随着计算机技术的发展,人们对计算机的简洁化和人性化提出了更高的要求。减轻计算机的重量,减小计算机的体积,是现代计算机发展的一个重要方向,作为计算机一个必不可少的输入设备,键盘也将朝着这个方向发展。从键盘的应用背景和发展趋势出发,我们提出了声学计算机键盘的思想。即利用一张普通白纸,上面印有各种键盘符号,当需要输入信息时,只需要轻轻敲击白纸上的字符,利用麦克风阵列捕获敲击音信号,通过对敲击音的处理,可以得到被敲击的字符,将其嵌入到操作系统中,就实现了传统计算机键盘输入信息的功能。本文主要研究基于PC机设计与实现声学计算机键盘半实物系统的问题。首先简单介绍了麦克风阵列模型和近场源定位算法。为降低阵列模型的幅度和相位误差对定位算法性能的影响,本文在研究远场天线阵列误差校正方法的基础上,针对近场均匀麦克风线阵,提出了一种利用单一校正源对阵列模型误差进行校正的方法,并将其应用到了实际麦克风阵列的校正中。文中给出了半实物系统的整体结构,并简要分析了系统各组成部分需具备的功能,随后对各组成部分的设计思想和方法进行了详细的描述。为了完成基于麦克风阵列的数据采集,我们用NI公司的数据采集卡PCI-6024E构造了一个多路数据采集系统,并针对PCI-6024E不能进行多路数据同步采集的问题,提出了一个工程解决方案。此外,为提高采样率,解决了两块数据采集卡同步采集麦克风阵列数据的问题,并完成了双卡同步的软硬件设计。详细讨论了半实物系统上位机软件部分的设计方法,给出了各个部分的程序设计框图和设计效果图。讨论了系统调试过程中遇到的问题,对系统的运行效果进行了评估,本声学键盘半实物系统设计达到设计要求,可为深入研究近场声学被动定位问题和验证声学键盘方案的性能提供重要的支撑作用。