CN113785356A - 照明设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于确定和传送音频信号的清晰度的照明设备，其中音频信号包括重复音频特征的多次出现，其中重复音频特征的每次出现包括声学特性的相应值，其中该照明设备包括：光源；麦克风，用于检测音频信号；处理器，被配置为：从麦克风接收音频信号，基于所述音频信号确定基线值，如果重复音频特征的最后一次出现包括至少等于基线值的声学特性的相应值，则确定音频信号的正清晰度，或者如果重复音频特征的最后一次出现包括小于基线值的声学特性的相应值，则确定音频信号的负清晰度，以及控制光源经由照明特性来传送音频信号的确定的正和/或负清晰度。

Description

照明设备

技术领域

本发明涉及一种用于确定和传送音频信号的清晰度的照明设备，其中该照明设备包括光源、麦克风和处理器。本发明还涉及一种用于确定和传送音频信号的清晰度的系统，其中该系统包括至少两个根据本发明的照明设备。本发明还涉及一种确定和传送音频信号的清晰度的方法，以及涉及一种计算机程序产品。本发明还涉及一种经必要修改后的致动器设备。

背景技术

开放式办公在商业中受到欢迎。声学舒适性和/或声学清晰度与商业环境相关。声学舒适性可以例如增强人们的生产力和满意度，而清晰的语音可以例如提高交流和表达的有效性。类似的观察结果可以在娱乐环境中找到，诸如例如专业舞台、体育场或剧院。相反，在商业环境内的一些示例中，可能需要语音是私密的和不清晰的。

因此，关于空间内声学传播的实时反馈可以是一个目标，以便获得对声音（源自声源）的声学舒适性和/或声学清晰度的洞察。

例如：已知提供用于可视化空间内的声压级（SPL）的装置，例如借助于分贝计（例如，在迪斯科舞厅中）。此外，在WO2019/002327A1中发现了为用户提醒他们的噪声水平。另外，US2016/0163302A1公开了一种具有嵌入其中的光源的声音衰减面板，可以基于增加和/或减少噪声水平来控制该光源。另外，WO2018/210588A1公开了建立声音数据的传播图，该声音数据从由照明网络包括的声音传感器获得。

尽管所述示例可能公开了例如通过使用照明基础设施来检测噪声水平并提供反馈，但是以上都不可以检测声音信号本身的清晰度。虽然已知提供基于语音控制的智能助手（其可以对检测到的语音命令实现语义分析），诸如Amazon Alexa或Google Echo，但是这种助手仍然不利地需要高处理能力和/或优选用于计算的后端。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于确定和传送音频信号的清晰度的改进的照明设备，其至少减轻了上述问题和缺点。对此，本发明提供了一种用于确定和传送音频信号的清晰度的照明设备，其中音频信号包括重复音频特征的多次出现，其中重复音频特征的每次出现包括声学特性的相应值，其中照明设备包括：光源；麦克风，用于检测音频信号；处理器，被配置为：从麦克风接收音频信号，基于所述音频信号确定基线值，如果重复音频特征的最后一次出现包括至少等于基线值的声学特性的相应值，则确定音频信号的正清晰度，或者如果重复音频特征的最后一次出现包括小于基线值的声学特性的相应值，则确定音频信号的负清晰度，以及控制光源经由照明特性来传送音频信号的确定的正和/或负清晰度。

所述音频信号包括重复音频特征的多次出现。所述音频信号可以例如是人类语音或人类语音的音频（即，声音）片段。音频信号可以例如源自出现在空间中的人。因此，重复音频特征可以例如是特性声音、元音、冠词、单词、短语或句子；其可以贯穿音频信号的持续时间而重复。此外，音频信号中重复音频特征的每次出现可以包括声学特性的相应值。在实施例中，所述声学特性可以是以下之一：声压级（SPL）、频率、或音质、或节奏。这些声学特性在声学领域中是常见的。

因此，音频信号可以包括重复音频特征，其中随时间的重复特征的每次单独出现包括所述声学特性的其相应值。因此，根据本发明的照明设备可以利用这种洞察来确定音频信号的清晰度（即，正清晰度或负清晰度），并且随后传送所确定的清晰度，以便提供关于音频信号的所述清晰度的反馈。因此，处理器被配置为通过将重复音频特征的最后一次出现的相应值与基线值进行比较来确定音频信号的清晰度。

因此，由于根据本发明的照明设备不需要解释重复音频特征的含义和/或不需要对清晰度执行语义分析，因此本发明有利地提供了一种用于确定和传送音频信号的清晰度的计算效率和/或功率效率更高的装置。

因此，由于所需的有限的处理能力，对于具有感测能力的常规照明设备，可以有利地实现确定音频信号的清晰度的能力，从而提供了根据本发明的改进的照明设备。这种照明设备可以例如是室外照明设备、室内照明设备、灯具、灯杆、聚光灯、LED条、TLED、像素化LED聚光灯、或洗墙灯。

