本發(fā)明屬于信號處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成方法、系統(tǒng)及助聽設(shè)備。

背景技術(shù)：

助聽器、電子耳蝸等助聽設(shè)備使用者在安靜環(huán)境下基本能夠無障礙的進行交流，但在噪聲環(huán)境下，尤其是信噪比較低的情況下，電子耳蝸使用者的言語識別率大大降低。采用麥克風(fēng)陣列來提高助聽設(shè)備前端拾取到的語音信號的信噪比對于提高噪聲環(huán)境下助聽設(shè)備使用者的言語識別率很重要，尤其對于語音信號源與噪聲源的空間位置不一致時，該方法能有效地分離出語音信號，提高傳輸?shù)街犜O(shè)備的語音信號的信噪比，相當(dāng)于將助聽設(shè)備恢復(fù)到工作在相對“安靜”的環(huán)境下，有利于提高助聽設(shè)備使用者的言語識別率。

現(xiàn)有技術(shù)中由于尺寸限制，三個或以上數(shù)量的麥克風(fēng)陣列不適合用于助聽器、電子耳蝸等助聽設(shè)備上，因此，應(yīng)用于助聽設(shè)備上的麥克風(fēng)一般是單個全向性麥克風(fēng)或者單個指向性麥克風(fēng)，而兩個麥克風(fēng)陣列也比較少見。

麥克風(fēng)的極性可用極性圖表示，其反映的是中心頻率從不同的角度進入麥克風(fēng)的情況。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中助聽設(shè)備上使用的雙麥克風(fēng)語音信號波束形成方法拾取到的語音的空間方位信息有限，空間分辨率較低，而且形成的極性圖數(shù)量少，導(dǎo)致在方向性噪聲較嚴重時，非常不便于靈活地控制，從而形成合適的極性圖。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成方法、系統(tǒng)及助聽設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有的助聽設(shè)備上使用的雙麥克風(fēng)語音信號波束形成方法拾取到的語音的空間方位信息有限，空間分辨率較低，而且形成的極性圖數(shù)量少，導(dǎo)致在方向性噪聲較嚴重時，非常不便于靈活地控制波束，從而形成合適的極性圖的問題。

本發(fā)明實施例的第一方面，提供助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成方法，所述方法包括：

第一聲管將拾取到的語音形成第一路信號，第二聲管將拾取到的語音形成第二路信號，所述第一聲管和所述第二聲管包括于第一微型麥克風(fēng)中，所述第一聲管和所述第二聲管排列形成的角度在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，第三聲管將拾取到的語音形成第三路信號，第四聲管將拾取到的語音形成第四路信號，所述第三聲管和所述第四聲管包括于第二微型麥克風(fēng)中，所述第三聲管和所述第四聲管排列形成的角度在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，所述第一預(yù)設(shè)范圍和所述第二預(yù)設(shè)范圍均為[π-ε,π+ε]，所述ε的值趨于0，所述第一聲管、所述第二聲管、所述第三聲管和所述第四聲管均為全向性語音拾取器；

對所述第一路信號和所述第二路信號中任意一路信號給予固定的延遲參數(shù)進行信號處理，對所述第一路信號和所述第二路信號中另外一路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，進行信號處理，對所述第三路信號和所述第四路信號中任意一路信號給予固定的延遲參數(shù)進行信號處理，對所述第三路信號和所述第四路信號中另外一路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，進行信號處理，所述第一聲管和所述第二聲管之間的距離為d₂，所述第三聲管和所述第四聲管之間的距離為d₂，所述c為語音傳播速度；

將經(jīng)過所述信號處理的所述第一路信號和所述第二路信號耦合形成為一路信號，命名為第五路信號，將經(jīng)過所述信號處理的所述第三路信號和所述第四路信號耦合形成為一路信號，命名為第六路信號，所述第五路信號和所述第六路信號分別對應(yīng)預(yù)設(shè)的極性圖；

對所述第五路信號給予第一可調(diào)整傾角參數(shù)處理，所述第一可調(diào)整傾角參數(shù)為對所述第六路信號給予第二可調(diào)整傾角參數(shù)處理，所述第二可調(diào)整傾角參數(shù)為

將經(jīng)過所述可調(diào)整傾角參數(shù)處理的所述第五路信號和所述第六路信號耦合形成為總信號輸出，所述總信號對應(yīng)特定的極性圖。

本發(fā)明實施例的第二方面，提供助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括語音拾取子系統(tǒng)、第一處理子系統(tǒng)、第一耦合子系統(tǒng)、傾角參數(shù)處理子系統(tǒng)和第二耦合子系統(tǒng)：

