远距离声音的采集在很多领域有着特殊的用途。本文针对这个问题开展研究，实现了一个基于双音频聚焦镜的远距离语音采集系统。具体工作包括音频聚焦镜的设计、双通道语音增强算法的实现以及双通道虚拟声的合成。 在音频聚焦镜的设计方面，主要基于现有的卫星电视天线进行改造。利用声学边界元仿真工具对聚焦镜的声场特性进行了研究，仿真结果表明，一定尺寸的聚焦镜可对声音信号中较高频部分进行聚焦，而且聚焦镜具有良好的指向特性。实测证明了该聚焦镜良好的聚焦性能。 在双通道语音增强算法方面，由于本文实现的系统常常需要在室外环境中工作，因此需要一种可以针对各种非平稳噪声都具有较强鲁棒性的语音增强算法。为此，本文结合了传统广义旁瓣消除算法针对相干噪声的有效性以及经典的后滤波算法针对非相干噪声的有效性，并引进一个信号检测组件，实现了一种对于相干/不相干、平稳/不平稳噪声都具有良好性能的双通道语音增强算法。仿真实验证实了该算法的有效性。 在虚拟声音合成方面，本文利用基于头传输函数的虚拟声合成方法，还原了增强后语音的位置信息，使听者听到的声音更加真实，自然。