更具体地：根据本发明的照明设备包括光源、麦克风和处理器。麦克风被布置用于检测音频信号并将检测到的（或：测量到的）音频信号提供给处理器。处理器从麦克风接收所述音频信号，并对其执行处理步骤。可选地，照明设备可以是具有无线连接性的连接的照明设备。无线连接性可以使照明设备能够与根据本发明的其他照明设备通信，和/或与其他连接的设备（诸如无线网络中的设备）通信。

因此，处理器（与所述麦克风协作）可以保持跟踪（或：监听）音频信号中每个重复特征的每次出现。因此，处理器可以用声学领域中公知的技术在声源之间进行区分。在一些示例中，处理器可以被配置（或：被编程，或：被入网初始化）以保持跟踪（或：监听）音频信号中有限的重复特征组的每次出现。这种有限的重复特征组——例如只有元音或冠词（在语法上）——可以在照明设备的安装或入网初始化期间预定义。

此外，如部分提到的，处理器还被配置为基于所述音频信号确定基线值。在实施例中，处理器可以被配置为基于音频信号中重复音频特征的至少第一次出现来确定基线值。因此，基线值可以用作确定音频信号的清晰度的参考值。例如，在初始示例中，可以预定义所述基线值，诸如预定义的阈值。可以用这种预定义的阈值来入网初始化照明设备，其中处理器可以被配置为接收包括所述预定义的阈值的入网初始化命令。

下面将提供关于所述预定义基线值的更多详细说明。例如，可以基于传感器输入和/或用户输入来确定所述基线值。传感器输入可以例如是检测到的活动、手势和/或人员密度。所述用户输入可以例如是年龄或身份。

如所提到的，根据本发明的照明设备确定音频信号的清晰度，并且随后传送所确定的清晰度，以便提供关于音频信号的所述清晰度的反馈。因此，处理器被配置为通过将重复音频特征的最后一次出现的相应值与基线值进行比较来确定音频信号的清晰度。即：

如果重复音频特征的最后一次出现包括至少等于基线值的声学特性的相应值，则处理器被配置为确定音频信号的正清晰度。因此，音频信号是清晰的，因为重复特征的最后一次出现的声学特性的相应值至少超过由基线值设置的阈值。

例如，在一个人背诵John McCrae的诗歌In Flanders Fields的情况下，冠词“the”的最后一次出现可以包括50 dB的声压级，而基线值可以预先确定为45 dB，这提供了该诗歌（在该点或冠词“the”的出现）是清晰（即正清晰度）的结论。光源因此被相应地控制。

相反，如果重复音频特征的最后一次出现包括小于基线值的声学特性的相应值，则处理器被配置为确定音频信号的负清晰度。因此，音频信号是不清晰的，因为重复特征的最后一次出现的声学特性的相应值至少没有超过由基线值设置的阈值。

例如，在一个人背诵John McCrae的诗歌In Flanders Fields的情况下，冠词“the”的最后一次出现可以包括40 dB的声压级，而基线值可以被预先确定为45 dB，这提供了该诗歌（在该点或冠词“the”的出现）是不清晰（即负清晰度）的结论。光源因此被相应地控制。

在更具体的示例中，可以经由其他相关性来确定基线值，其他相关性可以例如基于音频信号中重复音频特征的至少第一次出现。即：

在实施例中，处理器可以被配置为将重复音频特征的第一次出现的声学特性的相应值确定为基线值。这种实施例可能是有利的，因为音频信号中重复音频特征的第一次出现可以设置基线，从而从一开始就提供明确的基线。

替代地：在实施例中，处理器可以被配置为将重复音频特征的每次出现的声学特性的相应值的平均值确定为基线值。这种平均值可以例如是移动平均值。这种实施例可能是有利的，因为在基线值的设置中考虑了重复音频特征的每次相应出现的声学特性的值（并且因此考虑了整个音频信号）。因此，可以设想更稳健的基线值。

替代地：在实施例中，音频信号还可以包括启动音频信号的触发特征，其中该触发特征包括声学特性的值；其中处理器被配置为将所述触发特征的声学特性的值确定为基线值。这有利地使得能够控制基线值的设置。即：通过预先知道触发特征，将触发特征引入（或：输入）声学信号中允许控制基线的设置。例如，知道单词“基线”可能是触发特征的演示者可以通过故意陈述该单词来设置基线值。

如部分提到的，处理器被配置为控制照明设备的光源，以经由照明特性来传送音频信号的确定的正和/或负清晰度。换句话说，遍及所有示例，处理器可以控制光源经由照明特性来传送所确定的正和/或负清晰度的指示。照明特性因此指示音频信号的确定的正和/或负清晰度。因此，照明特性输出关于清晰度的信息。这有利地使得能够经由光源和照明基础设施来提供关于音频信号的清晰度的反馈；其通常位于空间内的显著位置，并因此非常适合于传送关于声学信号的清晰度的信息。

在实施例中，照明特性可以是光调制、色调、色温、方向性、和/或光强度。色调可以被称为颜色。例如，可以通过控制光源发射特定色调（诸如绿色）来传送正清晰度；而类似地，对于负清晰度，色调可以是红色。

