随着信息技术的不断发展,智能手机、笔记本电脑、平板电脑、智能音箱、智慧屏等智能终端产品日益普及,并得到广泛应用。这些终端设备均配备有麦克风或麦克风阵列,利用这些设备,容易构建成分布式麦克风网络,并可用于语音增强、声源定位、说话人跟踪等语音处理任务。与传统的麦克风阵列相比,分布式麦克风网络具有灵活的拓扑结构、大范围的空间覆盖率以及分布式数据处理能力,并在视频会议系统、智能监控系统、人机交互系统、网络教育、声学事件检测等领域具有广泛应用前景。在分布式麦克风网络中,各节点大多是随机放置,其位置通常未知;由于制造工艺等因素,网络中各麦克风往往具有不同的频率响应,导致麦克风间的增益和相位失配,影响其语音处理算法性能。因此,在分布式麦克风网络语音处理应用中,需要用几何校准方法对节点位姿进行估计,用频率响应校准方法来补偿网络中麦克风之间的频率响应差异。近年来,分布式麦克风网络校准方法研究已经取得一定进展,但这些方法通常校准性能不高,有的只能集中式计算,需要额外的中心处理单元和较大的通信带宽,还有的需要昂贵的消声环境,这难以满足应用中的校准需求。本文深入研究了分布式麦克风网络几何校准与频响校准方法,以有效地估计网络节点的几何位置,消除麦克风间的频率响应差异。本文的主要创新工作如下:（1）为了实现分布式几何校准,提出了一种基于分布式阻尼牛顿算法的麦克风网络被动几何校准方法。该方法首先构建基于到达方向和到达时间差的代价函数,并给出其可辨识条件;然后,为实现分布式计算,将上述代价函数分解成多个局部代价函数,并将它们分配至各个节点上;最后,提出一种分布式阻尼牛顿优化算法,以分布式优化方式最优估计各节点的位置、方向及节点间的起始采样偏差,实现麦克风网络的分布式几何校准。与现有的集中式校准方法相比,该方法能分布式地估计麦克风网络的几何结构,不需要额外的中心处理单元,且能节省通信带宽。仿真和实际实验结果表明,该方法需要较少的校准声源,就能得到良好的几何校准效果。（2）当麦克风网络中每个节点都配备扬声器时,提出了两种声收发器网络几何校准方法。第一种方法根据声收发器网络的特性,构建两种新的几何校准代价函数,并推导出对应的解析解。与现有方法相比,该方法具有更少的计算量,能快速地估计网络的几何结构。第二种方法首先采用相邻节点间的到达方向和到达时间差,构建两种新的代价函数,然后对其进行分布式处理,再用网络牛顿分布式优化方法估计网络的几何结构。与现有方法不同,该方法能以分布式的方式实现几何校准,适用于任意的网络通信图。仿真和实际实验结果表明,所提出的两种方法在有噪声和混响环境中均具有良好的校准性能。（3）针对麦克风之间频率响应失配问题,提出了一种基于多通道维纳滤波器的麦克风网络频率响应离线校准方法。该方法先将所有待校准麦克风聚拢放置在一起,使得麦克风能接收到几乎相同的校准信号;然后,基于增益和相位的最大允许误差,建立声源与麦克风的几何关系;接着,建立频率响应校准的系统模型,并在其后面级联多通道维纳滤波器,以补偿麦克风之间的增益和相位差异;最后,基于最小均方准则计算出校准滤波器的维纳解。与现有方法相比,该方法不需要昂贵的消声室条件,可大幅度节省校准成本。仿真和实际实验结果表明,所提出的方法在有噪声和混响的环境中,也具有良好的频率响应校准效果。（4）当待校准麦克风数量较大时,提出了一种基于谱平坦度的麦克风网络频率响应离线校准方法。该方法首先给出一种新的动态几何模型来放置待校准麦克风;然后,通过估计到达时间差来对校准信号进行同步;接着,在频域中给出一种校准滤波器设计方法,利用该方法能以解析的方式获取各路滤波器系数;最后,基于谱平坦度准则进一步优化滤波器,以减小校准滤波器在麦克风频带内的波动。与现有方法不同,该方法适用于大规模麦克风网络的频率响应校准,并在一般声学环境下就能精确地补偿麦克风之间的频率响应差异。仿真和实际实验验证了该方法的可行性。