为了对诸如机器噪声、交通噪声等环境中的噪声进行开发利用，将其转换为电能，对电磁式声电转换系统的机理进行了理论与实验研究。该系统包括Helmholtz共鸣器和电磁式换能器矩阵两部分，前者作为声压放大器，对入射声压进行放大；后者作为声电转换元件，将Helmholtz共鸣器腔体内的声能转换为电能。系统处于谐振状态时，入射声压在Helmholtz共鸣器腔体内被放大到最大。Helmholtz共鸣器腔体内波动声压作用于振膜时，振膜产生与波动声压同频率的振动。振膜振动带动音圈做切割磁力线运动，使音圈两端产生相应的感应电动势，从而实现声能与电能的转换。 运用动力类比方法获得了Helmholtz共鸣器和电磁式换能器矩阵的等效类比电路，通过变量器将两者连接起来组成了系统等效类比电路，建立了电磁式声能发电系统的数学模型。利用MATLAB软件编制模拟程序，以入射声波驱动频率、入射声压振幅、电阻负载和换能器参数作为输入变量对系统数学模型进行求解，并对模拟结果进行了讨论。 基于系统物理模型设计了一套实验装置，通过实验研究了入射声波驱动频率、入射声压振幅、电阻负载以及换能器参数对系统性能的影响，得出以下结论：当声波驱动频率达到系统的谐振频率时，系统可获得最大的功率输出；系统处于谐振状态时，功率输出随输入声压的增大而增大；选择与系统相匹配的最佳负载阻抗，可获得最佳的功率输出；提高换能器的品质因数可以提高系统的功率输出和声电转换效率。 从声能发电系统对输入声波驱动频率的响应、对输入声波振幅的响应及对电阻负载变化的响应等三个方面将实验结果与模拟结果进行对比分析，验证了电磁式声能发电系统的数学模型是适用的，基于MATLAB开发的模拟程序可以作为系统初始设计的工具。