例如，照明设备的光源可以发射特定的光场景，但是在检测到正清晰度时，色温可以被控制为稍微更暖，或者在确定负清晰度的情况下稍微更冷。此外，可以设想颜色、色调、色温、方向性、强度等的其他组合。

更进一步地，在其中一些实施例中，所述光调制包括Li-Fi或可见光通信。这种实施例是有利的，因为光调制可以包括关于声学信号的所述清晰度的更多信息。另外，所确定的音频信号的正和/或负清晰度可以因此被传送到配备有VLC /Li-Fi接收器的其他装置。

如前面部分地提到的，关于空间内声学传播的实时反馈可能有利于获得对声音的声学舒适性和/或声学清晰度的洞察，该声音可能源自声源。为了进一步改进这种反馈的人体工效学和有效性，根据本发明的照明设备可以在特定方向上经由照明特性来传送音频信号的确定的正和/或负清晰度，该特定方向诸如音频信号相对于照明设备的来源方向。因此，在实施例中，光源可以是定向光源。此外，在另外的实施例中，处理器可以被配置为：获得音频信号相对于照明设备的来源方向，以及控制定向光源以在所述方向上经由照明特性来传送音频信号的确定的正和/或负清晰度。由于所确定的正和/或负清晰度是在音频信号源的方向上经由指示所述清晰度的照明特性来传送的，因此所传送的关于所述清晰度的信息被寻址到正确的源和/或在最有效的方向上（以传送这种信息）。

在实施例中，定向光源可以是非直射光源，其中该非直射光源照明在所述方向上定向的表面区域。这种非直射光源可以例如是凹光源、装饰光源、洗墙灯、洗天花板灯、落地灯。

更具体地：在实施例中，处理器可以被配置为从包括麦克风阵列的照明系统获得所述方向。这种实施例可能是有利的，因为照明设备可以从位于（例如，形成根据本发明的照明系统的）空间中其他位置的根据本发明的其他照明设备（无线地或经由有线连接）接收信息，诸如例如麦克风读数；处理器可以根据该信息确定音频信号相对于照明设备的来源方向，例如经由三角测量或其他公知的定位技术。

又或者，在实施例中，麦克风可以是定向麦克风，并且处理器被配置为从该定向麦克风获得所述方向。这种实施例是有利的，因为照明设备可以能够经由所述定向麦克风而自主地确定音频信号相对于照明设备的来源方向。替代地，根据本发明的所述麦克风可以是麦克风阵列。替代地，麦克风可以嵌入照明设备中。照明设备因此可以是灯具。麦克风也可以是照明设备所包括的高级传感器捆绑包（bundle）的一部分，该高级传感器捆绑包可以可选地提供无线通信装置。

又或者，在实施例中，麦克风可以是第一麦克风和第二麦克风，该第一和第二麦克风位于照明设备上的不同位置上。这种本地麦克风阵列也可以适合于确定声源的位置。

由于照明设备通常针对提供功能性照明和/或环境照明的功能（即，具有照明功能），因此对用于传送所确定的正和/或负清晰度的光源的控制在某些情况下可能与提供所述常见的照明功能的期望相矛盾。为了解决这种提到的矛盾的状况，根据本发明的照明设备可以包括至少一个另外的光源。因此，在实施例中，照明设备可以包括另外的光源，其中该另外的光源被布置成提供环境照明和/或功能性照明。

所述环境照明可以例如是光场景或环境设置。所述功能性照明可以例如是在不同于第一光源传送所确定的清晰度的方向的方向上的任务光。更具体地，根据本发明的光源可以包括与另外的光源所包括的占用面积（footprint）不同且不重叠的占用面积（或覆盖区）。所述环境照明可以是白色照明。另外的光源可以是传统光源，或者替代地是LED光源。另外的光源可以是LED条、或光源阵列、或下射灯。该光源和另外的光源可以彼此独立地控制。

根据本发明的照明设备可以位于空间的区域中。音频信号可以源自所述空间内的声源，该源可以例如位于所述空间的不同区域中。如果可以根据本发明确定负清晰度，则音频信号可能因此在所述空间区域中是不清晰的。因此，改进所述区域中音频信号的清晰度可能是一个目标。因此，在实施例中，处理器可以被配置为：如果处理器确定了音频信号的负清晰度，则控制另外的光源经由Li-Fi信号或VLC信号传输所述音频信号的至少一部分。这种实施例是有利的，因为借助于VLC和/或Li-Fi，音频信号在由照明设备的另外的光源照明的区域中被转发。因此，具有VLC和/或Li-Fi接收器的设备能够接收所述相应的信号并重构所述音频信号。

