无线多麦助听方法、助听器以及计算机可读存储介质技术

本申请提供一种无线多麦助听方法、助听器以及计算机可读存储介质。该无线多麦助听方法包括：获取不同目标方向的若干波束信号；对每一波束信号进行噪声谱估计，获取每一波束信号的输出能量；按照每一波束信号的输出能量，确定每一波束信号的信噪比；将信噪比最大的波束信号通过耳机输出。通过上述方式，助听器通采用多路波束的方法进行语音增强，利用最优信噪比准则进行波束信号的选取，进而实现语音增强，能够解决在多人沟通过程以及类似餐厅嘈杂环境中拾音问题，使得助听器佩戴者能够有良好的体验。的体验。的体验。

【技术实现步骤摘要】
无线多麦助听方法、助听器以及计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及声音处理
，特别是涉及一种无线多麦助听方法、助听器以及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着老龄化的加剧，听力损失问题得到越多人们的关注。佩戴助听器是解决听力问题的最为广泛的方法，助听器的性能也越来越受到人们的关注。传统助听器主要包括：传声器(麦克风，用于拾取声音)、放大器(信号处理部分，运行声音处理算法，包括回声消除、波束形成、动态增益调整、分频压缩、降噪等)、受话器(扬声器，播放处理之后的声学信号)。传统助听器能够在简单较为安静的场景中能够有效的保证声音的质量，现代生活节奏比较快，人们对沟通的质量要求越来越高。但是在许多生活和工作环境中，由于沟通距离、旁白和周围噪声，会对声音拾取产生很大影响，对传统助听器带来很大挑战。
[0003]在生活和工作中，存在很多多人沟通的场景以及比较嘈杂的环境，例如在餐厅，周边环境比较嘈杂，这种传统助听器若噪声处理不干净，很容易将周边噪声同步放大，使的助听器的佩戴者产生不适；异或对噪声抑制过大，对目标人声产生失真，影响可懂度。在会议场景，传统助听器很难做到远距离的拾音，使得助听器佩戴者丢失有效信息，在交谈过程中，会容易出现旁边其他交谈人的干扰，进而影响助听器佩戴者的沟通。在多人沟通的环境下，让助听器佩戴者能够准确的获取和表达信息，得到顺畅愉悦的交流，是助听器目前需要解决的难题。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种无线多麦助听方法、助听器以及计算机可读存储介质。
[0005]本申请提供了一种无线多麦助听方法，所述无线多麦助听方法包括：
[0006]获取不同目标方向的若干波束信号；
[0007]对每一波束信号进行噪声谱估计，获取所述每一波束信号的输出能量；
[0008]按照所述每一波束信号的输出能量，确定所述每一波束信号的信噪比；
[0009]将所述信噪比最大的波束信号通过耳机输出。
[0010]其中，所述按照所述每一波束信号的输出能量，确定所述每一波束信号的信噪比，包括：
[0011]获取每一波束信号在预设时间段内的输出能量；
[0012]获取所述预设时间段内每一时刻每一波束信号的信噪比；
[0013]根据每一时刻每一波束信号的信噪比，计算所述每一波束信号在所述预设时间段内的信噪比均值。
[0014]其中，所述将所述信噪比最大的波束信号通过耳机输出，包括：
[0015]获取预设时间段内每一时刻的最大信噪比的波束信号，并记录所述每一波束信号在某一时刻为最大信噪比的命中次数；
[0016]将所述预设时间段内命中次数最高的波束信号通过耳机输出。
[0017]其中，所述获取不同目标方向的若干波束信号，包括：
[0018]利用均匀分布的麦克风采集不同波束方向的若干波束信号，其中，每一波束信号的波束方向为对应麦克风所在方向；
[0019]利用差分阵列超指向波束形成对每一波束信号进行语音增强。
[0020]其中，所述利用差分阵列超指向波束形成对每一波束信号进行语音增强，包括：
[0021]基于所述波束信号的角频率，以及麦克风阵列的半径，计算噪声互相关矩阵；
[0022]利用所述噪声互相关矩阵求解波束信号语音增强的优化问题，获取所述波束信号语音增强后的波束系数。
[0023]其中，所述获取不同目标方向的若干波束信号之后，所述无线多麦助听方法还包括：
[0024]获取所述波束信号的当前方向麦克风；
[0025]获取所述当前方向麦克风和对角麦克风的相位差；
[0026]按照预设增益值以及所述相位差获取所述波束信号的方向增益；
[0027]利用所述方向增益对所述波束信号的旁瓣信号输出进行抑制。
[0028]其中，在所述相位差处于预设角度范围内时，所述预设增益值为预设值；在所述相位差处于所述预设角度范围外时，所述预设增益值小于所述预设值。
[0029]其中，所述无线多麦助听方法，还包括：
[0030]获取麦克风阵列板的加速度传感器获取的方向状态；
