近年来,随着科技水平的提高,扬声器阵列在生活中的应用越来越广。传统扬声器阵列系统多采用FPGA以及DSP来开发设计,其制作成本高、设计难度大。因此对扬声器阵列系统做进一步研究具有重要意义。本文针对扬声器声场控制的主要特点,采用意法半导体公司2018年新推出的高端嵌入式处理器芯片STM32H743IIT6,设计了一款先进、高性价比的扬声器阵列系统。该芯片具有高达400MHz的主频以及DSP指令集,且成本低、便于推广。本文工作重点为扬声器阵列系统的设计,主要工作如下:(1)完成了扬声器阵列系统硬件电路设计。开发设计了 STM32H743IIT6主控系统板以及音频采集电路,并根据TLV5610芯片的特点设计了 D/A转换模块。设计有源低通滤波电路,并采用TPA3116芯片设计功率放大器提升音频信号的功率。根据声场控制原理设计了具有信号采集、处理、显示及输出功能的扬声器阵列系统,实现声场指向性控制。(2)完成了扬声器阵列系统软件设计。基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统设计了音频信号采集、RTC实时时钟、真彩液晶屏显示和TLV5610数模转换等程序,有效提升系统实时性。(3)对相控理论以及FIR滤波算法进行分析,充分利用Cortex-M7内核DSP指令集,对扬声器阵列系统的指向性控制程序进行设计。利用STM32H743IIT6芯片设计了数据处理程序与信号输出程序,优化程序使数据处理速度与DSP相媲美。(4)设计了对应于扬声器阵列系统的线性扬声器阵列。制作1×16的扬声器阵列面板以及扬声器阵列平台,对搭建完成的基于STM32H743IIT6扬声器阵列系统进行了综合测试,测试结果表明此扬声器阵列系统具有很好的声场可控性。