照明控制器、照明系統(tǒng)和照明控制方法
【專利摘要】在一種照明系統(tǒng)中，在至少一個照明單元的附近檢測聲級以便確定何時存在高于閾值的聲級。以這樣的方式適應(yīng)性調(diào)節(jié)照明單元提供的光照，以便鼓勵減少噪聲的產(chǎn)生。
【專利說明】照明控制器、照明系統(tǒng)和照明控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于照明系統(tǒng)的控制器、一種包括該控制器的照明系統(tǒng)以及一種使用該控制器和/或照明系統(tǒng)照射空間的方法。本發(fā)明對于所有種類的開放式空間的光照是有用的，所述空間諸如例如開放式辦公室，其中希望主動地控制人類活動造成的聲級且優(yōu)選地將其保持在可接受的水平。

【背景技術(shù)】
[0002]越來越多的上班族位于開放式辦公室中。在這樣的辦公室中，但也在其他實例中，一種常見的抱怨是，由于環(huán)繞人們的令人討厭和令人分心的聲音的原因，人們難以進行他們的工作。開放式辦公室中最令人分心的聲源是語音，尤其是人們的(非正式)會議產(chǎn)生的語音。會議的參與者需要具有高水平的語音可懂度，而不參加會議的其他人則被(不想要的)語音惹惱和分心。
[0003]降低語音分心的常規(guī)手段是利用桌子之間的壁阻擋和/或吸收聲音。這可能相當(dāng)有效，但是它破壞了該空間的開放特征以及其帶來的關(guān)于開放式辦公室中的人們的協(xié)作的益處。語音分心也可以通過聲音掩蔽(添加噪聲)而降低。這保持了空間的開放性，但是它也提高了辦公室中的一般聲級。
[0004] 申請人:提出的一種方法是提供局部化聲音放大，放大的輸出以定向的方式提供。按照這種方式，例如在會議桌上方使用局部語音放大，以便改進該環(huán)境中的談話的可聽度，但是降低對于相鄰區(qū)域的干擾。這種方法使得用戶能夠更柔和地說話，并且借助于放大系統(tǒng)在其局部化區(qū)域中仍然被聽到。然而，如果噪聲水平確實增大，那么該系統(tǒng)的用戶可能感知不到他們的談話正變得如此大聲，以至于該談話正干擾附近的其他人。
[0005]也存在旨在向一定區(qū)域提供與該區(qū)域中發(fā)生的活動匹配的照明的照明系統(tǒng)的實例，并且該活動可以基于測量的聲音來檢測。例如，US20060071605A1公開了一種系統(tǒng)，其中人們的“活動”例如使用麥克風(fēng)測量，并且這用來控制光源。這例如使光適應(yīng)特定的任務(wù)。US20100194314A1公開了可以基于測量的聲音調(diào)節(jié)照明以便改變空間的“氣氛”。
[0006]仍然可能存在這樣的問題:開放區(qū)域的一部分中的人們引起的噪聲水平干擾附近區(qū)域中的其他人。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是減少前面提到的噪聲干擾問題。該目的通過如獨立權(quán)利要求所限定的本發(fā)明實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求限定了有利的實施例。
[0008]依照本發(fā)明，提供了一種用于照明系統(tǒng)的控制器、一種包括該控制器的照明系統(tǒng)以及一種可以使用該控制器和/或照明系統(tǒng)執(zhí)行的照射空間的方法。
[0009]該控制器能夠針對可能來自空間中的不同位置且在不同位置檢測的聲音(第一和第二聲音)獲得表征聲音的一個或多個參數(shù)的多個值。接著，該控制器進一步能夠使用聲音(第二聲音)的參數(shù)的值之一作為參考值以便檢查源于空間中的另一個位置的另一個聲音(第一聲音)的參數(shù)的值(聲音)是否偏離該參考值。第二聲音的值因此可以提供與第一聲音比較的背景聲音度量。接著，該控制器能夠基于確定的偏差調(diào)節(jié)其中檢測到第一聲音的位置處的光照。
[0010]利用該功能，所述控制器能夠使照明系統(tǒng)提供的光照/照明適應(yīng)空間的其中例如聲級超過背景聲級的一個區(qū)域，使得對該聲級負責(zé)的人們被誘導(dǎo)諸如例如通過降低他們的嗓音水平而減少他們的聲音生成。位于空間的其中檢測到第二聲音的區(qū)域的人們于是體驗到來自另一個區(qū)域內(nèi)的人們的降低的聲音/噪聲干擾。這種效應(yīng)可以憑借采集的通過訓(xùn)練獲得的行為而誘導(dǎo)。更具體而言，光照的調(diào)節(jié)可以是光照的變化，人們被訓(xùn)練將光照的該變化識別為他們需要降低噪聲水平的指示。例如，照明可以改變?yōu)樘囟伾蛘叱囟伾淖?例如從一種顏色改變?yōu)榱硪环N顏色)，或者它可以遵循識別的強度模式，例如一定循環(huán)中的調(diào)暗和變亮?？梢圆捎霉獾拈W爍。本發(fā)明也可以用來利用更加直觀的機制，例如人們依照其在光照調(diào)暗時自動地降低他們的嗓音的那些機制。
[0011]因此，一般而言，本發(fā)明允許使用被設(shè)計成鼓勵改變聲級的變動的照明條件，其中優(yōu)選的效果是在檢測到聲級的照明單元的附近降低聲級(其對于房間的其他區(qū)域中的人們而言將會被感知為噪聲)。