例如，一个人可能位于剧院的远处角落，并且可能正在听演示者的演示，在某个时间点这个人可能听不到该演示，因为演示者的音频信号（即，语音）在所述角落不再清晰。由于根据本发明的照明设备可以确定音频信号是不清晰的并将该信息传送给演示者，同时照明设备的另外的光源可以经由VLC或Li-Fi信号转发所述音频信号（如由麦克风检测到的、但是相对于所述基线值被确定为不清晰的音频信号）。位于远处角落的这个人的移动设备然后可以在其移动设备上接收演示者的所述音频信号（即，语音），并且例如运行应用程序来放大或突出所述音频信号，例如将音频信号转换成显示在移动设备上的书面文字，以便允许这个人跟着读。

类似地，又或者，在实施例中，照明设备可以包括扬声器，其中处理器可以被配置为：如果处理器确定音频信号的负清晰度，则控制扬声器传输所述音频信号的至少一部分。因此，如果在与照明设备相关联的区域中清晰度为负，则扬声器可以放大音频信号。

又或者，在实施例中，照明设备可以包括扬声器，其中处理器可以被配置为：如果处理器确定音频信号的正清晰度，则至少部分地基于所述音频信号来控制扬声器传输掩蔽信号。这种实施例是有利的（例如，当音频信号旨在私密时），因为根据本发明的照明设备具有传输掩蔽信号以消除音频信号的清晰度的扬声器。这对开放式办公可能是有利的。这样的声音消除和掩蔽技术在本领域中是已知的（例如，对于耳机来说）。

本发明的另外的目的是提供一种用于确定和传送音频信号的清晰度的改进的系统，其至少减轻了上述问题和缺点。对此，本发明还提供了一种用于确定和传送音频信号的清晰度的系统，其中该系统包括至少两个根据本发明的照明设备。因此，应用于根据本发明的设备的优点和/或实施例可以比照应用于根据本发明的所述系统。在诸方面中，所述系统可以是照明系统，或者例如灯具阵列。

另外，所述系统可以包括第一照明设备和第二照明设备。在实施例中，仅第一照明设备的处理器可以被配置为获得音频信号相对于照明设备的来源方向，以及控制定向光源以控制定向光源在所述方向上经由照明特性来传送音频信号的确定的正和/或负清晰度。因此，第一照明设备可以接管所述从第二照明设备提供定向光的功能。如果第二照明设备可能不具有朝向音频信号的源头的视野，则这可能是有利的。

本发明的另外的目的是提供一种改进的方法，其至少减轻了上述问题和缺点。对此，本发明还提供了一种确定和传送音频信号的清晰度的方法，其中音频信号包括重复音频特征的多次出现，其中重复音频特征的每次出现包括声学特性的相应值，其中该方法包括：检测音频信号；基于所述音频信号确定基线值；如果重复音频特征的最后一次出现包括至少等于基线值的声学特性的相应值，则确定音频信号的正清晰度，或者如果重复音频特征的最后一次出现包括小于基线值的声学特性的相应值，则确定音频信号的负清晰度，以及控制光源经由照明特性来传送音频信号的确定的正和/或负清晰度。因此，应用于根据本发明的设备的优点和/或实施例可以比照应用于根据本发明的所述方法。

例如，在实施例中，该方法还可以包括：将重复音频特征的第一次出现的声学特性的相应值确定为基线值；或者将重复音频特征的每次出现的声学特性的相应值的平均值确定为基线值。在实施例中，该方法可以包括将触发特征的声学特性的值确定为基线值，其中所述触发特征启动音频信号并且包括声学特性的值，其中音频信号包括触发特征。

例如，在实施例中，该方法还可以包括获得音频信号相对于照明设备的来源方向，以及控制定向光源以在所述方向上经由照明特性来传送音频信号的确定的正和/或负清晰度。因此，该方法还可以包括从包括麦克风阵列的照明系统获得所述方向，或者其中麦克风是定向麦克风，并且处理器被配置为从定向麦克风获得所述方向。

例如，该方法还可以包括用另外的照明设备来提供环境照明。

在本发明的诸方面中，在另外的示例中，详细说明预定义的基线值，可以通过获得参数值来确定基线值。在这种示例中，因此可以基于所述音频信号结合所述获得的参数值来确定基线值。在替代示例中，本发明的特征可以在于处理器被配置为仅基于所述参数值来确定基线值。

因此，在实施例中，处理器可以被配置为获得参数值，其中参数值可以指示以下之一：空间几何形状、一个人的年龄或人们的平均年龄、一个人的活动或人们的活动、手势、和/或所识别的空间内的对象。处理器还可以被配置为基于所述参数值来确定基线值。因此，参数值可以例如从另外的设备获得，诸如用户输入设备（例如，智能手机或遥控器），或者诸如传感器设备（例如，检测安装照明设备的空间的性质和/或活动的相机）。

更具体地，音频信号可以例如贯穿照明设备存在于其中的空间而传播。该空间可以包括特定的几何形状，可以由（在照明设备内部（由照明设备包括）或照明设备外部（与照明设备分离）的）相机来检测该特定的几何形状。处理器被配置为从相机获得指示所述特定几何形状的参数值，并且随后基于所述参数值确定基线值（考虑音频信号或者不考虑音频信号）。例如，与声学传播性质差的高棚或开放空间相比，密闭房间可以包括更高的预定义基线值。

