本发明公开了基于深度神经网络的麦克风阵列语音增强方法及系统，利用麦克风阵列进行多通道语音信号的采集并对采集到的语音信号进行预处理，通过使用深度神经网络对预处理后的多通道语音信号估计噪声与目标语音的掩膜并计算得到噪声和目标语音的协方差矩阵，根据得到的噪声和目标语音协方差矩阵计算波束形成系数对带噪的多通道语音信号进行波束形成处理，并将波束形成处理后的语音信号通过由深度神经网络估计的目标语音掩膜进行消除残留噪声的后处理。本发明采用基于深度神经网络的方式对麦克风阵列进行语音增强处理，不需要依赖例如平面波假设或者阵列几何这样的先验知识进行波束形成处理，所实现的麦克风阵列语音增强系统具有较好的鲁棒性。