[0012]所述控制器使得照明系統(tǒng)能夠在提供給位于空間或房間的一部分中的人群的照明信號內(nèi)提供反饋。如前所述，反饋基于所述人群的位置處的聲級與參考值之間的差異，使得該信號誘導(dǎo)該位置中的語音水平的變動，使得房間中的聲級之間的一般差異可以減小。參考噪聲水平是一種主動參考噪聲水平。因此，照明系統(tǒng)鼓勵人們基于房間中的一般談話噪聲水平減小談話音量。
[0013]在本發(fā)明中，聲音的特性參數(shù)可以是，但不限于:聲級、聲音頻率范圍、聲音節(jié)奏、音高和/或其他。光照反饋可以基于這些參數(shù)之一或者它們中的兩個或更多個的組合。因此，多個參數(shù)可以用來提供反饋。一個優(yōu)選的參數(shù)是聲級，其通過光照反饋給予影響空間中的聲級的機會。可替換地，聲音頻率范圍獨立地或者與聲級參數(shù)組合可以用作所述參數(shù)以提供反饋。這允許對聲音類型，例如包括可能比較低頻率聲音更擾人的較高頻率聲音的那些類型進行濾波。
[0014]通過控制器獲得參數(shù)的值可以包括通過任何種類的通信類型和設(shè)備接收參數(shù)值?？商鎿Q地，獲得參數(shù)的值可以包括通過控制器接收表示聲音的信號(例如電信號)并且根據(jù)這樣的信號確定參數(shù)值。例如，根據(jù)特定電信號數(shù)據(jù)，可以確定聲級。軟件可以在控制器中實現(xiàn)以便完成這點。
[0015]確定參數(shù)值相對于參考值的偏差可以是計算差值，或者計算所述值與參考值的商，接著將它與諸如I之類的標(biāo)準值進行比較。也可以采用其他的方法。優(yōu)選地，執(zhí)行差值計算。當(dāng)涉及頻率范圍時，偏差可以包括以通常用于聲音分析的方式比較頻率范圍并且區(qū)分頻率范圍。這些范圍的最大或者最小頻率可以用于確定偏差?；蛘呱踔练秶g的非重置區(qū)域。
[0016]基于參數(shù)的參考值可以包括若干選項。在一個實施例中，第二聲音的參數(shù)的值可以是在空間中的多個位置處檢測的多個聲音的參數(shù)的平均值，使得參考值表示平均聲音。在另一個實施例中，參數(shù)的參考值為根據(jù)第一聲音和第二聲音(可選地也包括第三聲音)的參數(shù)的值確定的平均值。在該實施例中，是控制器確定參數(shù)的不同值的平均值。第一聲音的參數(shù)的值可以從參考值中排除，使得參考值真正僅僅表示一定位置的周圍背景。
[0017]聲音的參數(shù)的值可以在確定偏差之前進行平均?？商鎿Q地，可以存在關(guān)于第二聲音的參數(shù)的值的確定的多個偏差，例如一個用于第一聲音并且一個用于第三聲音，之后，對這些偏差進行平均以便獲得用于所述調(diào)節(jié)的偏差。
[0018]可以使用用于使參數(shù)的參考值至少基于第二聲音的參數(shù)的值的其他算法。也可以使用自學(xué)習(xí)算法。像神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)那樣的構(gòu)造是可能的。
[0019]通過控制器獲得參數(shù)的閾值可能意味著從作為控制器的部分的存儲器中加載用于該參數(shù)的值。閾值優(yōu)選地可以由用戶例如通過利用輸入設(shè)備設(shè)置(并且可能地在適用的情況下存儲在存儲器中)。因此，例如閾值可以是用于聲級或者用于聲音的頻率范圍的高限值。參數(shù)的閾值允許設(shè)置用于背景聲音的極限。因此，例如如果(第二聲音表示的)背景聲音已經(jīng)比閾值表示的聲音大，那么控制器可以被配置成使得它對此檢查并且基于檢查的結(jié)果將參考值設(shè)置為閾值，而不是用于表示背景聲音的第二聲音的參數(shù)的值。該設(shè)置可以是永久的或者可以是臨時的。這樣的檢查和將參考值設(shè)置為閾值也可以針對上面描述的其他參數(shù)中的一個或多個進行。
[0020]可替換地或者此外，在光照的實際調(diào)節(jié)發(fā)生之前，所述閾值或者另一閾值可以用來限定需要由第一聲音的參數(shù)的值關(guān)于參考值的實際確定的偏差超過的最小偏差。因此，光照的調(diào)節(jié)被緩沖，即在一定邊界內(nèi)允許特定的限定的偏差，而不發(fā)生通過照明調(diào)節(jié)的實際反饋。邊界內(nèi)的參數(shù)值的偏差可以被感知為相對不擾人，該實施例因此在不使得光照調(diào)節(jié)本身變得擾人的情況下使用光照變化提供了反饋之間的平衡。該實施例提供了更穩(wěn)定的光照。
[0021]優(yōu)選地，聲音信號的平均參數(shù)僅根據(jù)不超過閾值參數(shù)值的參數(shù)確定?？刂破骺梢员慌渲贸蓹z查參數(shù)的值是否高于閾值，以便然后決定丟棄參考值以之為基礎(chǔ)的值。
[0022]控制器典型地為用于控制諸如開放式辦公室或者醫(yī)院環(huán)境之類的開放式房間/空間中的光照的控制器，在所述房間/空間中，一些人工作或者執(zhí)行需要光照和一定量的靜音性的活動，而其他人需要交談或者執(zhí)行可能造成諸如噪聲之類的擾人聲音的活動。