所述語音拾取子系統(tǒng)包括第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)，所述第一微型麥克風(fēng)包括第一聲管和第二聲管，所述第二微型麥克風(fēng)包括第三聲管和第四聲管，所述第一聲管用于將拾取到的語音形成第一路信號，所述第二聲管用于將拾取到的語音形成第二路信號，所述第一聲管和所述第二聲管排列形成的角度在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，所述第三聲管用于將拾取到的語音形成第三路信號，所述第四聲管用于將拾取到的語音形成第四路信號，所述第三聲管和所述第四聲管排列形成的角度在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，所述第一預(yù)設(shè)范圍和所述第二預(yù)設(shè)范圍均為[π-ε,π+ε]，所述ε的值趨于0，所述第一聲管、所述第二聲管、所述第三聲管和所述第四聲管均為全向性語音拾取器；

所述第一處理子系統(tǒng)用于對所述第一路信號和所述第二路信號中任意一路信號給予固定的延遲參數(shù)進行信號處理，所述第一處理子系統(tǒng)還用于對所述第一路信號和所述第二路信號中另外一路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，進行信號處理，所述第一處理子系統(tǒng)還用于對所述第三路信號和所述第四路信號中任意一路信號給予固定的延遲參數(shù)進行信號處理，所述第一處理子系統(tǒng)還用于對所述第三路信號和所述第四路信號中另外一路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，進行信號處理，所述第一聲管和所述第二聲管之間的距離為d₂，所述第三聲管和所述第四聲管之間的距離為d₂，所述c為語音傳播速度；

所述第一耦合子系統(tǒng)用于將經(jīng)過所述第一處理子系統(tǒng)處理的所述第一路信號和所述第二路信號耦合形成為一路信號，命名為第五路信號，所述第一耦合子系統(tǒng)還用于將經(jīng)過所述第一處理子系統(tǒng)處理的所述第三路信號和所述第四路信號耦合形成為一路信號，命名為第六路信號，所述第五路信號和所述第六路信號分別對應(yīng)預(yù)設(shè)的極性圖；

所述傾角參數(shù)處理子系統(tǒng)用于對所述第五路信號給予第一可調(diào)整傾角參數(shù)處理，所述第一可調(diào)整傾角參數(shù)為所述傾角參數(shù)處理子系統(tǒng)還用于對所述第六路信號給予第二可調(diào)整傾角參數(shù)處理，所述第二可調(diào)整傾角參數(shù)為

所述第二耦合子系統(tǒng)用于將經(jīng)過所述傾角參數(shù)處理子系統(tǒng)處理的所述第五路信號和所述第六路信號耦合形成為總信號輸出，所述總信號對應(yīng)特定的極性圖。

本發(fā)明實施例的第三方面，提供包括語音信號波束形成系統(tǒng)的助聽設(shè)備。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比存在的有益效果是：相比于現(xiàn)有技術(shù)中單個微型麥克風(fēng)拾取語音信號而言，本發(fā)明實施例采用雙微型麥克風(fēng)，且每個微型麥克風(fēng)包括在空間中指向相反方向的兩個聲管來拾取語音信號，同一微型麥克風(fēng)的兩個聲管，增大了語音拾取的空間分辨率，同時，拾取到的語音的空間方位信息大大增加。更重要的是，將拾取到的信號進行第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)和第二可調(diào)整傾角參數(shù)處理，最終兩微型麥克風(fēng)拾取的信號耦合輸出后的總信號對應(yīng)的極性圖數(shù)量大大增加，非常便于靈活地控制，形成合適極性圖，方便選擇性地拾取某些方向的有用語音信號，過濾方向性噪聲，提高助聽設(shè)備使用者的言語識別率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成方法實現(xiàn)流程圖；

圖2是本發(fā)明一實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)佩帶方位及語音信號拾取圖；

圖3示出了本發(fā)明實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的麥克風(fēng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部信號流向及外部信號耦合形成示意圖；

圖4示出了本發(fā)明實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的單麥克風(fēng)進行第一可調(diào)整傾角參數(shù)處理的信號耦合形成的極性圖；

圖5示出了本發(fā)明實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的單麥克風(fēng)進行第一可調(diào)整傾角參數(shù)和第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理的信號耦合形成的極性圖；

圖6示出了可調(diào)整傾角參數(shù)為60°，同一微型麥克風(fēng)的兩拾取點之間的距離均為0.0056米,第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)之間的距0.18米時的抵消型極性圖；

圖7示出了可調(diào)整傾角參數(shù)為60°，同一微型麥克風(fēng)的兩拾取點之間的距離均為0.0056米,第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)之間的距0.18米時的疊加型極性圖；

圖8示出了可調(diào)整傾角參數(shù)為90°，同一微型麥克風(fēng)的兩拾取點之間的距離均為0.0056米,第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)之間的距0.18米時的抵消型極性圖；