[0031]在所述方向状态为水平状态时，根据最大信噪比选取模式通过耳机输出语音信号；
[0032]在所述方向状态为垂直状态时，根据佩戴模式通过耳机输出语音信号；其中，所述佩戴模式为将佩戴所述麦克风阵列板的用户说话方向的波束信号通过耳机输出。
[0033]其中，所述获取麦克风阵列板的加速度传感器获取的方向状态之后，所述无线多麦助听方法还包括：
[0034]在所述方向状态为水平状态时，根据用户指令选取固定方向的波束信号通过耳机输出。
[0035]本申请还提供了一种助听器，所述助听器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有程序数据，所述处理器用于执行所述程序数据以实现如上述的无线多麦助听方法。
[0036]本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质用于存储程序数据，所述程序数据在被处理器执行时，用以实现上述的无线多麦助听方法。
[0037]本申请的有益效果是：助听器获取不同目标方向的若干波束信号；对每一波束信号进行噪声谱估计，获取每一波束信号的输出能量；按照每一波束信号的输出能量，确定每一波束信号的信噪比；将信噪比最大的波束信号通过耳机输出。通过上述方式，助听器通采用多路波束的方法进行语音增强，利用最优信噪比准则进行波束信号的选取，进而实现语音增强，能够解决在多人沟通过程以及类似餐厅嘈杂环境中拾音问题，使得助听器佩戴者能够有良好的体验。
(n)]T
，其中，n代表采样时间时刻，T代表转置。频域表示为X(f)＝[x1(f),x2(f),x3(f),x4(f)]T
，其中f表示频点。
[0058]复杂的声音环境中，波束形成技术可以有效的增强目标语音，为了能够有效拾取声音信号，本申请采用多波束技术进行语音增强。具体请参阅图4，图4是申请提供的麦克风阵列板全方位拾音的示意图。
[0059]如图4所示，当麦克风阵列板放置在桌子上时，为了能够360
°
全方位拾音，系统设计4个均匀分布的波束进行拾音，每个波束间隔90
°
，每个波束的方向为麦克风所在方向。在波束形成中，差分阵列具有较好的频不变特性，且尺寸较小被广泛采用，因此，本申请实施例的助听器利用差分阵列超指向波束形成进行语音增强。
[0060]具体地，超指向波束(Superdirective Beamformer)利用最小方差无失真响应(MVDR)准则，采用散射噪声场，能够获取更好的指向性。MVDR的目标是求解如下优化问题：
[0061][0062]其中，W代表波束系数，R
xx
表示噪声互相关矩阵，θ为目标方向，d
θ
为目标方向的导向矢量，利用拉格朗日乘子法可以解得上式的最优解为
[0063]假设噪声场为散射噪声场，即噪声来自四面八方，则噪声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线多麦助听方法，其特征在于，所述无线多麦助听方法包括：获取不同目标方向的若干波束信号；对每一波束信号进行噪声谱估计，获取所述每一波束信号的输出能量；按照所述每一波束信号的输出能量，确定所述每一波束信号的信噪比；将所述信噪比最大的波束信号通过耳机输出。2.根据权利要求1所述的无线多麦助听方法，其特征在于，所述按照所述每一波束信号的输出能量，确定所述每一波束信号的信噪比，包括：获取每一波束信号在预设时间段内的输出能量；获取所述预设时间段内每一时刻每一波束信号的信噪比；根据每一时刻每一波束信号的信噪比，计算所述每一波束信号在所述预设时间段内的信噪比均值。3.根据权利要求1所述的无线多麦助听方法，其特征在于，所述将所述信噪比最大的波束信号通过耳机输出，包括：获取预设时间段内每一时刻的最大信噪比的波束信号，并记录所述每一波束信号在某一时刻为最大信噪比的命中次数；将所述预设时间段内命中次数最高的波束信号通过耳机输出。4.根据权利要求1所述的无线多麦助听方法，其特征在于，所述获取不同目标方向的若干波束信号，包括：利用均匀分布的麦克风采集不同波束方向的若干波束信号，其中，每一波束信号的波束方向为对应麦克风所在方向；利用差分阵列超指向波束形成对每一波束信号进行语音增强。5.根据权利要求4所述的无线多麦助听方法，其特征在于，所述利用差分阵列超指向波束形成对每一波束信号进行语音增强，包括：基于所述波束信号的角频率，以及麦克风阵列的半径，计算噪声互相关矩阵；利用所述噪声互相关矩阵求解波束信号语音增强的优化问题，获取所述波束信号语音增强后的波束系数。6.根据权利要求1所述的无线多麦助听方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：时晓宽，潘日康，
申请(专利权)人：深圳市纯听科技有限公司，
类型：发明
国别省市：