[0023]控制器典型地為包括電氣電路和/或集成電路的電子設(shè)備。這些可以使用本領(lǐng)域中已知的方法制造。這些電子器件被設(shè)計成具有實現(xiàn)如本發(fā)明所限定的功能的部件。
[0024]控制器可以包括用于獲得參數(shù)的值的通信設(shè)備。包括聲音信號或者聲音的參數(shù)的值的聲音數(shù)據(jù)在一個或多個控制器相互之間或者在控制器與聲音傳感器之間的通信可以通過布線或者可以是無線的。布線可以是專用布線，或者出于其他目的已經(jīng)存在的布線，例如UTP電纜布線，或者甚至是通過其例如也驅(qū)動照明單元的電源網(wǎng)絡(luò)。在無線情況下，控制器至少包括用于獲得聲音數(shù)據(jù)的接收器。優(yōu)選地，尤其是當(dāng)照明系統(tǒng)中存在更多相互通信的控制器時，控制器也包括用于發(fā)射聲音數(shù)據(jù)的發(fā)射器。
[0025]通信可以經(jīng)由通常的無線通信協(xié)議或標(biāo)準或者經(jīng)由發(fā)射的光以對人眼不可見的方式(例如使用100MHz PWM LED)進行。因此，聲音信號或者聲音的參數(shù)的值的通信可以經(jīng)由光編碼而發(fā)生。
[0026]控制器可以是能夠調(diào)節(jié)一個或多個照明單元的光照的中央控制器，所述照明單元能夠照射相互不同的位置。每個照明單元適于例如通過如上面所描述的通信設(shè)備(發(fā)射器)與中央控制器通信，并且中央控制器由此確定照明單元中的任一個的調(diào)節(jié)。
[0027]可替換地，可以存在專用于控制僅僅一個照明單元的控制器。因此，可以每個照明系統(tǒng)都存在控制器，并且這些控制器于是適于相互傳送聲音數(shù)據(jù)以便調(diào)節(jié)它們的專用照明單元。
[0028]照明系統(tǒng)優(yōu)選地為開放式房間照明系統(tǒng)，諸如例如開放式辦公室照明系統(tǒng)或者醫(yī)院房間照明系統(tǒng)。該照明系統(tǒng)具有依照本發(fā)明的控制器。
[0029]照明系統(tǒng)可以包括或者可以是照明器，其反過來包括或者甚至集成了照明單元以及用于控制照明單元的控制器和用于檢測第一聲音的聲音檢測器中的任一個或者二者。該照明器可以結(jié)合單獨的第二聲音檢測器或者另一照明器使用，所述另一照明器包括可以用于第一照明器的第二聲音檢測器的目的的聲音檢測器。
[0030]照明系統(tǒng)優(yōu)選地具有多個這樣的單獨的照明器，這些照明器將其聲音數(shù)據(jù)彼此傳送。因此，該系統(tǒng)具有通過不同控制器用于每個照明單元的聲音檢測。
[0031 ] 在一個實施例中，照明系統(tǒng)包括能夠控制照明單元和單獨的另一照明單元的中央控制器。照明單元可以與聲音檢測器集成到照明器中。每個聲音檢測器將其聲音數(shù)據(jù)傳送至中央控制器，該中央控制器基于關(guān)聯(lián)的聲音檢測器控制對應(yīng)的不同照明單元。
[0032]因此，在上面的照明系統(tǒng)中，當(dāng)照明單元和聲音檢測器通過空間分布時，聲音檢測器允許實現(xiàn)聲音的分布式檢測，從而允許跨空間勾畫(map)聲音，同時，分布的照明單元允許基于這樣的位置處檢測的聲音與其他位置處檢測的聲音中的一個或多個之間的差異調(diào)節(jié)空間的不同位置中的光照。
[0033]所述一個或多個聲音檢測器可以集成到本文此前所描述的每個照明器中，優(yōu)點是照明單元具有關(guān)聯(lián)的聲音檢測器，該聲音檢測器檢測該照明單元提供的光照附近的聲音。照明器的簡單分布提供了一種有效的照明控制系統(tǒng)?？商鎿Q地，聲音檢測器可以與照明單元分開安裝，例如安裝在地板或者桌面水平處，而不是天花板/照明水平處，使得它仍然檢測該照明單元照射的位置處的聲音。
[0034]照明單元可以包括適合于提供考慮到要進行的光照調(diào)節(jié)所需的光照效果的任何種類的照明元件。因此，如果需要改變顏色，那么元件必須使得不同的顏色可以例如通過提供至少兩個照明元件而提供，所述至少兩個照明元件用于提供相互不同的顏色。優(yōu)選地，照明元件包括基于發(fā)光二極管(LED)的燈。如果在調(diào)節(jié)期間必須改變照明的方向，那么必須包括適合于光元件輸出光束操縱的設(shè)備。這可以使用諸如鏡和透鏡之類的光學(xué)元件或者變動整個照明元件的方向的級(stage)完成，其中光束操縱元件可以由控制器進行控制。
[0035]照明系統(tǒng)可以進一步包括定向聲音放大系統(tǒng)，該放大系統(tǒng)包括與照明單元關(guān)聯(lián)的揚聲器，用于向與照明器關(guān)聯(lián)的區(qū)域提供定向音頻輸出。這允許提供局部化音頻放大，這使得人們能夠更加柔和地說話。
[0036]于是，用于與一個照明單兀關(guān)聯(lián)的揚聲器的揚聲器放大率可以基于噪聲檢測系統(tǒng)檢測的照明單元附近的噪聲進行控制。例如，如果檢測的噪聲水平超過閾值(其可以是與用于光照控制的閾值相同的閾值或者它可以是不同的閾值)，那么可以增加放大率。
