Ein elektrostatischer STAX-Kopfhörer mit »Pro-Bias« hält seine Membran auf 580 V DC, etwa dem 9,7-Fachen der 60-V-DC-Grenze der berührungssicheren Klasse ES1 in der IEC 62368-1 (STAX-Produktspezifikationen 2026; DigiKey, IEC-62368-1-Designartikel 2021). Diese Vorspannung liegt zudem innerhalb des Bereichs von 75 bis 1.500 V DC, über den die EU-Niederspannungsrichtlinie ihren Anwendungsbereich definiert (Europäische Kommission, Seite zur Richtlinie 2014/35/EU, 2026). Die Membran, die sie auflädt, kann extrem dünn sein: Sennheiser nennt 2,4 Mikrometer für den HE 1, und eine Graphen-Membran aus der Forschung war etwa 30 nm dick (Sennheiser-HE-1-Produktseite 2026; Zhou und Zettl, Applied Physics Letters 2013). Dasselbe elektrostatische Prinzip, umgekehrt angewendet, nutzen Kondensatormikrofonkapseln, wie in unseren Statistiken zum Kapselrauschen bei Vintage-Röhrenmikrofonen behandelt, und es geht einen anderen Weg als die magnetgetriebenen Konstruktionen aus unseren Statistiken zum THD von planarmagnetischen und dynamischen Treibern. Wir haben Daten aus technischen Spezifikationen von STAX, der IEC, UL, der Europäischen Kommission, begutachteten Beiträgen in Applied Physics Letters, im Journal of the Acoustical Society of America und in Microsystems and Nanoengineering sowie archivierten unabhängigen Messungen von Stereophile zusammengetragen.
Ein Hinweis zum Wort »Compliance« in diesem Artikel. Es hat hier zwei Bedeutungen, die wir getrennt halten. Die mechanische Nachgiebigkeit (Compliance) beschreibt, wie leicht eine Membran einer Kraft nachgibt (das Gegenteil der Steifigkeit): Eine dünne, leichte Membran unter geringer Spannung ist sehr nachgiebig. Die regulatorische Konformität bedeutet, Vorschriften zur elektrischen Sicherheit wie die IEC 62368-1 oder die EU-Niederspannungsrichtlinie einzuhalten. Die Abschnitte 1, 2 und 6 behandeln überwiegend die erste Bedeutung, die Abschnitte 4 und 5 die zweite.
TL;DR
- 580 V DC Vorspannung bei jedem aktuellen Over-Ear-Earspeaker von STAX: SR-X9000, SR-009D, SR-L700 MK2 und SR-X1 (STAX-Produktspezifikationen 2026)
- 2 mA DC: die Berührungsstromgrenze der Klasse ES1 im Normalbetrieb, die bei einem Einzelfehler auf 25 mA DC steigt (UL Japan, technischer Kurzbericht zur IEC 62368-1)
- 60 V DC: die Spannungsgrenze der Klasse ES1 in der IEC 62368-1, gegenüber 120 V DC für ES2 (DigiKey, IEC-62368-1-Designartikel 2021)
- 75 bis 1.500 V DC: der von der EU-Niederspannungsrichtlinie seit dem 20. April 2016 abgedeckte Spannungsbereich (Europäische Kommission, Seite zur Richtlinie 2014/35/EU, 2026)
- Etwa 30 nm: Dicke einer elektrostatischen Graphen-Membran, vorgespannt mit 100 V DC (Zhou und Zettl, Applied Physics Letters 2013)
- 2,4 Mikrometer: von Sennheiser selbst angegebene Membrandicke des HE 1 (Sennheiser-HE-1-Produktseite 2026)
- 0,01% THD bei 1 kHz und 100 dB SPL: Sennheisers eigene Angabe für das HE-1-System (Sennheiser-HE-1-Produktseite 2026)
- 1,26% THD oder weniger von 20 Hz bis 400 Hz bei einem elektrostatischen MEMS-Push-Pull-Lautsprecher, gegenüber 4,4% bei 500 Hz beim früheren einseitigen Design (Fraunhofer IPMS, Microsystems and Nanoengineering 2022 und 2019)
- 10 dB: gemessene Höhenabsenkung beim Stax SR-007 von 2 kHz bis 20 kHz (Stereophile, Comparing World-Class Headphones 2011)
-
- Mai 2023: Veröffentlichung der IEC 62368-1 Ausgabe 4.0 mit 823 Seiten (IEC Webstore 2023)
1. Vorspannung: Der 580-V-Standard »Pro-Bias« und Konstruktionen mit niedrigerer Spannung
Bei einem elektrostatischen Kopfhörer ist die Vorspannung eine feste hohe Gleichspannung, die die Membran auflädt, während das Musiksignal die beiden festen Elektroden (Statoren) auf beiden Seiten aussteuert. Auffällig ist die Einheitlichkeit: Jeder aktuelle Over-Ear-Earspeaker von STAX gibt dieselbe Vorspannung von 580 V DC an, ebenso wie seine Energizer (dedizierte Verstärker), sodass die Vorspannung weniger eine Konstruktionsentscheidung als vielmehr ein Schnittstellenstandard zwischen Kopfhörer und Verstärker ist.