可以设想类似的示例。例如，该空间可以包括进行活动的观众（即，多人）。所述活动可以例如是坐着、阅读、跳舞等。与跳舞的观众相比，坐着的观众的预定义基线值可能例如较低，因为坐着的人员的注意力一般更适合于（诸如例如演示者的声源的）音频信号的声学清晰度。

类似地，预定义基线值可以基于一个人（例如，产生音频信号的演示者）或多个人（例如，正在听所述演示者的观众）的平均年龄。因此，儿童、青少年和/或老年人的预定义基线值可能不同。类似地，可以在这种空间内检测到对象，诸如声学传播的障碍，诸如隔间或窗帘。预定义基线值可以基于所获得的指示所述检测到的对象的参数值。类似地，处理器可以从相机或其他传感器获得参数值。

因此，考虑到以上情况，在实施例中，照明设备可以包括用于检测输入值的传感器，其中处理器被配置为基于所述检测到的输入值来确定所述基线值。所述传感器可以是PIR传感器、温度传感器、生物物理传感器、心率传感器、相机、光传感器、热电堆阵列、气味传感器、RF接收器和/或麦克风，和/或包括任一个前述传感器的传感器捆绑包。输入值可以例如指示：年龄、气味、对象、活动、人的身份、声音、几何形状、人员密度等。

如所提到的，在更具体的示例中，可以经由其他相关性来确定基线值，所述其他相关性可以例如基于音频信号中重复音频特征的至少第一次出现。

在另外的示例中，所确定的基线值可以是可配置的和/或可调整的。因此，在实施例中，处理器被配置为基于外部输入来调整所确定的基线值。可以例如从传感器（例如，相机）或用户输入装置（例如，智能手机）接收外部输入。外部输入可以例如是观众的年龄、观众的语言、（多个）人的身份、活动、手势、和/或人员密度。

因此，例如，观众的年龄和语言水平可能对音频信号的所需的清晰度有影响。因此，所确定的基线可以在音频信号期间基于来自观众的反馈——例如经由确定观众的年龄和语言水平的智能手机app，或者经由确定观众经历理解困难（例如，其手放在耳朵上形成杯子手势的人）的视觉传感器——而被动态地重新调整。外部输入还可以是事件开始的触发。在其他实施例中，可以基于先前音频信号的基线值来确定基线值。

在诸方面中，提供了一种包括至少两个根据本发明的照明设备的系统，其中第一照明设备的基线值不同于第二照明设备的基线值。这种状况可能发生，因为第一照明设备可能安装在相较于第二照明设备不同的区域。如上面所提到的，外部输入因而可能不同，因此所确定的和/或所调整的基线值也不同。因此，基于其中安装了照明设备的区域，基线值是本地可调整的。

更进一步地，在本发明的诸方面中，提供了：致动器设备，用于确定和传送音频信号的清晰度，其中音频信号包括重复音频特征的多次出现，其中重复音频特征的每次出现包括声学特性的相应值，其中该设备包括：致动器；麦克风，用于检测音频信号；处理器，被配置为：从麦克风接收音频信号，基于所述音频信号确定基线值，如果重复音频特征的最后一次出现包括至少等于基线值的声学特性的相应值，则确定音频信号的正清晰度，或者如果重复音频特征的最后一次出现包括小于基线值的声学特性的相应值，则确定音频信号的负清晰度，以及控制致动器经由照明特性来传送音频信号的确定的正和/或负清晰度。致动器可以是光源、声源、RF信标、振动装置、加热装置等。因此，应用于根据本发明的照明设备的优点和/或实施例可以比照应用于根据本发明的所述致动器设备。

附图说明

现在将借助于示意性非限制性附图来进一步阐明本发明：

图1示意性地描绘了根据本发明的照明系统的实施例，该照明系统包括多个根据本发明的照明设备；

图2A、图2B和图2C示意性地描绘了基于声学信号确定基线值的实施例；

图3示意性地描绘了根据本发明的照明设备的实施例；

图4示意性地描绘了根据本发明的方法的实施例。

具体实施方式

如上面所提到的，关于空间内声学传播的实时反馈可能有利于获得对源自声源的声音的声学舒适性和/或声学清晰度的洞察，诸如例如说话的人类能够接收关于其语音清晰程度的反馈。因此，本发明的一个目的是提供一种改进的照明设备，其不需要执行计算密集型语义分析和对应的处理能力，以便确定音频信号的清晰度并传送其信息（例如，作为对声源的反馈）。

图1通过非限制性示例示意性地描绘了根据本发明的照明系统1000的实施例。照明系统1000包括多个根据本发明的照明设备100。照明系统1000安装在剧院301中，剧院301包括观众前方的主舞台302。照明设备100安装在剧院301的天花板上。照明设备100是灯具。照明设备100因此被相应地分布和入网初始化，即它们的相应位置和控制地址是已知的。照明设备100以网格形式分布，但是替代地可以被不同地（诸如随机地）分布。又或者，没有明确描绘的、不作为系统的一部分的单个照明设备可能足以实现本发明的目标。

