Я не знаю, что вы имеете в виду под комбинировать , но вы можете изменить форму массивов, а затем позволить вещанию включиться. Например:
x = np.empty((10,8,4))
y = np.empty((10,2))
combined = x.reshape((10,8,4,1))*y.reshape((10,1,1,2))
print(combined.shape)
# (10,8,4,2)