Forschungsentwürfe zeigen, wie viel dieser Spannung aus der Geometrie und nicht aus der Physik stammt. Ein Graphen-Ohrhörer mit 120 Mikrometern Elektrodenabstand lief mit nur 100 V DC (Zhou und Zettl, Electrostatic Graphene Loudspeaker), und ein Nanoblatt-Wandler von 2025 nutzte 80 V DC (Park, Lee et al., Materials 2025). Schmale Abstände senken die für dieselbe Feldstärke nötige Spannung, weshalb die Miniaturkonstruktionen in Abschnitt 6 mit Dutzenden statt Hunderten Volt arbeiten.
| Metrik | Wert | Quelle |
|---|---|---|
| Vorspannung aktueller Over-Ear-Earspeaker von STAX (SR-X9000, SR-009D, SR-L700 MK2, SR-X1) | 580 V DC | STAX-Produktspezifikationen 2026 |
| Vorspannungsbereich des In-Ear-Earspeakers STAX SR-003 MK2 | 540 V bis 580 V DC | STAX-Produktspezifikationen 2026 |
| Vorspannung eines elektrostatischen Graphen-Ohrhörer-Prototyps | 100 V DC | Zhou und Zettl, Applied Physics Letters 2013 |
| Abstand zwischen Elektrode und Membran im Graphen-Prototyp | 120 Mikrometer | Zhou und Zettl, Applied Physics Letters 2013 |
| Gleichspannungsvorspannung an der Elektrode eines hybriden NbSe2-Nanoblatt-Wandlers | 80 V DC | Park, Lee et al., Materials 2025 |
| Beste getestete Wechselspannungsansteuerung bei diesem Nanoblatt-Wandler (von 30, 60 und 90 V) | 90 V AC | Park, Lee et al., Materials 2025 |
Kontext: Die 580 V sind eine Herstellerangabe, keine unabhängige Messung, und die STAX-Energizer in Abschnitt 4 nennen dieselbe Gleichspannungsvorspannung. Die vollständigen Spezifikationsseiten finden sich auf stax.co.jp.
2. Membrandicke, Elektrodenabstand und bewegte Masse (mechanische Nachgiebigkeit)
Eine elektrostatische Membran wird über ihre gesamte Fläche nahezu gleichmäßig angezogen, muss also nicht steif sein, um ihre Form zu halten. So können Entwickler sie extrem dünn und leicht bauen, was dem Treiber seine hohe mechanische Nachgiebigkeit verleiht. Eine Graphen-Membran aus der Forschung war etwa 30 nm dick, bei 22% bis 25% Lichtdurchlässigkeit, rund 80-mal dünner als die 2,4 Mikrometer, die Sennheiser für den HE 1 angibt (30 nm sind 0,03 Mikrometer; 2,4 / 0,03 = 80) (Sennheiser-HE-1-Produktseite).
