声源定位系统的研究与开发是工业控制与信号处理领域的研究热点，其研究的主要内容之一就是定位方法。本文应用麦克风阵列对声源定位系统进行研究，分析了麦克风声源定位的必要性和面临的主要困难。介绍了几种常见的声源定位方法，总结归纳并比较其优缺点。本论文以时延估计方法为主要研究对象，该方法又包括广义互相关时延估计法和自适应时延估计法。在理论上对各类方法进行性能分析，给出各种算法的适用场合和优缺点。针对广义互相关法的优缺点本文提出了一种基于神经网络滤波的广义互相关时延估计方法并详细叙述了神经网络滤波的基本理论和其优越性，通过该时延估计方法可以有效的抑制随机噪声对时延估计的影响从而得到更准确的时延值，使该时延估计方法具有更好的适应性。同时归纳几种常见的基于时延的定位方法及其使用场合，包括空间数学几何法、球形插值法、线性插值法，和基于Tabu搜索的定位方法。最后提出一种实际可行的三维声源定位方法，通过实验并且对其性能进行分析。通过实验数据表明，该定位系统实时可行，定位精度基本令人满意。