微型聲頻定向揚聲器是應用于便攜式移動多媒體設備中的微型聲頻定向系統，本文針對其在應用領域中存在的高功耗問題，從軟硬件的角度優化系統設計，制造出系統功耗較小，系統成本較低的微型聲頻定向設備。

　　微型聲頻定向揚聲器功耗高的根本原因在于后級功率放大器的低效率及換能器負載的低電聲轉換效率。本文通過提高系統功放及換能器的轉換效率來降低系統功耗，從軟件和硬件兩個方面制定了兩套不同的微型聲頻定向系統設計方案。現有聲頻定向系統使用較多的算法為單邊帶（SSB）和雙邊帶（DSB）算法。理論分析表明傳統 DSB、SSB 算法由于使用幅值恒定的載波調制，導致系統大部分功率都浪費在了載波信號上，系統功耗較大。針對上述問題軟件方面提出了基于 SSB 算法的動態載波調制算法，優化改善了基于傳統型聲頻定向系統的平均功耗。另一方面為了提高后級功放效率，降低系統功耗，尋找嘗試以硬件方式實現數字調制產生高指向性可聽聲的系統設計方案。設計實現了一種數字式硬件調制的微型聲頻定向系統，該系統較傳統型聲頻定向系統最大的改進即系統所用功放均為 D 類功放，系統效率極高，可以有效降低系統功耗。針對數字式調制方案在功率放大后級設計阻抗匹配電路以更好地補償換能器響應，改善系統音質并降低系統功耗。此種硬件調制方式節約了系統成本，獲得了較高的電聲轉換效率，降低了系統功耗。

　　針對調試完成的系統，搭建了硬件測試平臺，對系統電路的各模塊進行調試，包括電源、存儲設備、數模轉換電路、模數轉換電路、功放電路及阻抗匹配電路。在系統電路各模塊均工作正常的前提下對系統整體性能指標進行測試。測試內容包括系統聲壓級，THD（總諧波失真），系統總體平均功耗等，測試數據表明，SSB 算法調制與 DSB 算法在功耗上相近，動態載波 SSB 算法較 SSB、DSB 在平均功耗上有較大改善；硬件的數字式調制方式在保證系統輸出音質的基礎上，在功耗改善方面效果顯著。