麦克风阵列技术是当前语音信号处理领域的研究热门，在噪声抑制和声源定位等场合有着广泛的应用，被认为是最有前景的语音增强技术。各阵元信号之间的时间延迟差是麦克风阵列信号处理中的一个重要参数，因此延时估计成为麦克风阵列应用中的一个关键步骤。　　 本文首先介绍了各种延时估计技术，在对传统算法进行分析研究的基础上，指出了传统算法中的一些缺陷和不足。为此，本文针对延时估计算法体系中的两个分支提出了自己的改进。一，由于传统算法大多数是基于两阵元麦克风阵列提出的，并不能充分利用项目中采用的四阵元麦克风阵列。本文对传统广义互相关函数法进行了改进，使之能够利用多阵元麦克风阵列的信息冗余来提高延时估计的性能，使算法在低信噪比和混响环境中比传统算法具有更好的效果。二，在从方向估计角度出发研究延时估计的过程中，对之前只能用于窄带信号延时估计的MUSIC算法进行了扩展，使之能够有效地用于宽带语音信号的延时估计。　　 实验表明改进后的延时估计算法比现有传统算法具有更好的抗噪性，在与后续的自适应波束形成技术结合后，得到的麦克风阵列语音增强系统显著减弱了语音中的噪声和干扰。