本发明属于通信技术领域，具体涉及一种基于期望最大化算法的分频带时延估计方法，包括：传感器阵列接收任意的两个声源信号，分别对第一声源信号和第二声源信号进行离散时间傅里叶变换，得到对应的第一声信号和第二声信号；采用广义互相关时延估计算法，得到第一声信号和第二声信号之间广义互相关函数；提取两个声信号的互功率谱，将其拆分成多个子频带，进而建立全频带互相关观测数据，并得到全频带矩阵；建立全频带矩阵与全频带互相关观测数据之间的映射关系，进而建立全频带矩阵与由均值和协方差矩阵组成的观测数据之间的新映射关系；采用期望最大化算法，计算每个子频带的估计时延，并进行多次迭代，并将该稳定估计时延作为最终的时延。