Der Vorteil geringer bewegter Masse zeigt sich in der Effizienz und nicht in einer einzelnen Massenzahl. Die Autoren der Graphen-Studie berichten von Betriebsströmen von wenigen Nanoampere, einer Leistungsaufnahme weit unter 1 Mikrowatt und einem elektrostatischen Wirkungsgrad, der im Prinzip nahe 1 liegen kann, gegenüber unter 0,1 bei Ohrhörern mit Magnetspule. Für keinen handelsüblichen elektrostatischen Kopfhörer haben wir einen begutachteten Wert der bewegten Masse in Milligramm gefunden, daher bleibt der Vergleich mit dynamischen und planaren Treibern qualitativ (siehe den Daten-Hinweis).
| Metrik | Wert | Quelle |
|---|---|---|
| Membrandicke des Sennheiser HE 1 (Herstellerangabe) | 2,4 Mikrometer, platinbedampft | Sennheiser-HE-1-Produktseite 2026 |
| Dicke (aus der Lichtdurchlässigkeit geschätzt) und Durchmesser einer elektrostatischen Graphen-Membran | Etwa 30 nm dick, 7 mm Durchmesser | Zhou und Zettl, Applied Physics Letters 2013 |
| Wirkungsgrad eines elektrostatischen Treibers im Prinzip gegenüber typischen Ohrhörern mit Magnetspule | Nahe 1 gegenüber unter 0,1 | Zhou und Zettl, Applied Physics Letters 2013 |
| Dicke eines leitfähigen NbSe2-Nanoblatts in der Membran eines hybriden Wandlers | Etwa 3,5 nm | Park, Lee et al., Materials 2025 |
| Durchmesser der kreisförmigen Push-Pull-Membranen, modelliert und gemessen für einen Over-Ear-Kopfhörer | 60 mm und 65 mm | Chiang und Huang, JASA 2019 |
| Große und kleine Halbachse eines elliptischen Push-Pull-Kopfhörermembran-Prototyps | 32 mm und 30 mm | Chiang und Huang, Journal of Vibration and Acoustics 2022 |
Kontext: In der Studie von 2019 erzeugte die in einen Over-Ear-Kopfhörer eingebaute 65-mm-Konstruktion einen Frequenzgang am Kunstohr nahe der von Harman bevorzugten Zielkurve, und die Autoren beurteilten ihre Klangqualität als vergleichbar mit High-End-Kopfhörern mit dynamischem Treiber (Chiang und Huang, Journal of the Acoustical Society of America 2019). Das ist die eigene Einschätzung der Autoren, kein Blind-Hörtest.
3. Verzerrung und Frequenzgang: Was tatsächlich gemessen wurde
Der Ruf der Verzerrungsarmut von Elektrostaten beruht überwiegend auf Herstellerangaben. Sennheiser gibt für den HE 1 0,01% THD bei 1 kHz und 100 dB SPL an, doch das ist eine Herstellerangabe für das gesamte System einschließlich Verstärker und keine unabhängige Messung des Kopfhörers. Unabhängige veröffentlichte Zahlen sind seltener und älter. Was ein »neutraler« Frequenzgang bedeutet, steht in unseren Statistiken zur Präferenz für die Harman-Zielkurve.
Die vorhandenen unabhängigen Daten sind nützlich, weil sie der Annahme »standardmäßig linear« widersprechen. Von Stereophile veröffentlichte archivierte Messungen zeigten, dass der Stax SR-007 von 2 kHz bis 20 kHz gegenüber Mitten und Bässen um 10 dB abfiel, mit einer schmalen Spitze nahe 10 kHz (Stereophile, Comparing World-Class Headphones: Stax SR-007). Neueste verfügbare Daten: Stereophile und InnerFidelity, 2011, plus ein Messblatt, dessen Datei auf 2017 datiert ist.
