一种基于深度学习及随机阵列的声信号差分特征融合方法，包括波束成形方法和波达方向估计方法，波束成形方法的过程为：输入空间矩阵；空间矩阵通过系数估计CNN得到差分卷积核；构建随机声阵列输入声信号；将声信号变换成频域信号输入随机阵列模拟器；将信号输入差分卷积网络；根据多种选取模式，以取平均的方式完成差分特征提取；处理完成后输入空间滤波CNN，给出结果；波达方向估计方法的过程和波束成形方法总体相似，其中差分卷积核不接受提供的卷积核而是自行初始化；通过波达估计CNN而不是空间滤波CNN输出空间矩阵的估计。本发明通过深度学习的方法提高波达方向估计精度和波束成形的指向性。