圖9示出了可調(diào)整傾角參數(shù)為90°，同一微型麥克風(fēng)的兩拾取點之間的距離均為0.0056米,第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)之間的距0.18米時的疊加型極性圖；

圖10示出了本發(fā)明實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的麥克風(fēng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部信號流向及外部信號耦合形成示意圖；

圖11示出了本發(fā)明另一實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12示出了本發(fā)明另一實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。

以下描述中，為了說明而不是為了限定，給出了諸多技術(shù)特征的說明示意圖，以便透切理解本發(fā)明實施例。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在沒有這些具體細節(jié)的其它實施例中也可以實現(xiàn)本發(fā)明。在其它情況中，省略對眾所周知的系統(tǒng)以及方法的詳細說明，以免不必要的細節(jié)妨礙本發(fā)明的描述。

為了有效解決現(xiàn)有的助聽設(shè)備上使用的雙麥克風(fēng)語音信號波束形成方法拾取到的語音的空間方位信息有限，空間分辨率較低，而且形成的極性圖數(shù)量少，導(dǎo)致在方向性噪聲較嚴重時，非常不便于靈活地控制波束，從而形成合適的極性圖的問題。本發(fā)明實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成方法包括第一聲管將拾取到的語音形成第一路信號，第二聲管將拾取到的語音形成第二路信號，所述第一聲管和所述第二聲管包括于第一微型麥克風(fēng)中，所述第一聲管和所述第二聲管排列形成的角度在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，第三聲管將拾取到的語音形成第三路信號，第四聲管將拾取到的語音形成第四路信號，所述第三聲管和所述第四聲管包括于第二微型麥克風(fēng)中，所述第三聲管和所述第四聲管排列形成的角度在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，所述第一預(yù)設(shè)范圍和所述第二預(yù)設(shè)范圍均為[π-ε,π+ε]，所述ε的值趨于0，所述第一聲管、所述第二聲管、所述第三聲管和所述第四聲管均為全向性語音拾取器；對所述第一路信號和所述第二路信號中任意一路信號給予固定的延遲參數(shù)進行信號處理，對所述第一路信號和所述第二路信號中另外一路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，進行信號處理；對所述第三路信號和所述第四路信號中任意一路信號給予固定的延遲參數(shù)進行信號處理，對所述第三路信號和所述第四路信號中另外一路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，進行信號處理；所述第一聲管和所述第二聲管之間的距離為d₂，所述第三聲管和所述第四聲管之間的距離為d₂，所述c為語音傳播速度；將經(jīng)過所述信號處理的所述第一路信號和所述第二路信號耦合形成為一路信號，命名為第五路信號，將經(jīng)過所述信號處理的所述第三路信號和所述第四路信號耦合形成為一路信號，命名為第六路信號，所述第五路信號和所述第六路信號分別對應(yīng)預(yù)設(shè)的極性圖；對所述第五路信號給予第一可調(diào)整傾角參數(shù)處理，所述第一可調(diào)整傾角參數(shù)為對所述第六路信號給予第二可調(diào)整傾角參數(shù)處理，可第二調(diào)整傾角參數(shù)處理；將經(jīng)過所述可調(diào)整傾角參數(shù)處理的所述第五路信號和所述第六路信號耦合形成為總信號輸出，所述總信號對應(yīng)特定的極性圖。以下分別進行詳細說明。

圖1示出了本發(fā)明實施例一提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成方法實現(xiàn)流程圖，其執(zhí)行主體可以是助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)，例如，助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的應(yīng)用程序。為了便于說明，圖1僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分，其過程詳述如下：

S101，第一聲管將拾取到的語音形成第一路信號，第二聲管將拾取到的語音形成第二路信號，第一聲管和第二聲管包括于第一微型麥克風(fēng)中，第一聲管和第二聲管排列形成的角度在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，第三聲管將拾取到的語音形成第三路信號，第四聲管將拾取到的語音形成第四路信號，第三聲管和第四聲管包括于第二微型麥克風(fēng)中，第三聲管和第四聲管排列形成的角度在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，第一預(yù)設(shè)范圍和第二預(yù)設(shè)范圍均為[π-ε,π+ε]，所述ε的值趨于0，第一聲管、第二聲管、第三聲管和第四聲管均為全向性語音拾取器。

