扬声器阵列由多个扬声器组合而成。与单个扬声器相比，扬声器阵列具有指向性特性可以灵活调整、辐射声功率高等特点。因此，扬声器阵列得到了广泛的应用，也成为声频领域的研究热点。本文主要分析和优化扬声器阵列的辐射特性，特别是辐射声场特性和指向性特性。　　首先，扬声器阵列通常可以用离散点声源模型和线声源模型进行分析，因此本文分析了多种典型阵列的离散点声源模型和线声源模型。　　其次，本文对直线型离散点声源模型扬声器阵列进行分析和优化，并提出全向阵列的优化方法。基于阵元权重与指向性构成离散时间傅里叶变换对，本文提出了多种优化方法，包括无限冲激响应全通滤波器方法、逆离散时间傅里叶变换方法、特殊函数方法、最优化阵元权重方法等。本文还实际提出了两种优化的全向阵列，理论分析和实验表明:这两种优化的全向阵列能实现:宽频带范围内具有不随频率变化的全向的指向性特性，并且具有相对于已有全向阵列更高的辐射声压级。　　第三，本文对曲线型离散点声源模型扬声器阵列进行分析和优化，并在CBT阵列的基础上采用多个Legendre函数相互交叠作为阵元权重，提出2种多重恒指向性阵列，即圆弧型Multi-CBT阵列和延时直线型Multi-CBT阵列。本文分析了多种Multi-CBT阵列在实际情形下的辐射声压级分布和指向性。理论和仿真结果表明，Multi-CBT阵列能够实现宽频带范围内可控的不随频率变化的指向性特性。本文还讨论了更广泛的椭圆弧型CBT阵列，并指出只有当椭圆趋近于圆弧时才能实现CBT阵列的特性。　　第四，本文并提出了测量扬声器阵列声波导特性的快速准确的方法。这种测量方法可以利用较为简便的实验设备，快速而准确的测量得到声波导的整个辐射声场的信息，填补了扬声器阵列声波导测量领域的空白。实验表明，本文提出的测量方法的平均测量误差小于±1dB。本文进一步提出声波导的评价参数:等效长度和声波导的有效辐射率，并且提出估计这些评价参数的方法:特定角度方法和指向性拟合方法。　　最后，本文对扬声器阵列的声波导进行优化，并提出了一种新的声波导的设计方案。理论分析和实验表明，这种声波导的平均有效辐射率大于98％，超过了经典的声波导，能显著提高扬声器阵列的声辐射特性。