[0037]在一個實施例中，照明系統(tǒng)進一步包括定向聲音放大系統(tǒng)，該放大系統(tǒng)包括與所述照明單元關(guān)聯(lián)的揚聲器。用于與該照明單元關(guān)聯(lián)的揚聲器的揚聲器放大率可以基于該照明單元附近的聲音進行控制。優(yōu)選地，如果照明單元的周圍環(huán)境中檢測的聲級超過閾值水平，則增加放大率。
[0038]在權(quán)利要求書中，控制器的相應(yīng)特征可以作為照明系統(tǒng)和/或方法中的特征而存在，具有針對所述系統(tǒng)和或方法描述的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]現(xiàn)在，將參照附圖描述本發(fā)明的實例，在附圖中:
圖1示出了依照本發(fā)明的一個示意性實例控制器；
圖2示出了本發(fā)明的照明系統(tǒng)的第一實例；
圖3示出了本發(fā)明的照明系統(tǒng)的第二實例；以及圖4示出了可以結(jié)合本發(fā)明的照明系統(tǒng)使用的定向聲音放大系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0040]依照本發(fā)明的控制器100的第一實例示意性地示于圖1A中。該控制器配置有用于來自第一聲音檢測器104的第一聲音數(shù)據(jù)102的輸入以及用于來自第二聲音檢測器108的第二聲音數(shù)據(jù)106的輸入。在這種情況下，聲音數(shù)據(jù)是例如模擬或數(shù)字信號形式的、表不檢測的聲音的電信號?？刂破魍ㄟ^例如步驟/部件110從對應(yīng)的聲音數(shù)據(jù)102和106中提取用于聲級的值112和114。隨后，在步驟/部件116中，控制器將值114 (源于從第二聲音檢測器檢測的聲音)設(shè)置為用于聲級的參考值117。在下一步驟/部件118中，控制器確定值112關(guān)于參考值117的偏差。控制器然后基于該偏差調(diào)節(jié)照明單元120。
[0041]在該特定實例中，偏差為值112與117之間的差值，并且如果該差值為正，那么控制器使用特定比例因子與該差值成比例地降低照明單元120的光照強度。這樣的因子可以是用戶確定的，并且提供給控制器以便影響聲音反饋對于光照的響應(yīng)性，可以在制造期間設(shè)置。在一種變型中，控制器也可以在偏差為負的情況下增大光照強度水平，但是情況不必如此?？梢允褂脤τ谡彰鳁l件的其他調(diào)節(jié)，例如顏色變化、照明方向、空間中或者時間上的照明模式(例如光照的閃爍)。
[0042]在該實例中，用于檢測第一聲音信號的檢測器104與照明單元120關(guān)聯(lián)，這意味著它檢測其中該照明單元提供其光照的位置中的聲音。同時，檢測器108檢測與其中該照明單元提供光照的位置不同的位置中的聲音。這優(yōu)選地為其中源于光照位置的聲音可能擾人的附近位置。照明系統(tǒng)的另外的設(shè)置將關(guān)于圖2和圖3進行討論。在圖1實例的一種變型中，將參考值117設(shè)置為值112和114的平均值。
[0043]在該實例的另一變型中，控制器進一步配置有用于來自第三聲音檢測器124的第三聲音數(shù)據(jù)122的輸入。在這種情況下，第三聲音檢測器檢測來自與其中提供光照的位置不同并且與其中第二檢測器檢測聲音的位置不同的又一位置的聲音。聲音數(shù)據(jù)再一次為表示檢測的聲音的電信號。在步驟I1中，從這些聲音數(shù)據(jù)中提取用于聲級的值126。在步驟/部件116中，將參考值117設(shè)置為值114和126的平均值。因此，步驟118中確定的差值現(xiàn)在涉及至少兩個與提供光照的位置不同的位置。按照這樣的方式，當(dāng)照明系統(tǒng)中使用控制器時，平均參數(shù)值可以表示背景聲級。
[0044]圖1的實例控制器可以被配置成具有用于如通過例如用戶可操作輸入設(shè)備130提供的聲級128的閾值的輸入。
[0045]該變型中的控制器于是可以以多種方式配置用于使用閾值以便將若干測量的聲級值與輸入聲級閾值進行比較。例如，它可以在步驟116中將值128與值114(和/或126，如果適用的話)進行比較，目的是在各值(114或126)超過閾值128的情況下決定不將這些值中的任何一個用于設(shè)置參考值。這樣，控制器反饋以閾值水平上限為界，向用戶提供人工輸入的控制。畢竟，如果在光照區(qū)域之外測量的聲音信號變得太高，那么它們將被排除用于參考值中，從而限制了參考值的高度。最終，在上面的情況下，如果沒有由控制器從檢測器獲得的值低于閾值，那么參考值117可以(臨時)設(shè)置為閾值。