圖2舉例示出了本發(fā)明實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)佩帶方位及語音信號拾取圖。如圖2所示，M1，M2可以分別為第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)，也可以分別為第二微型麥克風(fēng)和第一微型麥克風(fēng)，在此為了方便敘述，假定M1，M2為第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)，M1、M2為第二微型麥克風(fēng)和第一微型麥克風(fēng)的情況與此類似，不再贅述。同理，假定01為第一聲管，02為第二聲管，01和02屬于M1，03為第三聲管，04為第四聲管,03和04屬于M2，其他情況與此類似，不再贅述。第一聲管01和第二聲管02排列形成的角度在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，第三聲管03和第四聲管04排列形成的角度在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，第一預(yù)設(shè)范圍和第二預(yù)設(shè)范圍均為[π-ε,π+ε]，所述ε的值趨于0，因此，第一聲管01和第二聲管02、第三聲管03和第四聲管04在空間中大概呈π弧度，即指向相反方向，而且01、02、03和04為全向性語音拾取器，如此可增大語音拾取的空間分辨率，拾取到的語音的空間方位信息大大增加。

圖3舉例示出了本發(fā)明實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的麥克風(fēng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部信號流向及外部信號耦合形成示意圖。圖3中為了表達清晰的方便，第一微型麥克風(fēng)M1、第二微型麥克風(fēng)M2采用夸大畫法，如圖3中01和02分別為第一微型麥克風(fēng)M1的第一聲管和第二聲管，灰色實心圓A表示第一聲管01的語音拾取點，灰色實心圓B表示第二聲管02的語音拾取點，A和B為全向性語音拾取點。第二微型麥克風(fēng)M2的說明類似，第三聲管03的語音拾取點用灰色實心圓C表示，第四聲管04的語音拾取點用灰色實心圓D表示，其余不再贅述。

圖3中第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2均包括P1、P3和P2，M1內(nèi)部含有延遲參數(shù)和權(quán)重參數(shù)的設(shè)置。P1、P2和P3分別為電壓端口VCC、接地端口GND和信號輸出端口。

優(yōu)選的是，第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2之間的距離為d₁，所述d₁屬于第三預(yù)設(shè)范圍，所述第三預(yù)設(shè)范圍根據(jù)人的雙耳的間距確定。需要說明的是，前述意思為第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)是佩戴于雙耳的，而且對于不同的種族、性別、年齡的人來說，由于雙耳間距不同，第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2之間的距離也會不同。

例如，圖2中示出的05為人頭的模擬，501表示人鼻子的模擬，502和503分別表示人左耳和右耳的模擬，d₁表示第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2之間的距離。

需要說明的是，在此定義鼻子501的尖端指向為正向，相反方向為負向。定義第一聲管01和第三聲管03為前向聲管，第二聲管02和第四聲管04為后向聲管。

需要說明的是，事實上，圖2中的第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2是示意畫法，助聽設(shè)備的M1和M2一般位于耳朵內(nèi)。

需要說明的是，由于現(xiàn)有技術(shù)中的助聽設(shè)備一般是單微型麥克風(fēng)，因此，不會存在雙微型麥克風(fēng)之間距離選擇的問題，本發(fā)明實施例中由于為雙麥克風(fēng)，因此會存在雙麥克風(fēng)之間的距離，而且佩戴于雙耳首先，比較方便、自然；其次，可增大語音拾取的空間分辨率，拾取到的語音的空間方位信息也會大大增加。

S102,對第一路信號和第二路信號中任意一路信號給予固定的延遲參數(shù)進行信號處理，對第一路信號和第二路信號中另外一路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，進行信號處理，對第三路信號和第四路信號中任意一路信號給予固定的延遲參數(shù)進行信號處理，對第三路信號和第四路信號中另外一路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，進行信號處理，第一聲管和第二聲管之間的距離為d₂，第三聲管和第四聲管之間的距離為d₂，所述c為語音傳播速度。

以第一微型麥克風(fēng)M1為例進行說明，第二微型麥克風(fēng)的說明類似，不再贅述。

圖3中示例出對拾取點A拾取到的第一路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，進行信號處理，對拾取點B拾取到的第二路信號給予固定的延遲參數(shù)進行信號處理。

需要說明的是，固定的延遲參數(shù)中d₂即為圖3中第一聲管和第二聲管之間的距離，具體為拾取點A和拾取點B之間的距離，也就是第三聲管和第四聲管之間的距離，具體為拾取點C和拾取點D之間的距離，固定的延遲參數(shù)中c為語音傳播速度。

需要說明的是，圖3中帶箭頭的線表示信號處理流向，其中帶黑色實心箭頭的虛線表示語音信號波束形成系統(tǒng)內(nèi)部信號流向，帶灰色實心箭頭的實線表示外部信號耦合為總信號。

需要說明的是，事實上，不論是對第一路信號還是第二路信號進行第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β處理均能達到調(diào)整的第一路信號和第二路信號比例的目的，例如對第一路信號進行第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理，β為0.8，那么也可以對第二路信號進行第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理，β為1.25，兩種處理效果是本質(zhì)上是相同的。

需要說明的是，事實上，對于第一微型麥克風(fēng)的信號處理的第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β可與對于第二微型麥克風(fēng)的信號處理的第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β值不同。

