[发明专利]助听设备麦克风语音信号波束形成方法、系统及助听设备

说明书

本发明属于信号处理技术领域，提供助听设备麦克风语音信号波束形成方法、系统及助听设备。旨在解决现有的助听设备上使用的双麦克风语音信号波束形成方法拾取到的语音的空间方位信息有限，空间分辨率较低，而且形成的极性图数量少，导致在方向性噪声较严重时，非常不便于灵活地控制波束，从而形成合适的极性图的问题。本发明采用双微型麦克风且每个微型麦克风包括在空间中指向相反方向的两个声管来拾取语音信号，如此增大了语音拾取的空间分辨率和语音的空间方位信息。更重要的是，对信号进行权重参数和可调整倾角参数处理，最终输出的总信号对应的极性图数量大大增加，非常便于灵活地控制，形成合适极性图，提高助听设备使用者的言语识别率。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，尤其涉及助听设备麦克风语音信号波束形成方法、系统及助听设备。

背景技术

助听器、电子耳蜗等助听设备使用者在安静环境下基本能够无障碍的进行交流，但在噪声环境下，尤其是信噪比较低的情况下，电子耳蜗使用者的言语识别率大大降低。采用麦克风阵列来提高助听设备前端拾取到的语音信号的信噪比对于提高噪声环境下助听设备使用者的言语识别率很重要，尤其对于语音信号源与噪声源的空间位置不一致时，该方法能有效地分离出语音信号，提高传输到助听设备的语音信号的信噪比，相当于将助听设备恢复到工作在相对“安静”的环境下，有利于提高助听设备使用者的言语识别率。

现有技术中由于尺寸限制，三个或以上数量的麦克风阵列不适合用于助听器、电子耳蜗等助听设备上，因此，应用于助听设备上的麦克风一般是单个全向性麦克风或者单个指向性麦克风，而两个麦克风阵列也比较少见。

麦克风的极性可用极性图表示，其反映的是中心频率从不同的角度进入麦克风的情况。发明人发现现有技术中助听设备上使用的双麦克风语音信号波束形成方法拾取到的语音的空间方位信息有限，空间分辨率较低，而且形成的极性图数量少，导致在方向性噪声较严重时，非常不便于灵活地控制，从而形成合适的极性图。

发明内容

助听设备麦克风语音信号波束形成方法、系统及助听设备，旨在解决现有的助听设备上使用的双麦克风语音信号波束形成方法拾取到的语音的空间方位信息有限，空间分辨率较低，而且形成的极性图数量少，导致在方向性噪声较严重时，非常不便于灵活地控制波束，从而形成合适的极性图的问题。

本发明实施例的第一方面，提供助听设备麦克风语音信号波束形成方法，所述方法包括：

第一声管将拾取到的语音形成第一路信号，第二声管将拾取到的语音形成第二路信号，所述第一声管和所述第二声管包括于第一微型麦克风中，所述第一声管和所述第二声管排列形成的角度在第一预设范围内，第三声管将拾取到的语音形成第三路信号，第四声管将拾取到的语音形成第四路信号，所述第三声管和所述第四声管包括于第二微型麦克风中，所述第三声管和所述第四声管排列形成的角度在第二预设范围内，所述第一预设范围和所述第二预设范围均为[π-ε,π+ε]，所述ε的值趋于0，所述第一声管、所述第二声管、所述第三声管和所述第四声管均为全向性语音拾取器；

对所述第一路信号和所述第二路信号中任意一路信号给予固定的延迟参数进行信号处理，对所述第一路信号和所述第二路信号中另外一路信号给予第一可调整的权重参数β，进行信号处理，对所述第三路信号和所述第四路信号中任意一路信号给予固定的延迟参数进行信号处理，对所述第三路信号和所述第四路信号中另外一路信号给予第一可调整的权重参数β，进行信号处理，所述第一声管和所述第二声管之间的距离为d₂，所述第三声管和所述第四声管之间的距离为d₂，所述c为语音传播速度；

将经过所述信号处理的所述第一路信号和所述第二路信号耦合形成为一路信号，命名为第五路信号，将经过所述信号处理的所述第三路信号和所述第四路信号耦合形成为一路信号，命名为第六路信号，所述第五路信号和所述第六路信号分别对应预设的极性图；