| Metrik | Wert | Quelle |
|---|---|---|
| THD des Sennheiser-HE-1-Systems bei 1 kHz und 100 dB SPL (Herstellerangabe) | 0,01% | Sennheiser-HE-1-Produktseite 2026 |
| Angegebener Frequenzbereich des Sennheiser HE 1 (Herstellerangabe) | 8 Hz bis über 100 kHz | Sennheiser-HE-1-Produktseite 2026 |
| Gemessener Hochfrequenzpegel des Stax SR-007, 2 kHz bis 20 kHz, relativ zu Mitten und Bässen | Um 10 dB abgesenkt | Stereophile, Comparing World-Class Headphones 2011 |
| Breitbandige Isolation des Stax SR-X Mk3 Pro, 100 Hz bis 10 kHz | -11 dBr | Stereophile-Messblatt 2017 |
| Messungen von elektrischer Impedanz und Phase für elektrostatische Kopfhörer im Stereophile-Archiv | Nicht verfügbar (nicht gemessen) | Stereophile-Messblatt 2017 |
| Angegebener Frequenzgang des elektrostatischen Kopfhörers Koss ESP/950 (Herstellerangabe) | 8 Hz bis 35.000 Hz | Koss-ESP/950-Produktseite 2026 |
Hinweis zu Ausreißern: Die archivierten Stereophile-Blätter zeigen THD+Rauschen für Elektrostaten bei 90 und 100 dB, doch die veröffentlichten PDFs enthalten Kurven und keine tabellierten Prozentwerte, sodass wir für einen elektrostatischen Over-Ear-Kopfhörer keinen unabhängigen THD-Prozentwert angeben (Stereophile-Messungen zum SR-X Mk3 Pro). Die Koss-ESP/950-Seite nennt eine Impedanz von 100 kOhm und eine Empfindlichkeit von 98 dB SPL/1 mW, ebenfalls Herstellerangaben.
4. Spannungshub und Leistung des Energizers
Ein elektrostatischer Treiber verhält sich wie ein Kondensator (110 pF einschließlich Kabel bei den Over-Ear-Modellen von STAX), braucht also Spannung statt Strom, und STAX gibt diese Earspeaker mit 100 bis 101 dB bei 1 kHz für eine Eingangsspannung von 100 Vrms an. Das Flaggschiff SRM-T8000 liefert 470 Vrms bei 1 kHz, in der Herstellerspezifikation als 1.330 Vp-p angegeben, mit 60 dB Verstärkung (STAX-SRM-T8000-Spezifikationen). Das ist etwa das 15,7-Fache der in der Tabelle genannten ES1-Grenze von 30 Vrms für Wechselspannung unter 1 kHz (470 / 30 = 15,7), weshalb Abschnitt 5 für alle wichtig ist, die diese Verstärker bauen oder modifizieren.
Die Streuung über die Baureihe zeigt den Zielkonflikt zwischen Spannungsreserve und Portabilität. Der batteriebetriebene SRM-D10 MK2 fällt auf 200 Vrms und 53 dB Verstärkung, während die netzbetriebenen Modelle zwischen 300 und 470 Vrms liegen (STAX-SRM-D10-MK2-Spezifikationen). Selbst das portable Gerät liefert das Doppelte der 100 Vrms Eingangsspannung, die für die Empfindlichkeitsangabe verwendet wird.
| Metrik | Wert | Quelle |
|---|---|---|
| Maximale Ausgangsspannung des STAX-Energizers SRM-T8000 bei 1 kHz (60 dB Verstärkung, 95 W Leistungsaufnahme) | 470 Vrms (1.330 Vp-p) | STAX-SRM-T8000-Spezifikation 2026, auch von HomeTheaterHifi 2024 aufgeführt |
| Maximale Ausgangsspannung der STAX-Energizer SRM-700S, SRM-400S und SRM-500T bei 1 kHz | 450, 400 und 300 Vrms | STAX-Produktspezifikationen 2026 |
| Maximale Ausgangsspannung, Verstärkung und Akkulaufzeit des portablen STAX SRM-D10 MK2 | 200 Vrms, 53 dB (450-fach), etwa 3,5 Stunden bei USB-Eingang | STAX-Produktspezifikationen 2026 |
| ES1-Spannungsgrenze für Wechselspannung unter 1 kHz in der IEC 62368-1 | 30 Vrms (42,4 V Spitze) | DigiKey, IEC-62368-1-Designartikel 2021 |
| ES2-Spannungsgrenze für Wechselspannung unter 1 kHz in der IEC 62368-1 | 50 Vrms (70,7 V Spitze) | DigiKey, IEC-62368-1-Designartikel 2021 |
| Untere Wechselspannungsgrenze der EU-Niederspannungsrichtlinie | 50 V AC | Europäische Kommission, Seite zur Richtlinie 2014/35/EU, 2026 |
Kontext: Der Wert von 1.330 Vp-p erscheint in der Herstellerspezifikation, die in der HomeTheaterHifi-Besprechung des SR-X9000 vom 19. August 2024 wiedergegeben ist. Die Rechnung stimmt: 470 Vrms mal 1,414 mal 2 ergibt etwa 1.329 V.
