顺，振膜上必须有折环。锥型和折环的缺陷在于：会产生分割振动，驻波和时间常数的不一致性，引起较大的失真。

    静电扬声器的振动系统是单一的振膜。质量比电动式扬声器的振动系统轻了数百倍，瞬态特性自然较电动式扬声器优越得多。而且，静电扬声器的振膜是平面的，全向策动的，因而基本上不会产生因结构所造成的失真。

    电动式扬声器的失真通常高达3%，想做到1%以下是极其困难的。静电扬声器的理论失真则仅为0.02%左右，做到0.5%以下则是轻而易举的事。

    根据心理声学的理论研究结果认为，在现场音乐会的条件下，听觉感受的50％以上来自墙壁、地板、屋顶等环境的反射声。因此，重放声音时，希望扬声器具有偶极特性。就此而言，静电扬声器在整个扬声器家族中，也是独一无二的。静电扬声器的另一个显著优点是，能够做得薄而轻（长期最大功率达100W的单元，可以做到厚度仅3mm），易于悬挂或安装。从结构上看，静电扬声器远比大多数扬声器简单，其最简方案仅用2~3个元件即可构成（图2）。由此，可以认为，静电扬声器的成本比绝大多数扬声器低。

    静电扬声器的主要缺陷是，需要极化电压（在有源系统中可以忽略），其次是面积较大。这是静电扬声器难以进入便携式系统的主要原因，也是静电扬声器在实际使用中只担任中高频并和电动式扬声器搭配使用的主要原因，更是静电扬声器科研的主要课题。如果采用准分子、激光微机械加工技术，可望制造出微型静电扬声器。

    静电扬声器的最大优点是：振膜质量极轻，因而柔顺性极优，解析力极佳，能捕捉音乐信号中极为细微的变化，使人感到非常逼真，有临场感，能充分表现音乐的神韵。

    由于高保真市场对扬声器的声频特性提出了更高的要求，现实环境已构成了静电扬声器普及使用的社会动力和技术支撑，从而为静电扬声器商品化带来了新的机遇。可以预言，在高保真领域，21世纪将是静电扬声器广泛使用的时代。