[0046]可替換地或者除了上面描述的利用閾值的反饋之外，控制器可以被配置成將閾值128與源于在光照區(qū)域中檢測的聲音的值112進行比較，目的在于確定值112與128之間的差值并且能夠僅在該差值為正時(第一聲音信號水平超過參考聲音時)決定調(diào)節(jié)光照。事實上，在光照的實際調(diào)節(jié)發(fā)生之前，所述閾值或者優(yōu)選地另一閾值因此可以用來限定需要由第一聲音的聲級參數(shù)的值112關(guān)于參考值117的實際確定的偏差超過的最小偏差。因此，光照的調(diào)節(jié)被緩沖，即在一定邊界內(nèi)允許特定的限定的偏差，而不發(fā)生通過照明調(diào)節(jié)的實際反饋。當(dāng)邊界內(nèi)的聲級值的偏差可以被感知為相對不擾人時，該實施例因此在不使得光照調(diào)節(jié)本身變得擾人的情況下使用光照變化提供了反饋之間的平衡。該實例提供了更穩(wěn)定的光照。
[0047]控制器可以具有用于存儲閾值的存儲器。然而，這未在圖1中示出。
[0048]圖1B示出了能夠控制兩個照明單元的控制器的一個實例。
[0049]圖1A和圖1B中的相似數(shù)字表示相似的特征。照明單元120的控制已經(jīng)關(guān)于圖1進行了描述。以其中僅僅存在數(shù)據(jù)102和106的輸入的實例開始，為了控制照明單元120’，控制器在步驟/部件中將另一參考值117’設(shè)置為聲級值112。在下一步驟/部件118’中，控制器確定值114關(guān)于參考值117’的另一偏差。然后，控制器基于該另一偏差調(diào)節(jié)照明單元 120，。
[0050]在圖1B的這個實例中，用于檢測第二聲音信號的檢測器108與照明單元120’關(guān)聯(lián)，這意味著它檢測其中照明單元120’提供其光照的位置中的聲音。同時，檢測器104檢測與其中該照明單元提供光照的位置不同的位置(即其中照明單元120如關(guān)于圖1A所描述的提供其光照的那個位置)中的聲音。控制器因此能夠基于兩個聲音信號數(shù)據(jù)輸入102和106以類似的方式控制兩個照明單元120和120’，以便使得這些照明單元能夠基于其光照區(qū)域中使用的聲音檢測器向這些區(qū)域提供反饋。照明系統(tǒng)的另外的設(shè)置將關(guān)于圖2和圖3進行討論。
[0051]為了控制照明單元120’，再一次地可以在更多的聲音檢測輸入可用(例如來自數(shù)據(jù)122的值126)時使用平均值，并且這可以以針對照明單元120的控制所描述的類似方式發(fā)生，但是在與輸入106數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)時使用了和/或排除了適合于控制照明單元120的聲音信號。再者，可以以針對照明單元120的控制類似的方式使用閾值。
[0052]本發(fā)明的控制器用在依照本發(fā)明的系統(tǒng)中。圖2示出了置于具有足跡201的空間內(nèi)的照明系統(tǒng)200。標(biāo)記為A-M的正方形表示照明器，每個照明器具有其中集成了麥克風(fēng)202的照明單元(未單獨地示出)。為了清楚起見，只有一個麥克風(fēng)用數(shù)字202表示。這些麥克風(fēng)測量空間中以及它們集成的照明器附近的局部聲級。照明器的附近因此很大程度上與該照明器照亮的區(qū)域一致，如利用用于照明器F及其聲音檢測器的區(qū)域204所指示的。
[0053]每個照明器包括如圖1A中所示的用于控制該照明器內(nèi)的照明單元的控制器。這些照明器借助于其通信設(shè)備(未單獨地示出)將其測量的聲級傳送至周圍照明器。
[0054]因此，如果在照明器F (如圖所示)關(guān)于其周圍環(huán)境(例如照明器B的位置206)的鄰域204 (空間中的第一位置)中產(chǎn)生了多得多的聲音，那么照明器F將改變其光輸出。在該實例中，它將調(diào)暗其光輸出。在這種情況下，用于確定是否應(yīng)當(dāng)改變光輸出的參考由周圍環(huán)境決定。該參考因此是相對的，而不是絕對的。
[0055]在這種情況下，每個照明器的控制器能夠接收來自四個周圍照明器的聲音數(shù)據(jù)。因此，例如，照明器F接收不僅來自其自身的麥克風(fēng)，而且來自照明器B、E、G和K的聲音數(shù)據(jù)。然后，照明器F的控制器使用這些周圍聲音數(shù)據(jù)確定區(qū)域204的直接鄰域的平均聲級。按照參照圖1A針對第二和第三聲音檢測器所描述的類似方式，照明器F的控制器能夠獲得四個這樣的來自其周圍檢測器的聲級的值，并且據(jù)此確定區(qū)域204中的聲級相對于平均聲級的偏差。
[0056]在這種情況下，所述參考因此基于周圍照明器的平均聲級，例如，可以使用平均值上方的固定步長，或者平均水平本身，或者更復(fù)雜的算法。照明器之間的通信可以基于編碼光或者聲音信號，從而無需基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)?？商鎿Q地，該通信可以接線或者調(diào)制到照明器的電源上。在另一修改中，通信可以在控制器和/或麥克風(fēng)與控制器之間是無線的。無線通信可以使用本領(lǐng)域中已知的用于無線通信的發(fā)射器和接收器進行(為了清楚起見，這些設(shè)備未在圖中示出)。
[0057]除了響應(yīng)于高于閾值的聲音而改變光輸出(例如強度和/或色溫)之外，照明器也可以改變其輸出，例如在測量的聲級低于來源于周圍照明器的測量的聲級時增加其光輸出參數(shù)(再一次為強度和/或色溫)。
