【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及喉头麦克风，具体涉及一种基于肌电的喉头麦克风及其拾音方法。
技术介绍
1、喉麦是喉结振动耳机的俗称，喉结振动耳机是一种防噪固体传音耳机，利用喉结振动传导声音，特别适合摩托车、商场、迪厅等背景噪音较大的场合使用。
2、一般通讯系统使用基于传统拾音(acoustic induction，可变进气)原理的扩音器，所接收的语音是经空气传输的声波转化而成。而喉麦使用的是非传统的拾音方法，其所接收的语音是由喉部发声系统振动转化而成，由于不经空气传输，所以能够完全杜绝周围环境的杂音。
3、然而，现有的喉麦在佩戴使用时，由于装置中的传导模块无法确保持续与使用者的喉部相接触，使得传导模块并不能很好地接收喉部发声系统的振动信号，导致使用效果较差。同时，由于喉麦在使用时需要贴紧喉部位置，造成佩戴者舒适度很低，并且因为喉麦是通过采集振动信号进行工作的，因此高频性能较差。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术所存在的上述缺点，本专利技术提供了一种基于肌电的喉头麦克风及其拾音方法，能够有效克服现有技术所存在的佩戴舒适度很低、信号采集效果较差、高频性能较差的缺陷。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，包括以下步骤：
6、s1、利用贴在喉部位置的电极片采集喉部振动引起喉部皮肤表面变化的电信号；
7、s2、
8、s3、对处理后的电信号进行非语音信号过滤，得到过滤后的电信号；
9、s4、将过滤后的电信号还原成语音信号；
10、s5、将语音信号转换为模拟信号，并输出至终端。
11、优选地，s2中对电极片采集的电信号进行处理，得到处理后的电信号，包括：
12、若采用的电极片为单个，则对该电极片采集的电信号进行波形放大、滤波、识别处理，得到处理后的电信号；
13、若采用的电极片为多个，则采用麦克风矩阵算法对多个电极片采集的电信号进行处理，得到处理后的电信号。
14、优选地，所述采用麦克风矩阵算法对多个电极片采集的电信号进行处理，得到处理后的电信号，包括：
15、通过延迟补偿消除因麦克风设置位置不同而造成的偏差，使得麦克风阵列采集的信号可以对齐，则麦克风阵列的输出信号y(n)表示为：
16、
17、其中，ωi为第i阵元通道的加权系数，τi为第i阵元的延时，xi(n)＝ais(n+τi)，ai为第i阵元的方向参量，s(n)为语音信号，m为麦克风阵列中的阵元数量；
18、将xi(n)＝ais(n+τi)代入(1)式中，则麦克风阵列的输出信号y(n)还可表示为：
19、
20、由于ωi构成向量w，ai构成向量a，则麦克风阵列的输出信号y(n)还可表示为：
21、y(n)＝wtas(n) (3)
22、类似于上述麦克风阵列的输出信号处理方式，由于电信号的延时可以忽略不计，因此(1)式中τi＝0，同时需要加上电极片位置函数g(i,j)，使得s(n)由语音信号变为电信号，则多个电极片的输出信号y'(n)为：
23、
24、其中，ωij为第i行第j列电极片通道的加权系数，aij为第i行第j列电极片的方向参量，ωij、aij需要进行加权及补偿，电极片位置函数
25、
26、优选地，所述ωij、aij需要进行加权及补偿，包括：
27、叠加多个电极片的值，进行傅里叶变换得到频域参数后进行加权平均，再进行傅里叶逆变换得到时域参数。
28、优选地，对于单个电极片，该电极片的输出信号y'(n)为：y'(n)＝s(n)。
29、优选地，s3中对处理后的电信号进行非语音信号过滤，得到过滤后的电信号，包括：
30、将电极片的输出信号y'(n)分成短时段并加窗，在窗内对信号的各样本值计算平方和，得到短时能量值；
31、若短时能量值超过设定阈值，则判断窗内信号为有效电信号，否则判断窗内信号为非语音信号，对非语音信号不做处理。
32、优选地，s4中将过滤后的电信号还原成语音信号，包括：
33、利用带通和陷波滤波器对有效电信号进行波形修复，使得有效电信号真实反映语音信号；
34、构建电信号语音库，并对修复后的有效电信号与语音信号进行匹配，得到匹配的语音信号。
35、优选地，s5中将语音信号转换为模拟信号，并输出至终端，包括：
36、利用da转换模块将匹配的语音信号转换为模拟信号，并输出至手机、对讲机，同时可扩展结合无线通信模块变成无线麦克风。
37、一种基于肌电的喉头麦克风，包括第一电极片、第二电极片、控制盒和终端接口；
38、第一电极片、第二电极片，贴在喉部位置，用于采集喉部振动引起喉部皮肤表面变化的电信号；
39、控制盒，对电极片采集的电信号进行处理，得到处理后的电信号，对处理后的电信号进行非语音信号过滤，得到过滤后的电信号，将过滤后的电信号还原成语音信号，并将语音信号转换为模拟信号；
40、终端接口，将控制盒输出的模拟信号输出至终端。
41、(三)有益效果
42、与现有技术相比，本专利技术所提供的一种基于肌电的喉头麦克风及其拾音方法，具有以下有益效果：
43、1)与传统喉麦相比，本申请技术方案采用电极片贴于人体喉部位置，佩戴较为舒适，并且能够确保持续与使用者的喉部相接触，有效提高信号采集效果；
44、2)传统喉麦是通过采集喉部振动信号进行工作的，无法采集到高频振动信号，也就是失去了语音信号中的高频分量，使得声音较为低沉；而本申请技术方案利用电极片采集喉部振动引起喉部皮肤表面变化的电信号，能够采集到高频肌电流，即语音信号中的高频分量，从而使得音色更加饱满，具备较好的高频性能。
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1.一种基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：S2中对电极片采集的电信号进行处理，得到处理后的电信号，包括：
3.根据权利要求2所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：所述采用麦克风矩阵算法对多个电极片采集的电信号进行处理，得到处理后的电信号，包括：
4.根据权利要求3所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：所述ωij、aij需要进行加权及补偿，包括：
5.根据权利要求3所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：对于单个电极片，该电极片的输出信号y'(n)为：y'(n)＝s(n)。
6.根据权利要求5所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：S3中对处理后的电信号进行非语音信号过滤，得到过滤后的电信号，包括：
7.根据权利要求6所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：S4中将过滤后的电信号还原成语音信号，包括：
8.根据权利要求7所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方
9.一种基于肌电的喉头麦克风，用于执行权利要求1所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：包括第一电极片(1)、第二电极片(2)、控制盒(3)和终端接口(4)；
...【技术特征摘要】
1.一种基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：s2中对电极片采集的电信号进行处理，得到处理后的电信号，包括：
3.根据权利要求2所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：所述采用麦克风矩阵算法对多个电极片采集的电信号进行处理，得到处理后的电信号，包括：
4.根据权利要求3所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：所述ωij、aij需要进行加权及补偿，包括：
5.根据权利要求3所述的基于肌电的喉头麦克风的拾音方法，其特征在于：对于单个电极片，该电极片的输出信号y'(...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晖，俞卫东，
申请(专利权)人：安徽星弘烨智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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