5. Regulatorische Konformität: IEC-62368-1-Energieklassen und die EU-Niederspannungsrichtlinie
Die IEC 62368-1 ersetzte die älteren Sicherheitsnormen für Audio/Video und IT, indem sie Energiequellen in Klassen einteilt und für jede Schutzmaßnahmen vorschreibt. Ihre vierte Ausgabe, veröffentlicht am 26. Mai 2023, umfasst 823 Seiten und trägt ein Stabilitätsdatum von 2026, das Jahr, bis zu dem die IEC erwartet, dass der Text unverändert bleibt (IEC 62368-1:2023 im IEC Webstore). Die elektrischen Klassen sind für elektrostatische Kopfhörer unmittelbar relevant: ES1 braucht für gewöhnliche Nutzer keine Schutzmaßnahme, ES2 mindestens eine, und ES3 eine doppelte oder verstärkte Schutzmaßnahme (DigiKey, How to Design Protection Circuits Compliant for IEC 62368-1).
Die Spannung allein entscheidet nicht über die Klasse. Die Norm legt Grenzen sowohl für die voraussichtliche Berührungsspannung als auch für den Berührungsstrom fest, weshalb eine Hochspannungsquelle mit begrenztem Strom nach beiden Kriterien beurteilt wird (UL Japan, technischer Kurzbericht zur IEC 62368-1). Wir haben kein öffentliches Dokument gefunden, das angibt, wie ein bestimmtes elektrostatisches Kopfhörersystem eingestuft ist, daher vergleichen die folgenden Verhältnisse nur Spannungen.
| Metrik | Wert | Quelle |
|---|---|---|
| Ausgabe, Veröffentlichungsdatum und Umfang der IEC 62368-1 | Ausgabe 4.0, 26. Mai 2023, 823 Seiten (korrigierte Fassung August 2025) | IEC Webstore 2023 |
| Gleichspannungsgrenzen für ES1 und ES2 | 60 V DC und 120 V DC | DigiKey, IEC-62368-1-Designartikel 2021 |
| Berührungsstromgrenzen der ES1, Normalbetrieb gegenüber Einzelfehlerbedingung | 2 mA DC gegenüber 25 mA DC (0,5 mA rms gegenüber 5 mA rms für Wechselstrom unter 1 kHz) | UL Japan, technischer Kurzbericht zur IEC 62368-1 |
| 580 V DC Pro-Vorspannung im Vergleich zu den Gleichspannungsgrenzen von ES1 und ES2 | Etwa das 9,7-Fache von ES1 (580 / 60) und das 4,8-Fache von ES2 (580 / 120) | Abgeleitet aus der Vorspannung in Abschnitt 1 und den DigiKey-Gleichspannungsgrenzen |
| Maximale Nennspannung von Geräten im Anwendungsbereich der IEC 62368-1 | 600 V | Element, A Complete Guide to IEC 62368-1 2025 |
| Von der EU-Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU abgedeckter Spannungsbereich | 50 bis 1.000 V AC und 75 bis 1.500 V DC | Europäische Kommission, Seite zur Richtlinie 2014/35/EU, 2026 |
| Datum, ab dem die Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU gilt | 20. April 2016 | Europäische Kommission, Seite zur Richtlinie 2014/35/EU, 2026 |
| Geplantes Rückzugsdatum der EN 62368-1:2014 in Europa | 6. Juli 2024 | Element, A Complete Guide to IEC 62368-1 2025 |
Kontext: Die Seite der Europäischen Kommission zur Niederspannungsrichtlinie bezieht den Spannungsbereich auf den Eingang oder Ausgang des Geräts, und Element erwartet, dass die vierte Ausgabe 2026 oder 2027 verbindlich wird (Element, A Complete Guide to IEC 62368-1). Der UL-Kurzbericht beschreibt außerdem Kontakt mit ES2 als möglicherweise schmerzhaft und Kontakt mit ES3 als geeignet, Verletzungen einschließlich Herzkammerflimmern zu verursachen.