[0058]在一個實例中，系統(tǒng)包括如針對圖2的實例所描述的集成照明器。然而，情況不必如此，因為麥克風(fēng)和/或控制器可以與照明單元分開地安裝。只要存在一個用于檢測空間的一個光照區(qū)域中的聲音的麥克風(fēng)，那么系統(tǒng)將能夠在該區(qū)域中以及圍繞該區(qū)域執(zhí)行其功倉泛。
[0059]在圖3所示的第二實例中，再次存在如參照圖2所描述的照明系統(tǒng)，然而，區(qū)別在于，在這種情況下，存在與照明器A-M的檢測器和照明單元中的每一個通信的中央控制器300。除了可能那些接收無線通信信號并且將其轉(zhuǎn)化成用于照明器的對應(yīng)光照變化信號的控制器之外，照明器中不存在其他的控制器。在圖3中，僅僅指示了控制器與照明器F和G之間的兩個通信控制連接(雙箭頭)，而為了清楚起見，省略了用于照明器B、E和K的那些連接?，F(xiàn)在，控制器是參照圖1B所描述的類型的控制器，其能夠控制多個照明單元，在這種情況下為16個(照明器A-Μ)。它也能夠接收來自16個聲音檢測器的輸入。在接收并且處理了聲音數(shù)據(jù)之后，控制器向不同照明單元提供正確的控制信號。
[0060]中央控制器的優(yōu)點在于，可以使用更復(fù)雜的算法?？赡艽嬖诼曇艉臀恢?例如到坐在其桌旁并且聊天的人)的相關(guān)性，這些相關(guān)性可以與其他類型的相關(guān)性(例如會議桌旁的談話)不同地處理。算法可以是固定的或者自學(xué)習(xí)的，因為也可以測量實現(xiàn)聲音降低的有效性。
[0061]第三實例將照明控制與主動聲音放大系統(tǒng)相結(jié)合。
[0062] 申請人:已經(jīng)提出了一種局部化聲音放大系統(tǒng)，其中聲音空間中的人們產(chǎn)生的語音被拾取并且在由定向揚聲器發(fā)送回相同聲音空間中之前被放大。通過允許用戶更柔和地說話，系統(tǒng)使得聲音空間中的用戶語音能夠從一般多方向聲音(其可能容易被無意中聽到)轉(zhuǎn)換成進入聲音空間的定向聲音。
[0063]圖4示出了可以與本發(fā)明的照明控制(例如圖2和圖3的照明控制)結(jié)合的局部化放大系統(tǒng)。
[0064]聲音空間410包括區(qū)域206，其中該區(qū)域的占用者可以彼此談話而不被附近的其他人聽到或者干擾附近的其他人，并且該區(qū)域由利用例如圖2和圖3中的G表示的照明器照射。例如，聲音空間410包括桌子412，在那里，兩個人414正在討論。附近的其他人416未受干擾。這通過降低人們414說話所需的音量并且在空間410內(nèi)以定向的方式提供他們的語音的放大而實現(xiàn)。系統(tǒng)避免了添加掩蔽噪聲，并且從而避免了增加整個空間中的總體噪聲水平。
[0065]系統(tǒng)具有高架單元418 (外殼)，該高架單元包括擴音器420、照明單元42 (其通過上面解釋的方式被控制)以及麥克風(fēng)裝置430 (其由上面描述的照明控制系統(tǒng)使用)。麥克風(fēng)裝置430可以是高架單元418的一部分，或者它可以是桌子12的一部分，或者它可以是聲音空間中的獨立式麥克風(fēng)或者一套麥克風(fēng)。
[0066]系統(tǒng)的目的是通過使用造成聲音主要向人們414輻射的擴音器或擴音器陣列而放大對其他(非正式)會議成員414講話的人414的語音，同時最小化朝人們416輻射的聲音。添加的放大的聲音被操縱朝向希望的方向，并且經(jīng)由擴音器輻射的添加的聲音的水平可以放大到比原始語音信號更高的水平，使得說話的人414可以以更低的嗓音說話。
[0067]在一個實例中，高架單元418包括圓頂，其具有集成到圓頂中的擴音器陣列，該擴音器陣列對安裝在圓頂邊緣處的麥克風(fēng)接收的語音定向。聲音主要朝著桌子412定向，抑制遠離桌子方向上的聲音輻射，并且由此最小化不坐在或者站在該桌子附近的人們416的煩惱。
[0068]擴音器系統(tǒng)可以集成到照明系統(tǒng)中。
[0069]照明可以是引人注目的，以便以直觀的方式將人們吸引到系統(tǒng)的位置。人們通常被更高的光水平和更暖和的光吸引。這在開放式辦公室中創(chuàng)建了引人注目的交會點，對于相同房間中的其他人具有最小的分心。辦公桌附近的開放的非正式工作空間對于協(xié)作是非常高效的。
[0070]將系統(tǒng)集成到高架單元中意味著擴音器系統(tǒng)可以僅僅安裝在房間中的單個或者幾個點處，而不是遍及天花板上。
[0071]依照本發(fā)明，如果聲級增大到其中判斷它將影響開放空間的其他區(qū)域中的其他人的點，那么對照明進行控制。例如，當(dāng)語音變得太響時，燈可以緩慢地開始調(diào)暗(或者開始閃爍，或者給出彩色光效果)，從而向會議中的說話者給出降低其嗓音的視覺反饋。
[0072]此外，可以根據(jù)環(huán)境中測量的聲音調(diào)節(jié)放大的量。如果由放大系統(tǒng)底下的談話產(chǎn)生太多的聲音，那么可以增大放大率(并且反之亦然)。增大放大率向照明器底下的人們提供更多的反饋，并且已知人們在這樣的情況下會降低他們的嗓音。因此，到用戶的降低其嗓音的反饋可以既是可見的，也是可聽的。
