声源定位在声学应用领域有着至关重要的作用,当前声源定位系统中应用较为广泛的是基于TDOA(到达时延)的方法,通过计算声源到达阵列中不同基站的时间差得到声源角度。TDOA方法的定位准确度取决于定位系统的基站数量和基站之间的距离,基站间距越大,所获取的声信号相位差越大,时延越明显,准确度越高。为提高定位准确度,通常会采用多基站方式和间距较大的阵列以增加获取信号的相位差,因此存在阵列体积大,基站复杂的缺点。目前人们对于声源定位系统的定位精度、维度和系统体积有着较高要求,传统的TDOA定位阵列很难满足人们对高精度微型声定位系统的需要。学者们发现奥米亚寄生蝇的听觉系统中存在着膜间桥机制,其听觉系统中的膜间桥结构能使振膜两侧接收到的声信号产生较大差异,因而增强了听觉系统对声源角度和频率的分辨能力,使奥米亚寄生蝇能突破听觉器官长度的限制,具有较强的声定位能力。该机制为微型声定位系统研究提供了新的思路。本文从奥米亚寄生蝇中膜间桥机制放大声信号差异的原理出发,分析了与膜间桥机制等效的动力学模型和电路模型。以膜间桥耦合电路模型为基础,借助电路原理和数学变换等方法探讨了电路模型中参数的关系和参数选取步骤,通过电路仿真的形式验证了所选参数对应的膜间桥耦合电路模型对两基站信号差异的放大能力,同时通过计算确定了固定参数下信号差异与声源方位角的对应关系。并进一步将膜间桥耦合电路确定声源方位角的思路扩展至三维空间,提出了能够测量声源三维坐标的4麦克风微型空间声源定位系统。利用仿真软件对该系统进行仿真实验,并与基于TDOA的Chan算法定位阵列进行对比,发现相同阵列体积和基站数量下该系统定位精度明显高于Chan算法定位系统,Chan算法阵列必须提高基站间距或数量才能与膜间桥定位系统有着相同的定位误差量级。同时将该系统与目前较新的IKN,IKN-IQN等定位算法做对比,膜间桥微型空间定位系统在信噪比为20d B,膜间桥定位系统的定位距离误差均值为3.65cm;实验表明在较高信噪比条件下膜间桥定位系统的定位准确度优于改进IKN、IKN-IQN算法,且系统阵列体积最优,说明膜间桥定位系统定位准确度较高且在体积和基站数量上相比传统声定位阵列有很大优势。