S103，將經(jīng)過信號處理的第一路信號和第二路信號耦合形成為一路信號，命名為第五路信號，將經(jīng)過信號處理的第三路信號和第四路信號耦合形成為一路信號，命名為第六路信號，第五路信號和第六路信號分別對應(yīng)預(yù)設(shè)的極性圖。

以第一微型麥克風(fēng)M1為例進行說明，第二微型麥克風(fēng)的說明類似，不再贅述。

需要說明的是，經(jīng)過第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β處理的第一路信號和經(jīng)過固定的延遲參數(shù)處理的第二路信號在虛線圓表示的處理器進行耦合，圓中心的“-”號表示耦合處理為相減，然后內(nèi)部信號從輸出端口P3輸出，圖3中用指向輸出端口P3的箭頭表示內(nèi)部信號的輸出。

需要說明的是，耦合處理相減只是舉例，事實上也可以相加，在此不作具體限定，根據(jù)需要進行選擇。

需要說明的是，固定的延遲參數(shù)和第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，二者共同決定了第五路信號和第六路信號對應(yīng)預(yù)設(shè)的極性圖的形狀，例如心形形狀。

S104，對第五路信號給予第一可調(diào)整傾角參數(shù)處理，第一可調(diào)整傾角參數(shù)為對第六路信號給予第二可調(diào)整傾角參數(shù)處理，第二可調(diào)整傾角參數(shù)為

以第一微型麥克風(fēng)M1為例進行說明，第二微型麥克風(fēng)的說明類似，不再贅述。

需要說明的是，對第五路信號給予第一可調(diào)整傾角參數(shù)處理，即為將圖2中第一微型麥克風(fēng)M1進行旋轉(zhuǎn)，而且微型麥克風(fēng)的旋轉(zhuǎn)一般是在豎直平面內(nèi)進行的，給予可調(diào)整傾角參數(shù)處理決定了耦合形成的極性圖的方位。

圖4舉例示出了本發(fā)明實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的單麥克風(fēng)進行第一可調(diào)整傾角參數(shù)處理的信號耦合形成的極性圖。圖4中示例出了第五路信號給予第一可調(diào)整傾角參數(shù)處理后的極性圖，實線表示表示的是第一可調(diào)整傾角參數(shù)為60°時(相對于人頭來說，即向右傾角60°)，極性圖的形狀與方位，虛線表示的是第一可調(diào)整傾角參數(shù)為-30°時(相對于人頭來說，即向左傾角60°)，極性圖的形狀與方位。

圖5舉例示出了本發(fā)明實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的單麥克風(fēng)進行第一可調(diào)整傾角參數(shù)和第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理的信號耦合形成的極性圖。圖4中結(jié)合第一可調(diào)整傾角參數(shù)示例出了第五路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β處理后的極性圖，從圖5中可知，權(quán)重參數(shù)β設(shè)置為1時，極性圖為心形圖，即指向性輸出，權(quán)重參數(shù)β設(shè)置為2時，極性圖已經(jīng)非常接近全向性的極性圖，因此可以通過設(shè)置權(quán)重參數(shù)β為2來近似獲得單拾取點的波束，圖中夾于權(quán)重參數(shù)β為1和權(quán)重參數(shù)β為2之間的極性圖對應(yīng)的權(quán)重參數(shù)β介于1和2之間。

S105，將經(jīng)過可調(diào)整傾角參數(shù)處理的第五路信號和第六路信號耦合形成為總信號輸出，總信號對應(yīng)特定的極性圖。

如圖3中灰色帶實心箭頭的粗實線表示經(jīng)過可調(diào)整傾角參數(shù)處理的第五路信號和經(jīng)過可調(diào)整傾角參數(shù)處理的第六路信號通過相加耦合方式處理，形成為總信號輸出。

需要說明的是，由于在S101至S104中對固定的延遲參數(shù)第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β、第一可調(diào)整傾角參數(shù)和第一可調(diào)整傾角參數(shù)進行設(shè)置，因此，總信號根據(jù)前述設(shè)置對應(yīng)特定的極性圖。

優(yōu)選的是，第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)佩戴于雙耳時，若語音的傳來方向與雙耳的連線的夾角為例如，圖2中四條帶單向箭頭，且與圖中水平虛線的夾角為θ的射線表示語音傳來的方向，語音先后傳入第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)被語音拾取點A、B拾取形成為電信號，第一路信號為x(t)，第三路信號為t表示時間，第一路信號和第三路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，第二路信號和第四路信號給予固定的延遲參數(shù)則總信號為：

