随着半导体技术的快速发展,处理器性能的不断提升,多通道麦克风阵列语音处理技术凭借优越的语音拾取性能逐渐取代了单通道的语音处理技术,麦克风阵列也广泛应用到市场上各种语音处理设备比如手机、对讲机、数字助听器等的语音拾取部分。今天的高端数字助听器有着强大的数字信号处理能力,特别是近十几年来步入数字化时代后,数字助听器的优势更加明显,其低噪声、节能、小型化和自适应调节等特点都是模拟助听器所欠缺的,成为听力患者的希望。麦克风阵列在数字助听器中的广泛使用尤为突出,多麦克风盒式助听器将成为今后助听器发展的主流。论文主要的研究内容是应用于数字助听器的麦克风阵列语音处理算法,该算法基于波束形成技术。论文研究了常规波束形成算法、线性约束最小方差(LCMV)波束形成算法,并基于广义旁瓣消除(GSC)设计了一种基于最小均方误差(LMS)的自适应波束形成算法,完成了算法各部分处理模块,实现了语音增强功能。论文对三种语音增强算法进行了仿真验证,分析了每种算法的优缺点。其中常规波束形成算法有一定语音增强效果,但是处理后语音质量偏低,去噪效果有限,LCMV波束形成算法去噪性能高,但是计算量偏大,不适合数字助听器使用。本文所设计的LMS-GSC麦克风阵列语音增强算法输出信噪比明显高于常规波束形成算法,并且在保证语音质量的同时计算量较少,适用于数字助听器。论文中设计了一种计算量小、估计准确的语音活动检测算法。只有语音检测算法高速有效,才能提高整个语音增强算法的效果。为了提高语音信号延时补偿的准确性,论文在互相关极值法的基础上引入最短路径算法,目的是屏蔽方向性噪声,提高目标语音的获取能力。本文设计了数据流程和软件实现,分析了内部的基本运算,讨论了算法中的问题并对程序加以优化。改进后的语音增强算法成功在ARM Cortex-A8嵌入式开发板上实现。仿真结果证明,算法处理的效果良好。