膽管中的陰極工作時處于1000℃上下的紅熱狀態，因而陰極材料中的電子具備較高的能量（能級），會掙脫陰極材料原子的束縛而沖出到體外的空間（真空）。故陰極材料的原子由于失去電子而帶正電荷，在陰極表面與空間電子之間形成一電場，該電場將空間電子拉向陰極。因此沖出陰極的電子也不能跑太遠，從而在陰極表面附近形成一電子云層，稱之為電子云。膽管工作時，陰極電流實際是從電子云發出，并非直接由陰極放出。所以電子云是膽管工作電流的真正發源地，相當于實際的陰極，故也稱作“虛陰極”。這種形態就是膽管所特有“空間電荷效應”。由于電子云處于陰極表面（電場）拉力與能級外沖力的平衡狀態之中，發生噪動與不規則運動情況的可能性基本不存在，所以不產生噪聲。從而間接地屏蔽了電子在陰極材料中遷移所形成的噪聲。雖然膽管陽極噪聲可能不低于晶體管，但是由于“虛陰極”的存在，膽管工作時的噪聲卻遠遠小于膽管晶體管，而且也低于場應管。這是膽機工作時音低特別干凈的真實原因。
　　任何膽管，因為存在了空間電荷效應，噪聲都比較低。所以各個膽機，揚聲器中的沙沙聲都是聽不到的。而這沙沙聲正是主要由放大器件產生的噪聲，稱白噪聲。
　　空間電荷效應是膽管工作時特有的一種形態，在晶體管內絕不會存在。近年來，盡管由于制造技術水平的提高，晶體管器件的噪聲水平已可能低于膽管。然而在實際運行時，膽管卻顯出更低的噪聲效果，更佳的動態信噪比。膽機的音底干凈就是印證。
　　膽機廠家發現膽機還有一個現象；音質隨開機時間的增加越來越好：逐漸達到最佳。這又是什么原因呢？
　　這個現象可以理解為：隨著工作時間延長，膽管噪聲顯著降低，特性趨于規范的緣故。
　　膽管工作高熱狀態，其內部溫度在1000℃以上。在此高溫下，電極材料也會析出氣體。所以膽管內均裝有吸氣劑，通常在管頂或管壁上一層黑亮的物質就是吸氣劑。吸氣劑是溫度越高，化學性質越活潑，吸氣作用越佳。所以隨著膽機開機時間的延長，膽管內溫度上升而趨于穩定，使吸氣劑能允分發揮作用。從而使管內氣體分子數充分減少，真空度提升。使膽內電子與氣體分子的碰撞的噪聲消除，膽的特性就接近理想狀態。這樣造成了音底越發干凈，音色更趨于純正的現象。
　　另外，膽管由于外部環境中的熱傳導作用，管內溫度是逐漸升高而趨于穩定的。而空間電荷的形成與溫度密切相關。只有達到相當溫度并穩定時，空間電荷才能穩定。而穩定的空間電荷存在則是低噪的原因。
　　在膽管各種工作機理中，“空間電荷效應”是膽機奇異現象的主要原因，也是膽最可貴而又獨特的性質。膽管中因空間電荷效應而形成“虛陰極”，的特點。目前其它固體器件尚無法具備。在音頻寬帶功放中，膽管的這個優點十分突出。當前先進的數碼音源DVD-Audio或SACD，要求與之配接的功放帶寬達80KHz以上。而放大器件的噪聲與帶寬成正比，所以低噪聲的器件更顯重要。無疑，具有低噪特性的膽，在新一代功放中會再放光采。