作为传统的语音拾取工具,单个孤立麦克风在噪声处理、声源定位和跟踪,语音提取和分离等方面存在不足,严重影响了语音通信质量。如果使用多个麦克风组成阵列,在时频域的基础上增加一个空间域,对来自空间不同方向的信号进行空时处理,将有利用采用自适应算法自动跟踪说话人的方向和位置并提高信噪比,从而弥补上述不足。因此,基于麦克风阵列的产品能够广泛利用于具有嘈杂背景的语音通信环境,例如会场、多媒体教室、车载免提电话和助听器等。阵列麦克风的研究是阵列语音信号处理研究的一个热点。但国内目前并无相关具有自主知识产权的产品,所以对于该技术的研究具有较为领先的意义。本文从上述应用背景出发,讨论了基于麦克风阵列的说话人跟踪技术,分析了该技术所涉及的相关算法,包括四个关键部分:谱抵消、多频非平稳信号处理、改进的Music算法、近场最小方差波束形成。本文还讨论了基于阵列麦克风的通用阵列语音信号处理系统硬件平台的设计。该硬件平台可为实现各种阵列语音信号处理算法提供硬件支持,以美国德州仪器公司(TI)的浮点DSP-TMS320C6711为核心,使用12通道AD采样语音,在DSP中完成浮点算法,最终DA得到处理后的语音。本文最后讨论了基于上述硬件平台的软件系统的设计。该软件系统划分为两个层面的软件编写,包括操作系统和应用软件。操作系统完成硬件资源管理和任务调度,在此基础上完成该算法的应用软件编写,验证了该算法的工程可实现性。