剧院的主舞台302容纳有（host）演示者300。演示者300正在演示并因此发出音频信号200。因此，音频信号200是人类语音。该语音包括句子和单词。音频信号200通过剧院301传播。为了便于演示者300进行演示活动，向演示者300传送关于他/她的语音贯穿剧院301的清晰度的信息是有利的。这通过根据本发明的照明设备100来满足。

音频信号200是演示者300的语音片段。这里，音频信号200的持续时间是四十秒。该片段替代地可以是任何其他持续时间，例如持续时间为十秒、持续时间为三十秒、持续时间为一分钟、或者持续时间为至少为一分钟。音频信号200包括重复音频特征201的多次出现。这里，重复音频特征是单词“你”。图1示意性地描绘了重复音频特征201的六次出现。替代地，重复音频特征可以是任何其他单词，诸如在社交互动中的普通句子中经常重复的单词，例如“我”、“大家”、“谢谢你”、“怎么样”、“今天”、“我们”、“哦”等。替代地，重复音频特征可以是特性声音、元音、冠词、短语或句子。

音频信号200中重复音频特征201的每次出现包括声学特性的相应值203。这里，声学特性是声压级（SPL）。替代地，所述声学特性可以是适合于声学表征的任何其他参数，诸如例如频率、音质或节奏。因此，重复音频特征201的每次单独出现包括所述声学特性的相应值203，即SPL。（虽然图1没有为每次出现进行编号上的区分，但是为重复音频特征的每次出现提供了单个附图标记201，并为其在声学特性方面的相应值提供了附图标记203）。

参考图1，照明设备100包括定向光源101。定向光源101被布置用于在基本上与剧院301的天花板水平的方向上照明，从而在天花板表面上提供洗墙效果。此外，定向光源101沿着照明设备100的周边布置，并且包括沿着所述周边的区段，其中每个区段是单独可控的，以便允许在相对于照明设备100的特定方向上的定向照明10。定向光源可以例如是LED灯组、LED条、聚光灯组、或卤素灯组等。照明设备100还包括第二光源104。第二光源104是提供环境照明40的LED光源。因此，环境照明104被布置用于照明剧院301并在其中提供期望的照明条件。例如，环境照明104可以包括（动态的）照明场景或例如功能性照明。

照明设备100还包括麦克风102和处理器103。麦克风102监听剧院301内的声音，并且能够（与处理器的才能协作）识别和/或区分演示者300的音频信号200。因此，麦克风102和处理器103能够协作地接收音频信号200的四十秒的片段，并识别其中的单词“你”的重复音频特征201；以及音频信号200中所述单词“你”的每次出现的SPL值203。

照明设备100还包括收发器105，用于与根据本发明的其他照明设备进行无线通信。因此，可以交换传感器数据。该无线通信经由ZigBee。替代地，每个照明设备可以经由蓝牙、RF、IR、VLC、Li-Fi和/或UWB连接来交换传感器数据，这可以通过收发器105来促进。然而，收发器是可选的，并且替代实施例可能不需要具有这种收发器。

仍然参考图1，麦克风102检测音频信号200并将检测到的音频信号200转发给处理器103（即，例如检测到的音频信号200的数据）。处理器103从麦克风102接收音频信号200，并基于此确定声学特性的基线值202。处理器103基于音频信号200中重复音频特征201的至少第一次出现及其相应的SPL声学特性值203来确定基线值202。这里，如图1中所描绘的，通过处理器选择重复音频特征201的第一次出现的声学特性（即，SPL）的相应值203作为基线值202，确定所述基线值202。

另外，在重复音频特征201的每次后续出现处，照明设备100的处理器103能够确定音频信号200的清晰度。因此，音频信号200的清晰度在剧院301内相应照明设备的相应位置处被评估。该位置代表剧院301的一部分。如果重复音频特征201的相应后续出现的声学特性（即，SPL）的值203至少等于基线值202，则所述清晰度为正；或者相反地，如果重复音频特征201的相应后续出现的声学特性（即，SPL）的值203小于基线值202，则该清晰度为负。

因此，考虑到已经完全检测了音频信号200以及重复音频信号200的所有的六次出现，处理器103在本实施例中确定音频信号200的正清晰度；因为重复音频特征201的最后一次出现包括大于基线值202的声学特性（即，SPL）的相应值204。

在类似于图1中所描绘的实施例的替代实施例中，可以不同地确定所述基线。在图2A中部分地示意性描绘的实施例中，处理器通过考虑重复音频特征的六次出现中的每一次出现的SPL来确定平均值1202。该平均值1202然后被作为基线值。

