在各种技术层出不穷的新时代,多媒体技术的发展可谓突飞猛进,各种智能化的设备走进寻常百姓家,丰富方便了人们的生活。语音信号处理技术是多媒体技术中重要的组成部分,得到了较为广泛的研究关注,声源定位是语音信号处理领域热门的研究对象。基于麦克风阵列的声源定位技术在智能音箱、视频会议等领域有着广泛的应用。本文主要对基于到达时间差的定位理论进行研究,具体研究内容如下:首先对声源定位技术的研究背景和国内外研究现状进行了综述。接着对影响声源定位效果的因素以及声源定位算法中的预处理部分进行了简单的介绍。然后针对广义互相关时延估计算法在噪声和混响的情况下效果不佳的问题,和基于倒谱预滤波的时延估计算法只改善了广义互相关算法的抗混响效果,在低信噪比环境下性能仍然较差的问题进行了改进。通过引入二次互相关,提出了一种基于倒谱预滤波的二次互相关算法。同时,用二次互相关功率谱代替两路输入信号的互功率谱并引入加权因子对相位变换加权函数进行改进,使算法对噪声和混响更具鲁棒性。仿真结果表明:改进后的基于倒谱预滤波的二次互相关算法在抗混响和抗噪声的能力上要优于倒谱预滤波时延估计算法和相位变换加权广义互相关算法,在低信噪比和强混响的条件下仍然可以得到较为准确的时延估计值。最后针对相位变换加权可控响应功率算法在噪声和混响增大时定位性能下降以及运算量大的问题进行了改进,提出了一种基于改进可控响应功率算法的混合定位算法。通过对其引入前述改进的基于倒谱预滤波的二次互相关算法,将所得二次互相关函数代替相位变换加权广义互相关函数,来提高定位算法的抗混响和抗噪声能力。但该定位算法还有运算量大运行速度慢的缺点,故首先利用五元十字形阵进行几何定位,得到粗略的定位结果,然后利用改进的可控响应功率算法在此定位结果的基础上进行精确的二次定位,通过双步定位提高其定位速度。仿真结果表明:混合定位算法在抗混响和抗噪声的能力上要优于几何定位算法和相位变换加权可控响应功率算法,并且提高了定位速度。