6. Elektrostatische MEMS-In-Ear-Lautsprecher: Das Prinzip verkleinert
MEMS-Lautsprecher (mikroelektromechanische Systeme) sind die neuesten elektrostatischen Konstruktionen, in Silizium geätzt statt aus gespannter Folie aufgebaut. Sie zeigen den Zielkonflikt der mechanischen Nachgiebigkeit in seiner einfachsten Form: Ein elektrostatischer Spalt lässt sich nur bis zu einem gewissen Punkt nutzen, bevor die bewegte Elektrode an die feste klappt (Pull-in), was ein Team von Fraunhofer IPMS und Arioso auf etwa ein Drittel des Elektrodenabstands bezifferte (Ehrig et al., Forum Acusticum 2020). Ein symmetrischer Push-Pull-Aktor hielt den THD von 20 Hz bis 400 Hz bei 1,26% oder darunter, wo das frühere einseitige Design desselben Teams bei 500 Hz 4,4% gemessen hatte (Kaiser et al., The push-pull principle, Microsystems and Nanoengineering 2022).
Der Schalldruck ist das offene Problem. Das frühere Design erreichte 69 dB bei 500 Hz in einem Standard-Ohrsimulator, die Push-Pull-Version 79 dB bis 1 kHz (Kaiser et al., all-silicon MEMS micro speaker, Microsystems and Nanoengineering 2019, und der oben genannte Beitrag von 2022). Ein Überblick von 2025, der Leistungsdaten von 1990 bis 2026 abdeckt, kam zu dem Schluss, dass piezoelektrische MEMS-Lautsprecher das Feld dominieren, vor allem wegen ihres Fokus auf Miniaturisierung und Effizienz (Wittek et al., Review of MEMS Transducers for Audio Applications). Wie sich kleine herkömmliche Lautsprecher nahe ihren Grenzen verhalten, steht in unseren Statistiken zu Verzerrung und maximalem SPL bei Smartphone-Lautsprechern.
| Metrik | Wert | Quelle |
|---|---|---|
| THD eines einseitigen elektrostatischen MEMS-Lautsprechers bei 500 Hz (40 V DC Offset, 10 Vpp Ansteuerung) | 4,4% | Kaiser et al., Microsystems and Nanoengineering 2019 |
| SPL dieses Bauteils bei 500 Hz in einem Ohrsimulator nach IEC 60318-4 (1,26 cm3) | 69 dB, Maximum 104 dB bei 11,4 kHz | Kaiser et al., Microsystems and Nanoengineering 2019 |
| THD des elektrostatischen MEMS-Push-Pull-Lautsprechers von 20 Hz bis 400 Hz | 1,26% oder weniger, Spitze von 2% bei 1,4 kHz | Kaiser et al., Microsystems and Nanoengineering 2022 |
| Elektrostatischer Spalt und Chipgröße des Push-Pull-Bauteils | 2,5 Mikrometer, 10 x 10 mm2 | Kaiser et al., Microsystems and Nanoengineering 2022 |
| Typische Trennspalte in elektrostatischen MEMS-Lautsprechern | 1 bis 8 Mikrometer | Micromachines, Review of Recent Development of MEMS Speakers 2021 |
| SPL eines elektrostatischen 2 x 2 mm großen Parylen-MEMS-Lautsprechers in 1 cm Abstand, angesteuert mit 150 V | 113,4 dB bei 7,68 kHz | Micromachines-Überblick 2021, zitiert Kim 2005 |
| Ansteuerung und THD eines piezoelektrischen MEMS-Lautsprechers aus gesputtertem PZT, zum Vergleich | 2 Vpp, THD unter 2% | Micromachines-Überblick 2021, zitiert Stoppel 2018 |
Kontext: Derselbe Beitrag von Kaiser et al. 2022 zitiert frühere Arbeiten von Sugimoto et al., in denen die Push-Pull-Ansteuerung die Oberwellen im Vergleich zur einseitigen Ansteuerung um etwa 10 dB senkte. Der Micromachines-Überblick weist darauf hin, dass das Parylen-Ergebnis von 2005 in 1 cm Abstand gemessen wurde und daher nicht direkt mit Werten aus Ohrsimulatoren vergleichbar ist.
