本发明公开了一种语音信号增强方法及装置，该方法包括：获得多路语音信号中各路语音信号的先验信噪比和后验信噪比；根据所述多路语音信号的统计模型的模型参数获得所述多路语音信号的信号参数；根据所述信号参数和所述各路语音信号的先验信噪比和后验信噪比获得联合建模的所述各路语音信号的加权系数；利用所述各路语音信号的加权系数对所述对应的各路多路语音信号分别进行加权，获得加权后的多路语音信号；对所述加权后的多路语音信号进行合成，获得增强后的语音信号。本发明实施例中的技术方案，充分利用了多路信号间的相关性，提高了经过加权后的输出信号的信噪比。