双微麦克风阵列是本课题组所提出的一种类人耳结构的麦克风阵列,其最大特点为在拥有较近阵元间距麦克风阵元的同时亦包含了较远阵元间距麦克风阵元。适用于双微麦克风阵列处理的语音增强算法可有效适用于双耳助听器、机器人人工头等应用场景。本文在双微麦克风阵列基础上所展开的工作主要包括:1)介绍双微阵列的结构特性,并推导了其阵列流型与自由场中来波方向定位(DOA)的几何定位法;2)结合双微麦克风阵的阵元结构特点,提出了相关滤波广义旁瓣抵消(CF-GSC)算法,该方法可在双微麦克风阵列结构中获得良好的增强效果;另外提出了基于改进的维纳后滤波的宽带最小方差无畸变响应(MVDR)语音增强方法。该方法能有效的抑制非目标方向干扰信号的影响,且改进的维纳后滤波方法有效的减少了传统维纳后滤波所带来的畸变,可提供具有较好输出可懂度的增强后语音。3)结合前端的语音增强算法,探讨了在双耳应用场景中双耳线索保留,重点考虑其中的双耳时间差(ITD)的保留与输出。这些信息的保留与输出能够有效的提升听损患者的助听体验,能够在语音增强过程中最大程度的保证患者对于真实环境方位的感知,特别是噪声线索的输出可有望帮助患者规避外在危险源。4)实现了基于Android平台的助听器应用,结合移动设备的麦克风数量及位置分布,在仅包含单麦克风的设备中使用单通道谱减算法获取增强后语音;在包含两个或以上麦克风的设备中使用双通道最小均方误差算法(LMS)输出增强后的语音。另考虑到听力损失患者高频听觉丧失的情形,在应用中还开发了实时的移频压缩功能。实际试听表明该应用能实现简单场景下的良好助听效果。