Zusammenfassung: Hochspannungs-Vorspannung und Treiber-Nachgiebigkeit bei elektrostatischen Kopfhörern in Zahlen
| Metrik | Wert | Quelle |
|---|---|---|
| Vorspannung aktueller Over-Ear-Earspeaker von STAX | 580 V DC | STAX-Produktspezifikationen 2026 |
| Maximale Ausgangsspannung des STAX-Energizers SRM-T8000 bei 1 kHz | 470 Vrms (1.330 Vp-p) | STAX-SRM-T8000-Spezifikation 2026 |
| ES1- und ES2-Gleichspannungsgrenzen in der IEC 62368-1 | 60 V DC und 120 V DC | DigiKey, IEC-62368-1-Designartikel 2021 |
| ES1-Spannungsgrenze für Wechselspannung unter 1 kHz | 30 Vrms (42,4 V Spitze) | DigiKey, IEC-62368-1-Designartikel 2021 |
| 580 V DC Vorspannung als Vielfaches der ES1-Gleichspannungsgrenze | Etwa das 9,7-Fache | Abgeleitet (580 / 60), siehe Abschnitt 5 |
| ES1-Berührungsstromgrenze, Normalbetrieb | 2 mA DC | UL Japan, technischer Kurzbericht zur IEC 62368-1 |
| Gleichspannungsbereich der EU-Niederspannungsrichtlinie | 75 bis 1.500 V DC | Europäische Kommission, Seite zur Richtlinie 2014/35/EU, 2026 |
| Veröffentlichungsdatum der IEC 62368-1 Ausgabe 4.0 | 26. Mai 2023 | IEC Webstore 2023 |
| Maximale Nennspannung im Anwendungsbereich der IEC 62368-1 | 600 V | Element, A Complete Guide to IEC 62368-1 2025 |
| Dicke der elektrostatischen Graphen-Membran | Etwa 30 nm | Zhou und Zettl, Applied Physics Letters 2013 |
| Vorspannung des Graphen-Ohrhörers | 100 V DC | Zhou und Zettl, Applied Physics Letters 2013 |
| Membrandicke des Sennheiser HE 1 (Herstellerangabe) | 2,4 Mikrometer | Sennheiser-HE-1-Produktseite 2026 |
| THD des Sennheiser HE 1 bei 1 kHz und 100 dB SPL (Herstellerangabe) | 0,01% | Sennheiser-HE-1-Produktseite 2026 |
| Gemessene Höhenabsenkung des Stax SR-007, 2 kHz bis 20 kHz | Um 10 dB abgesenkt | Stereophile, Comparing World-Class Headphones 2011 |
| THD elektrostatischer MEMS-Lautsprecher, Push-Pull-Design (20 Hz bis 400 Hz) gegenüber früherem einseitigem Design (500 Hz) | 1,26% oder weniger gegenüber 4,4% | Kaiser et al., Microsystems and Nanoengineering 2022 und 2019 |
| Pull-in-Grenze für die nutzbare Auslenkung einer einzelnen elektrostatischen Elektrode | Etwa 1/3 des Elektrodenabstands | Ehrig et al., Forum Acusticum 2020 |
| Typischer Spalt elektrostatischer MEMS-Lautsprecher | 1 bis 8 Mikrometer | Micromachines-Überblick 2021 |
Methodik und Quellen
- Produktspezifikationsseiten von STAX, im Oktober 2026 gelesen: SR-X9000, SRM-T8000, SRM-D10 MK2, dazu die Seiten zu SR-009D, SR-L700 MK2, SR-X1, SR-003 MK2, SRM-700S, SRM-400S und SRM-500T auf stax.co.jp. Alle STAX-Zahlen sind Angaben des Herstellers selbst.