在图2B中部分地示意性描绘的实施例中，音频信号包括启动音频信号的触发特征2201。触发特征2201是短语“你能听到我吗”。麦克风接收音频信号，并且处理器识别触发特征2201。触发特征因此启动由处理器评估的音频信号。又或者，音频信号可能已经以其他方式被启动，并且触发特征可以在音频信号的开始和结束期间被识别。另外，处理器将所述触发特征2201的声学特性（即，SPL）的值2202确定为基线值。

在图2C中部分地示意性描绘的实施例中，基线值是预定义的阈值3202。预先确定的阈值3202可以取决于音频信号。该预定义的阈值3202可以在入网初始化和/或安装期间被提供给照明设备的处理器。替代地，它可以由演示者借助于用户输入设备来设置，该用户输入设备经由所述收发器与照明设备无线连接。这也有利地允许演示者和/或入网初始化人员为剧院内的每个单独的照明设备定制预定义的阈值。因此，鉴于音频信号清晰度的确定，有利地提供了调整照明设备的灵敏度的装置。

返回参考图1，在确定音频信号200的正清晰度时，处理器103控制定向光源101并且在演示者300的方向上将所确定的正清晰度传送到剧院301中。指向所述方向的定向光源101的区段然后被控制以发射包括特定照明特性的光。这里，所述照明特性是绿色，但是替代地可以是任何其他照明特性，诸如调制、色温、图案、光强度等。这里，处理器通过评估与（由剧院301中的另一照明设备100的至少一个其他麦克风接收的）声学信号200相关的信息来确定所述方向，该方向是音频信号200相对于照明设备100的来源方向，该信息经由由收发器105实现的所述无线通信链路来交换。由于照明系统1000的照明设备100被排列在网格中并且包括麦克风，因此当照明设备正在通信并且共享它们的相应麦克风的测量数据时，声学定位是可能的。

替代地，在其中照明设备自主操作而没有来自其他设备的反馈的实施例中，麦克风可以是定向麦克风，并且处理器从定向麦克风获得所述方向（和/或提供的其测量数据）。所述定向麦克风也可以理解为两个麦克风，这两个麦克风由其间具有预定义距离的照明设备包括，因此是本地麦克风阵列。又或者，在这种自主实施例中，可以由处理器借助于计算分析以一定的准确度来估计所述方向。此外，在实施例中，可以借助于用户输入来提供所述方向，诸如指示例如剧院内舞台的方向的手动配置步骤。

总之，处理器103控制定向光源101以在确定的方向上传送确定的正清晰度，即通过控制对应于所述方向的定向照明设备的相应区段。

因此，根据本发明的照明设备100利用音频信号200中重复特征201的每次出现包括声学特性的相应值203的洞察，从而确定音频信号200的清晰度（即，正或负清晰度）并随后传送所确定的清晰度，以便提供关于音频信号200的所述清晰度的反馈。处理器103因此被配置为通过将重复音频特征201的最后一次出现的相应值204与基线值202进行比较来确定音频信号200的清晰度。

在部分类似于图1中所描绘的实施例的非限制性实施例中（未描绘），提供环境照明的第二光源适合于发射光通信信号（VLC或Li-Fi）。如果处理器确定负清晰度，则在确定该清晰度的实例之后并且直到确定新的清晰度，由麦克风接收并由处理器处理的音频信号的部分被转换成光通信信号，并且由第二光源发射到剧院中。具有光通信接收器的移动设备可以接收信号并转换回音频或文本，或者替代地将所述数据用于其他应用。可能无法从演示者接收清晰的音频信号的观众因此可以被提供有提供所述音频信号的光通信信号，使得所述观众仍然可以能够跟随演示，或者至少以例如字幕或评论来跟随它。

替代地，在另外的非限制性实施例中（未描绘）——该非限制性实施例部分类似于图1中所描绘的实施例——照明设备包括扬声器。如果处理器确定负清晰度，则在确定该清晰度的实例之后并且直到确定新的清晰度，由麦克风接收并由处理器处理的音频信号的部分经由扬声器传输到剧院中。这便于在本地补充演示者的音频信号。

图3通过非限制性示例示意性地描绘了根据本发明的照明设备700的实施例。照明设备700包括光源701、麦克风702和处理器703。照明设备700是发光天花板面板。这可能是有利的，因为发光天花板面板在结构上安装在空间中。照明设备700安装在开放式办公区751的天花板上。开放式办公区751还包括发光天花板面板阵列，照明设备700是其中之一。这里，通过非限制性示例，所有所述发光天花板面板都自主操作。开放式办公区751还包括说话的人750。人750可以例如处于保密的对话/会议中，并且想要评估其语音在多大程度上是清晰的。

人750是声源，因为他/她正在说话。因此，人750生成音频信号800。因此，音频信号800是人类语音。该语音包括句子和单词。音频信号800通过开放式办公空间751传播。因此，音频信号在每个时间上的实例都是人的语音的最后30秒。替代地，可以考虑其他时间段，例如少于一分钟或少于五分钟的时间段。

音频信号800包括重复音频特征的多次出现。重复音频特征是元音“O”。音频信号200中重复音频特征的每次出现包括声学特性的相应值。这里，声学特性是元音的声学频率（即，音高）。因此，音频信号包括元音“O”的多次出现，其中每次出现由其相应的频率值表征。