需要說明的是，總信號中βx(t)項表示對第一路信號進行第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β處理，項中的表示對第二路信號進行固定的延遲參數(shù)處理，項表示語音在空間的延遲，中項表示第三路信號在空間的延遲，整體表示對延遲的第三路信號進行權(quán)重參數(shù)β處理，中和均表示語音在空間的延遲，項中表示對第四路信號進行固定的延遲參數(shù)處理。

需要說明的是，信號在空間的延遲可通過作輔助線求出，為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，在此不贅述。

需要說明的是，在此給出語音先后傳入第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2以及第一路信號為x(t)，則可確定第三路信號或第四路信號中肯定有路信號為現(xiàn)給定第三路信號為并且說明第一路信號和三路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，第二路信號和第四路信號給予固定的延遲參數(shù)則可明確確定總信號的表達公式，表達公式已經(jīng)暗含了語音信號在第二微型麥克風(fēng)中先后被拾取點C、D拾取，無需再次說明語音信號在第二微型麥克風(fēng)中先后被拾取點C、D拾取。

需要說明的是，將拾取到的信號進行第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)和第二可調(diào)整傾角參數(shù)處理，最終兩微型麥克風(fēng)拾取的信號耦合輸出后的總信號對應(yīng)的極性圖數(shù)量大大增加，非常便于靈活地控制，形成合適的極性圖，方便選擇性地拾取某些方向的有用語音信號，過濾方向性噪聲，提高助聽設(shè)備使用者的言語識別率。

以下各列舉兩種不同可調(diào)整傾角參數(shù)時的疊加型極性圖和抵消型極性圖，抵消型極性圖是在第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2的形成總信號的耦合方式為相減時形成，疊加型極性圖是在第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2的形成總信號的耦合方式為相加時形成。以下示例為簡單示例，因此設(shè)置第一可調(diào)整傾角參數(shù)和第二可調(diào)整傾角參數(shù)相等。

需要說明的是，便于快速畫出極性圖，總信號的頻域表達公式為：

其中，H(e^jω)為總信號，j為虛數(shù)單位，ω為語音的角頻率，ω＝2πf，f表示語音的頻率。

圖6示出了可調(diào)整傾角參數(shù)為60°，同一微型麥克風(fēng)的兩拾取點之間的距離均為0.0056米,第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)之間的距0.18米時的抵消型極性圖，可以用于增強其他方向的信號。

圖7示出了可調(diào)整傾角參數(shù)為60°，同一微型麥克風(fēng)的兩拾取點之間的距離均為0.0056米,第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)之間的距0.18米時的疊加型極性圖，此時正向幅度最大，用于波束正向指向并語音增強正向的語音信號。

圖8示出了可調(diào)整傾角參數(shù)為90°，同一微型麥克風(fēng)的兩拾取點之間的距離均為0.0056米,第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)之間的距0.18米時的抵消型極性圖，此時最大波束指向人耳兩側(cè)。

圖9示出了可調(diào)整傾角參數(shù)為90°，同一微型麥克風(fēng)的兩拾取點之間的距離均為0.0056米,第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)之間的距0.18米時的疊加型極性圖，此時參數(shù)設(shè)置為同時最大指向正向、正側(cè)向和正后向的極性圖，可用于助聽設(shè)備使用者在會議或者談判環(huán)境下的應(yīng)用場景。

除此之外，還可以根據(jù)需要，通過參數(shù)設(shè)置形成，全向性極性圖、雙極型極性圖等等。

需要說明的是，圖4至圖9中為了便于觀察，給出極坐標(biāo)系下各個方位的角度。

優(yōu)選的是，將經(jīng)過可調(diào)整傾角參數(shù)處理的第五路信號和第六路信號耦合形成為總信號輸出具體為：將經(jīng)過可調(diào)整傾角參數(shù)處理的第五路信號和第六路信號中任意一路信號給予第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理，第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)為α，將給予第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理后的信號命名為第七路信號；若第七路信號是由經(jīng)過可調(diào)整傾角參數(shù)處理的第五路信號給予第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理后得到，則將第七路信號與第六路信號耦合形成為總信號輸出；若第七路信號是由經(jīng)過可調(diào)整傾角參數(shù)處理的第六路信號給予第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理后得到，則將第七路信號與第五路信號耦合形成為總信號輸出。

圖10示出了本發(fā)明實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的麥克風(fēng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部信號流向及外部信號耦合形成示意圖，如圖10中示例出了在給予第二微型麥克風(fēng)M2輸出的第六路信號第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)α處理，將處理后的信號命名為第七路信號，將第七路信號與第五路信號耦合形成為總信號輸出。

需要說明的是，進行第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)α處理可以進一步使得最終兩微型麥克風(fēng)拾取的信號耦合輸出后的總信號對應(yīng)的極性圖數(shù)量大大增加，非常便于靈活地控制，形成合適極性圖，方便選擇性地拾取某些方向的有用語音信號，過濾方向性噪聲，提高助聽設(shè)備使用者的言語識別率。