[0073]除了使用照明鼓勵降低聲級之外，光效也能夠?qū)τ跁h點處的語音水平和語音內(nèi)容作出反應(yīng)。光水平、色溫、顏色、分布等等可以適應(yīng)會議的類型(頭腦風(fēng)暴或者非正式咖啡討論等等)。
[0074]照明條件可以在聲級可接受的情況下設(shè)置為最佳的，并且在用戶產(chǎn)生不可接受水平的聲音的情況下設(shè)置為非最佳的。該反饋再次將導(dǎo)致更適度的噪聲水平。
[0075]在圖4的版本中，二維擴音器陣列置于其中開會的人們所在的區(qū)域的右上方。語音被麥克風(fēng)拾取并且被擴音器復(fù)現(xiàn)，使得可懂度增加(通過移除噪聲的適當(dāng)?shù)男盘柼幚?，同時最小化了不參與談話的人們的煩惱。
[0076]如上面所提到的，在一般發(fā)明中，控制器可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)反饋系統(tǒng)以獲得最佳結(jié)果的自學(xué)習(xí)算法。除了控制單獨的照明單元之外，可以在一般噪聲水平太高的情況下將一般照明調(diào)暗。
[0077]如果聲級太高，則可以使用聲音放大系統(tǒng)。因此，照明反饋控制可以用作第一措施，并且音頻反饋控制可以用作第二措施。
[0078]反饋環(huán)將具有緩慢響應(yīng)，例如具有5-10分鐘的典型調(diào)節(jié)時間。
[0079]如上面所提到的，各種不同的控制算法是可能的。這些算法范圍可以是從簡單平均和閾值化到更復(fù)雜的學(xué)習(xí)算法。通常，可以對一般噪聲水平做出估計，并且高于一般噪聲水平固定量的聲級(例如給定dB數(shù)量或者以dB為單位的百分比增量)觸發(fā)光照控制以便試圖影響人們降低局部聲級。執(zhí)行所需的控制算法所需的控制器的實現(xiàn)方式對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是完全常規(guī)的。
[0080]在極端情況下，本發(fā)明可以實現(xiàn)為一個具有反饋控制系統(tǒng)的照明單元，但是房間內(nèi)會存在其他(自然的或者人造的)照明。所述一個具有反饋控制的照明單元于是可以用于照明其中鼓勵談話的區(qū)域(例如會議空間)，而房間的其他區(qū)域可以是辦公室空間。然而，本發(fā)明可以利用許多如上面所解釋的具有反饋控制的照明單元實現(xiàn)。一般的聲級可以從與各照明單元關(guān)聯(lián)的麥克風(fēng)得出或者利用一個或多個專用附加麥克風(fēng)得出。
[0081]麥克風(fēng)基本上檢測聲級。一般的聲級可以被認為是噪聲水平。對于房間其他區(qū)域中的那些人而言，照明單元附近的聲級也會被認為是噪聲。因此，聲級的檢測基本上相當(dāng)于噪聲水平的檢測。
[0082]檢測的用于控制照明條件的聲級不是命令，因此系統(tǒng)不實現(xiàn)嗓音驅(qū)動的控制。相反地，檢測的聲級只是局部聲音音量的度量。無需解釋語音，或者檢測預(yù)編程的聲音模式(例如鼓掌)，從而系統(tǒng)以完全被動的方式提供其功能，而無需任何用戶命令輸入以便檢測何時需要適應(yīng)性調(diào)節(jié)照明條件。
[0083]然而，可以添加附加功能，但是無需來自用戶的命令。例如，聲音處理可以用來標(biāo)識不是語音并且因此可以被忽略的聲音。這些聲音可以是打印機噪聲、咖啡機聲音等等。因此，與閾值水平相比較的聲音可以只是可能由人的嗓音造成的聲音。
[0084]系統(tǒng)的優(yōu)選實現(xiàn)方式要求用戶被訓(xùn)練成知道光照條件的變化是他們需要降低其音量的一個信號。因此，可以使用任何照明變化，包括亮度變化、顏色變化或者閃光模式(或者這些的組合)。亮度的減小也可以直觀地使得人們降低其嗓音，但是那些用戶優(yōu)選地仍然會被忠告調(diào)暗照明是噪聲水平太高的指示。
[0085]本領(lǐng)域技術(shù)人員在實施要求保護的本發(fā)明時，根據(jù)對于所述附圖、本公開內(nèi)容以及所附權(quán)利要求書的研究，應(yīng)當(dāng)能夠理解和實現(xiàn)所公開實施例的其他變型。在權(quán)利要求書中，措詞“包括/包含”并沒有排除其他的元件或步驟，并且不定冠詞“一”并沒有排除復(fù)數(shù)。在相互不同的從屬權(quán)利要求中記載特定技術(shù)措施這一事實并不意味著這些技術(shù)措施的組合不可以加以利用。權(quán)利要求書中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)當(dāng)被視為對范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于控制由照明單元提供的光照的控制器，其中該控制器能夠: -獲得第一聲音的參數(shù)的值， -獲得第二聲音的參數(shù)的值， -使參數(shù)的參考值至少基于第二聲音的參數(shù)的值， -確定第一聲音的參數(shù)的值相對于參數(shù)的參考值的偏差，并且 -基于該偏差調(diào)節(jié)光照。