- Sennheiser-HE-1-Produktseite und Koss-ESP/950-Produktseite: Herstellerangaben, als solche gekennzeichnet.
- Zhou und Zettl, Electrostatic Graphene Loudspeaker, Applied Physics Letters 102, 2013 (Volltext auf arXiv).
- Chiang und Huang, Experimental modeling and application of push-pull electrostatic speakers, JASA 146(4), 2019; Chiang und Huang, elliptische Push-Pull-Membran, Journal of Vibration and Acoustics 2022 (Abstract über OpenAlex).
- Park, Lee et al., High-Performance Acoustic Transducers with Exfoliated NbSe2 Nanosheets and Hybrid Force Mechanisms, Materials 18(4), 2025.
- Archivierte InnerFidelity-Messungen, veröffentlicht von Stereophile: Comparing World-Class Headphones: Stax SR-007 (2011) und das Messblatt zum Stax SR-X Mk3 Pro (2017).
- HomeTheaterHifi, Test des Stax-SR-X9000-Earspeakers, 19. August 2024, nur für die Herstellerangabe von 1.330 Vp-p verwendet.
- IEC 62368-1:2023, IEC Webstore.
- DigiKey, How to Design Protection Circuits Compliant for IEC 62368-1, Steven Keeping, 5. Mai 2021.
- UL Japan, technischer Kurzbericht zur IEC 62368-1 über ES-Klassen im Vergleich zu SELV.
- Element, A Complete Guide to IEC 62368-1 (zuletzt bearbeitet am 7. August 2025).
- Europäische Kommission, Seite zur Niederspannungsrichtlinie (LVD).
- Kaiser et al., Concept and proof for an all-silicon MEMS micro speaker utilizing air chambers, Microsystems and Nanoengineering 5, 43, 2019; Kaiser et al., The push-pull principle, Microsystems and Nanoengineering 8, 125, 2022; Ehrig et al., Electrostatic Push-Pull MEMS Audio Transducer for In-Ear Applications, Forum Acusticum 2020.
- Review of Recent Development of MEMS Speakers, Micromachines 12(10), 1257, 2021 und Wittek, Melnikov, Kaiser und Zimmermann, Review of MEMS Transducers for Audio Applications, arXiv 2025 (überarbeitet am 14. September 2026).
- Daten-Hinweis: Kein unabhängiges Labor hat in dieser Sitzung einen tabellierten THD-Prozentwert oder einen Wert der bewegten Masse (in Milligramm) für einen aktuellen elektrostatischen Over-Ear-Kopfhörer veröffentlicht, sodass die Verzerrungs- und Massenvergleiche mit dynamischen und planaren Treibern auf Herstellerangaben, Forschungsprototypen und MEMS-Bauteilen beruhen. Neueste verfügbare Daten für unabhängige Messungen von Over-Ear-Modellen: Stereophile und InnerFidelity, 2011 und 2017. Die Graphen-Daten von Zhou und Zettl (2013) und der UL-Kurzbericht (archiviert 2014) sind ebenfalls älter als drei Jahre. Die ES1- und ES2-Grenzen stammen aus erläuternden Dokumenten von DigiKey und UL, nicht aus dem Text der 823-seitigen Norm, der kostenpflichtig ist; vor jeder Zertifizierungsarbeit sollte die Norm selbst geprüft werden. Die Verhältnisse 9,7 und 15,7 vergleichen nur Spannungen und bestimmen keine Energieklasse, weil auch Berührungsstromgrenzen gelten. Die IEC 62368-1 erreicht 2026 ihr Stabilitätsdatum, sodass eine Überarbeitung oder Bestätigung diese Zahlen ändern kann, und Element erwartet, dass die vierte Ausgabe 2026 oder 2027 verbindlich wird.
Zuletzt aktualisiert: 27. Oktober 2026. Wir aktualisieren diese Zusammenstellung vierteljährlich, und die nächste Aktualisierung wird erwartet, wenn die IEC ihre Entscheidung zum Stabilitätsdatum der IEC 62368-1 Ausgabe 4.0 veröffentlicht.