通常情况下,语音难以避免的会受到来自周围环境的干扰。噪声降低了语音的信噪比和可懂度,严重时将导致语音处理系统无法正常工作。语音增强作为前置处理方案是抑制干扰的有效途径。由于传统的单麦克风技术提供的信息仅限于时/频信息,因此其降噪性能并不理想。而麦克风阵列可以提供空域和时/频信息,能够更好的解决该问题。麦克风阵列语音增强是近些年来研究的热门课题。麦克风阵列语音增强涉及时延估计(Time Delay Estimation)和波束形成(Beamforming)两项关键技术。本文着重对这两种技术进行了研究。在时延估计方面,研究了相位变换加权的广义互相关时延估计算法性能,给出了算法在-20dB~10dB的信噪比下的性能分析;利用麦克风阵列语音数据库分析了算法在实际情况下的性能;对时延估计算法在处理数字信号时的精度问题进行了分析,证明了整数倍时延估计的实用性。波束形成方面,利用宽带频域波束形成器对固定波束形成器进行改进,实现了在语音频段内的恒定束宽波束形成器,解决了固定波束形成器对低频干扰消噪性能不佳的问题。最后本文给出了一种可行的麦克风阵列语音增强系统的设计,对系统的软硬件实现作了详细的论述,对系统实现过程中遇到的问题和解决方法进行行了讨论。