双振膜传声器振动系统是由一队振膜组成，每个振膜与后极板间有一小的距离，这与前面所说的压强式传声器是相同的。每个振膜后面的空间提供声学阻尼和声学电容（刚性），振膜后的空腔与后极板上的小孔相连，这一系统的相移加上可变电极化系统使得改变指向图成为可能。
当开关位于位置1时，振膜被反向极化传感器具有双指向性图，这可以通过如下观察得出。注意到声音由90度或者270度入射时在它的每片振膜上将产生大小相等、相位相反的输出，因此净输出电压为零。
当开关位于位置5时，振膜的极化方式相同，对所有的入射角度，输出都是相同的，得到全指向性图。当开关置于中间不同位置时，可得到多种单指向性图。注意到开关位置3时可得到心行样式，在前一个振膜上得到最大极化电压e.，后一个振膜上为0v。无能量的振膜和后极板声学电容与声学电阻构成了一个相移网络，类似于单元件单指向性传声器的候补声孔的作用。
如果两个振膜精确匹配且电阻元件的声学阻抗可控制，则多指向性传声器的频率响应就是平坦的，极坐标图与频率一致。和速度传声器的情况相同，当从前到后的路径长度接近声波波长时，声学特性随着频率恶化。为了到15000hz都有一致的指向特性，需要最大直径为0。5英寸(12.5mm)，但是直径为1英寸(25mm)时的多指向性传声器的轴向频率响应到20000hz仍有一致的指向特性。，更高的灵敏度和更低的噪声，在极坐标图的一致性与具有大振膜的传感器进行权衡。