需要說明的是，和前述第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)的說明類似，第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)對第五路信號或第六路信號處理均可。

需要說明的是，前述沒有進行第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)α處理的實施例可以認為是第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)α為1的特殊情形。

需要說明的是，第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)佩戴于雙耳時，若語音的傳來方向與雙耳的連線的夾角為例如，圖2中四條帶單向箭頭，且與圖中水平虛線的夾角為θ的射線表示語音傳來的方向，語音先后傳入第一微型麥克風(fēng)和第二微型麥克風(fēng)被語音拾取點A、B拾取形成為電信號，第一路信號為x(t)，第三路信號為t表示時間，第一路信號和第三路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，第二路信號和第四路信號給予固定的延遲參數(shù)第六路信號給予第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理，則所述總信號為：

需要說明的是，第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理后的總信號的頻域表達公式為：

對于公式的說明和前述類似，在此不再贅述。

需要說明的是，由于給予第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理(α不為1)后，形成的極性圖比較復(fù)雜，且相當(dāng)多，在此不再示例極性圖。

需要說明的是，圖3中沒有說明的字母含義和圖2中相同，圖10中沒有說明的字母含義和圖3中相同，不再贅述。

圖11示出了本發(fā)明另一實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。為了便于說明，圖11僅示出了與本發(fā)明實施例相關(guān)的部分。圖11示例的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)包括語音拾取子系統(tǒng)201、第一處理子系統(tǒng)202、第一耦合子系統(tǒng)203、傾角參數(shù)處理子系統(tǒng)204和第二耦合子系統(tǒng)205，其中：

本實施例中與本發(fā)明一實施例中部分內(nèi)容相同，故借用一實施例中圖2至圖10進行描述。

語音拾取子系統(tǒng)201包括第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2，第一微型麥克風(fēng)M1包括第一聲管01和第二聲管02，第二微型麥克風(fēng)M2包括第三聲管03和第四聲管04，第一聲管01用于將拾取到的語音形成第一路信號，第二聲管02用于將拾取到的語音形成第二路信號，第一聲管01和第二聲管02排列形成的角度在第一預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，第三聲管03用于將拾取到的語音形成第三路信號，第四聲管04用于將拾取到的語音形成第四路信號，第三聲管03和第四聲管04排列形成的角度在第二預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，第一預(yù)設(shè)范圍和第二預(yù)設(shè)范圍均為[π-ε,π+ε]，所述ε的值趨于0，第一聲管01、第二聲管02、第三聲管03和第四聲管04均為全向性語音拾取器。

需要說明的是，詳細說明與方法實施例中相同，在此不再贅述。

第一處理子系統(tǒng)202用于對第一路信號和第二路信號中任意一路信號給予固定的延遲參數(shù)進行信號處理，第一處理子系統(tǒng)202還用于對第一路信號和第二路信號中另外一路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，進行信號處理，第一處理子系統(tǒng)202還用于對第三路信號和第四路信號中任意一路信號給予固定的延遲參數(shù)進行信號處理，第一處理子系統(tǒng)202還用于對第三路信號和第四路信號中另外一路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，進行信號處理，第一聲管01和第二聲管02之間的距離為d₂，第三聲管03和第四聲管04之間的距離為d₂，所述c為語音傳播速度。

需要說明的是，詳細說明與方法實施例中相同，在此不再贅述。

第一耦合子系統(tǒng)203用于將經(jīng)過第一處理子系統(tǒng)202處理的第一路信號和第二路信號耦合形成為一路信號，命名為第五路信號，第一耦合子系統(tǒng)203還用于將經(jīng)過第一處理子系統(tǒng)202處理的所述第三路信號和所述第四路信號耦合形成為一路信號，命名為第六路信號，第五路信號和第六路信號分別對應(yīng)預(yù)設(shè)的極性圖。

需要說明的是，詳細說明與方法實施例中相同，在此不再贅述。

傾角參數(shù)處理子系統(tǒng)204用于對第五路信號給予第一可調(diào)整傾角參數(shù)處理，第一可調(diào)整傾角參數(shù)為傾角參數(shù)處理子系統(tǒng)204還用于對第六路信號給予第二可調(diào)整傾角參數(shù)處理，第二可調(diào)整傾角參數(shù)為

需要說明的是，詳細說明與方法實施例中相同，在此不再贅述。

第二耦合子系統(tǒng)205用于將經(jīng)過傾角參數(shù)處理子系統(tǒng)204處理的第五路信號和第六路信號耦合形成為總信號輸出，總信號對應(yīng)特定的極性圖。

