本文针对谱减算法在低信噪比环境下由于音乐噪声和相位噪声的干扰导致语音增强与检测效果不佳的问题,提出了一种基于双稳随机共振理论与谱减算法的复合型语音增强算法。在对相位噪声的几何分解研究后发现,噪信号相位与纯净相位之间的差值与信号的初始信噪比成负相关,而复合方法利用随机共振在微弱信号处理方向上的独特优势对含噪语音进行预处理,将噪声的能量往低频的语音信号上转移,实现不损伤语音信号的同时提升语音信号的信噪比,从而减小谱减算法中相位噪声的影响。另外,在对预处理过后的语音信号进行谱减时采用自适应增益平均的方式对增益函数做时域上的平滑处理,以此降低谱减算法对语音信号的损伤程度。实验采取Matlab仿真的方式,对含噪语音信号分别通过复合方法语音处理系统与谱减算法语音处理系统,并详细对比分析复合方法与谱减算法输出语音的分段信噪比以及感知语音质量评估得分。经大量实验仿真发现,复合方法与谱减算法对比优势明显,在初始信噪比低于-7dB时复合方法效果尤为显著,可将初始信噪比低至-15dB的含噪语音信号分段信噪比提升至OdB左右,信噪比增益高达15dB。实验结果表明,随机共振与谱减算法结合的复合方法可明显提升低信噪比环境下语音信号的输出分段信噪比及感知语音质量。