2.如權(quán)利要求1所述的控制器，其中該控制器進一步能夠: -獲得第三聲音的參數(shù)的值；并且 -使參數(shù)的參考值進一步基于第三聲音信號的參數(shù)的值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的控制器，其中該控制器進一步能夠: -使參數(shù)的參考值不基于第一聲音的參數(shù)的值。
4.如權(quán)利要求2或3所述的控制器，其中該控制器進一步能夠: -獲得參數(shù)的閾值； -將第二聲音的參數(shù)的值與參數(shù)的閾值進行比較； -如果第二聲音的參數(shù)的值高于閾值，則使參數(shù)的參考值不基于第二聲音的參數(shù)的值。
5.如權(quán)利要求1、2或4所述的控制器，其中該控制器進一步能夠: -獲得參數(shù)的閾值； -將第一聲音的參數(shù)的值與參數(shù)的閾值進行比較；并且 -僅在第一聲音的參數(shù)的值高于閾值的情況下調(diào)節(jié)光照。
6.如權(quán)利要求1-5中任何一項所述的控制器，其中使參數(shù)的參考值基于包括確定控制器獲得的聲音的參數(shù)的值的平均值，該聲音的參數(shù)的值至少包括第二聲音的參數(shù)的值。
7.如權(quán)利要求1-6中任何一項所述的控制器，其中調(diào)節(jié)光照包括調(diào)節(jié)以下各項之一或者以下各項的組合:光照色溫、光照強度、光照方向和光照模式。
8.如權(quán)利要求1-7中任何一項所述的控制器，其中基于偏差調(diào)節(jié)光照包括與偏差成比例地調(diào)節(jié)光照。
9.如權(quán)利要求1-8中任何一項所述的控制器，其中控制器進一步能夠在獲得第一聲音的參數(shù)的值或者獲得第二聲音的參數(shù)的值與調(diào)節(jié)光照之間的延遲時間過去之后開始調(diào)節(jié)光照。
10.如權(quán)利要求1-9中任何一項所述的控制器，其中控制器進一步能夠執(zhí)行連續(xù)的循環(huán)，每個循環(huán)至少包括以下步驟: -獲得第一聲音的參數(shù)的值， -確定第一聲音的參數(shù)的值相對于參數(shù)的參考值的偏差，以及 -基于該偏差調(diào)節(jié)光照。
11.如權(quán)利要求1-10中任何一項所述的控制器，用于控制由另一照明單元提供的另一光照，該控制器進一步能夠: -使參數(shù)的另一參考值至少基于第一聲音的參數(shù)的值， -確定第二聲音的參數(shù)的值相對于參數(shù)的所述另一參考值的另一偏差，并且 -基于該另一偏差調(diào)節(jié)所述另一光照。
12.—種照明系統(tǒng),包括: -如權(quán)利要求1-10中任何一項所述的控制器； -用于向空間的第一部分提供光照的照明單元。
13.如權(quán)利要求12所述的照明系統(tǒng)，進一步包括: -用于檢測空間的第一部分中的第一聲音的第一聲音檢測器。
14.如權(quán)利要求12或13所述的照明系統(tǒng)，進一步包括: -用于檢測空間的第二部分中的第二聲音的第二聲音檢測器，空間的第一部分不同于空間的第二部分。
15.如權(quán)利要求13所述的照明系統(tǒng)，進一步包括: -如權(quán)利要求1-10中任何一項所述的另一控制器，其中該另一控制器用于控制由另一照明單元提供的另一光照，而不是控制由照明單元提供的光照，所述偏差為另一偏差，并且第一和第二聲音對于該另一控制器互換， -所述另一照明單元，其用于向空間的第二部分提供所述另一光照，空間的第一部分不同于空間的第二部分， -第二聲音檢測器，其用于檢測空間的第二部分中的第二聲音。
16.—種照明系統(tǒng),包括: -權(quán)利要求11的控制器， -另一照明單元，其用于向空間的第二部分提供另一光照，空間的第一部分不同于空間的第二部分。
17.如權(quán)利要求12-16中任何一項所述的照明系統(tǒng)，包括用于向空間內(nèi)的第一區(qū)域提供定向音頻輸出的揚聲器系統(tǒng)(20)。
18.照射空間的方法，該方法包括步驟: -向空間的第一部分提供光照， -獲得空間第一部分中的第一聲音的參數(shù)的值， -獲得空間第二部分中的第二聲音的參數(shù)的值，空間的第一部分和空間的第二部分不同， -至少基于第二聲音信號的參數(shù)的值獲得參數(shù)的參考值， -確定第一聲音的參數(shù)的值相對于參數(shù)的參考值的偏差， -基于該偏差調(diào)節(jié)光照。
【文檔編號】H05B37/02GK104285504SQ201380025292
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月15日
【發(fā)明者】F.皮爾曼, J.范多普舒伊特曼, A.G.科爾勞施, O.奧維杰斯, S.H.斯溫克斯, M.C.J.M.維斯森伯格, R.M.阿爾特斯, C.H.B.A.范丁特 申請人:皇家飛利浦有限公司