需要說明的是，詳細說明與方法實施例中相同，在此不再贅述。

需要說明的是，第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2之間的距離為d₁，d₁在第三預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，第三預(yù)設(shè)范圍根據(jù)人的雙耳的間距確定。

需要說明的是，詳細說明與方法實施例中相同，在此不再贅述。

第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2佩戴于雙耳時，若語音的傳來方向與雙耳的連線的夾角為語音先后傳入第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2，第一路信號為x(t)，第三路信號為t表示時間，第一路信號和第三路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，第二路信號和第四路信號給予固定的延遲參數(shù)則所述總信號為：

需要說明的是，詳細說明與方法實施例中相同，在此不再贅述。

需要說明的是，以上圖11示出的本發(fā)明另一實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的實施方式中，為描述的方便和簡潔，僅以上述各子系統(tǒng)的劃分進行舉例說明，實際應(yīng)用中可以根據(jù)需要，例如相應(yīng)硬件的配置要求或者軟件的實現(xiàn)的便利考慮，而將上述子系統(tǒng)分配由不同的功能模塊完成，即將助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的子系統(tǒng)，以完成以上描述的全部或者部分功能。而且，實際應(yīng)用中，本實施例中的相應(yīng)的子系統(tǒng)可以是由相應(yīng)的硬件實現(xiàn)，也可以由相應(yīng)的硬件執(zhí)行相應(yīng)的軟件完成，例如，第一耦合子系統(tǒng)，可以是具有耦合信號功能的硬件，例如耦合器，也可以是能夠執(zhí)行相應(yīng)計算機程序從而完成檢測功能的一般處理器或者其他硬件設(shè)備，而且本實施例中的相應(yīng)子系統(tǒng)可以進行相應(yīng)變化位于不同于本實施例的一個或多個實施例系統(tǒng)中。另外，各子系統(tǒng)的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本申請的保護范圍。(本說明書提供的各個實施例都可應(yīng)用上述描述原則)。

圖11示出了的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)還可以包括第二處理子系統(tǒng)206。圖12示出了本發(fā)明另一實施例提供的助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

第二處理子系統(tǒng)206用于將經(jīng)過傾角參數(shù)處理子系統(tǒng)204處理的第五路信號和第六路信號中任意一路信號給予第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理，第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)為α，將給予第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理后的信號命名為第七路信號；若第七路信號是由經(jīng)過可調(diào)整傾角參數(shù)處理的第五路信號給予第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理后得到，則第二耦合子系統(tǒng)205還用于將第七路信號與第六路信號耦合形成為總信號輸出；若第七路信號是由經(jīng)過可調(diào)整傾角參數(shù)處理的第六路信號給予第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理后得到，則第二耦合子系統(tǒng)205還用于將第七路信號與第五路信號耦合形成為總信號輸出。

需要說明的是，詳細說明與方法實施例中相同，在此不再贅述。

需要說明的是，第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M1之間的距離為d₁，d₁在第三預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，第三預(yù)設(shè)范圍根據(jù)人的雙耳的間距確定。

需要說明的是，詳細說明與方法實施例中相同，在此不再贅述。

第一微型麥克風(fēng)M1和第二微型麥克風(fēng)M2佩戴于雙耳時，若語音傳來的方向與雙耳連線的夾角為語音先后傳入所述第一微型麥克風(fēng)M1和所述第二微型麥克風(fēng)M2，第一路信號為x(t)，第三路信號為t表示時間，第一路信號和第三路信號給予第一可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)β，第二路信號和第四路信號給予固定的延遲參數(shù)第六路信號給予第二可調(diào)整的權(quán)重參數(shù)處理，則總信號為：

需要說明的是，詳細說明與方法實施例中相同，在此不再贅述。

本發(fā)明另一實施例提供的包括助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的助聽設(shè)備。

需要說明的是，詳細說明與助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)中相同，在此不再贅述。

需要說明的是，助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)和包括助聽設(shè)備麥克風(fēng)語音信號波束形成系統(tǒng)的助聽設(shè)備中各子系統(tǒng)之間的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容及實施例整體內(nèi)容以及，由于與本發(fā)明方法實施例基于同一構(gòu)思，其帶來的技術(shù)效果與本發(fā)明方法實施例相同，具體內(nèi)容可參見本發(fā)明方法一實施例中的敘述，此處不再贅述。

需要說明的是，本發(fā)明所有實施例中涉及“第一”、“第二”等詞，例如第一微型麥克風(fēng)、第二處理子系統(tǒng)等在此僅為表述和指代的方便，并不意味著在本發(fā)明的具體實現(xiàn)方式中一定會有與之對應(yīng)的第一微型麥克風(fēng)和第二處理子系統(tǒng)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可以理解，實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以在存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，包括ROM/RAM、磁盤、光盤等。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明原理及實施方式所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明，只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護范圍。