照明设备700的麦克风702检测音频信号，并将其测量值转发给处理器703。处理器701从麦克风702接收音频信号，并基于音频信号800确定基线值。即：基线值被选择为音频信号800中元音“O”的第一次出现的频率值。

如果重复音频特征的最后一次出现具有至少等于基线值的频率值，则照明设备700的处理器703随后确定音频信号800的正清晰度。如果重复音频特征的最后一次出现具有小于基线值的频率值，则照明设备700的处理器703随后确定音频信号800的负清晰度。这里，处理器703确定正清晰度，因为人的音频信号是清晰的。类似地，阵列中的其他发光天花板面板760也基于它们自己的自主评估确定正清晰度。然而，阵列中的一些其他发光天花板面板770基于它们自己的自主评估相反地确定负清晰度。后一种发光天花板面板例如位于更远离人的位置，或者位于开放式办公区751内的声音衰减位置（例如，由于隔间、窗帘、玻璃、植物等）。

作为确定的正清晰度的结果，处理器703控制光源701发射闪烁的蓝光，以便将确定的正清晰度传送给人750并进入开放式办公区751。类似地，具有确定的正清晰度的发光天花板面板760也这样做。相反地，具有确定的负清晰度的发光天花板面板770发射红光，或者替代地被关闭。如先前所提到的，也可以设想其他照明特性。例如，所述传送清晰度（或：清晰度的指示）可以是通过色温的变化（诸如10开氏度的偏移），或通过各种已知类型的光通信。

因此，由于照明设备700不需要解释重复音频特征的含义和/或不需要对清晰度执行语义分析，因此本发明有利地提供了一种用于确定和传送音频信号的清晰度的计算效率和/或功率效率更高的装置，这是对人750的有利反馈。

图4通过非限制性示例示意性地描绘了确定和传送音频信号的清晰度的方法900。音频信号因此包括重复音频特征的多次出现，其中重复音频特征的每次出现包括声学特性的相应值。所述声学特性可以例如是SPL或频率。

该方法的第一步骤901是用麦克风检测音频信号。第二步骤902是基于所述音频信号确定基线值，如前面的示例中所阐述。因此，在确定基线值时可以存在子步骤，诸如例如：将重复音频特征的第一次出现的声学特性的相应值确定为基线值的步骤9021；或者将重复音频特征的每次出现的声学特性的相应值的平均值确定为基线值的步骤9022；或者将触发特征的声学特性值确定为基线值的步骤9023，其中所述触发特征启动音频信号并包括声学特性值，其中音频信号包括触发特征。

第三步骤903包括：如果重复音频特征的最后一次出现包括至少等于基线值的声学特性的相应值，则确定音频信号的正清晰度，或者如果重复音频特征的最后一次出现包括小于基线值的声学特性的相应值，则确定音频信号的负清晰度。

第四步骤904包括控制光源以经由照明特性来传送音频信号的确定的正和/或负清晰度。

在实施例中（未描绘），该方法还可以包括获得音频信号相对于照明设备的来源方向，以及控制定向光源以在所述方向上经由照明特性来传送音频信号的确定的正和/或负清晰度。在实施例中（未描绘），该方法还可以包括用另外的照明设备来提供环境照明。

Claims (15)

1.一种用于确定和传送音频信号的清晰度的照明设备，其中所述音频信号包括重复音频特征的多次出现，其中所述重复音频特征的每次出现包括声学特性的相应值，其中所述照明设备包括：

-光源；

-麦克风，用于检测所述音频信号；

-处理器，被配置为：

从所述麦克风接收所述音频信号，

基于所述音频信号确定基线值，

如果所述重复音频特征的最后一次出现包括至少等于所述基线值的所述声学特性的相应值，则确定所述音频信号的正清晰度，或者

如果所述重复音频特征的最后一次出现包括小于所述基线值的所述声学特性的相应值，则确定所述音频信号的负清晰度，以及

控制所述光源以经由照明特性来传送所述音频信号的确定的正和/或负清晰度。

2.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述处理器被配置为将所述重复音频特征的第一次出现的声学特性的相应值确定为所述基线值。

3.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述处理器被配置为将所述重复音频特征的每次出现的声学特性的相应值的平均值确定为所述基线值。

4.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述音频信号还包括启动所述音频信号的触发特征，其中所述触发特征包括所述声学特性的值；

其中所述处理器被配置为将所述触发特征的声学特性的值确定为所述基线值。

5.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述声学特性是以下之一：声压级、频率、或音质。

6.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述照明特性是光调制、色调、色温、方向性、和/或光强度。

7.根据权利要求6所述的照明设备，其中所述光调制包括Li-Fi或可见光通信。

8.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述光源是定向光源。

9. 根据权利要求8所述的照明设备，其中所述处理器被配置为：

获得所述音频信号相对于所述照明设备的来源方向，以及

控制所述定向光源以在所述方向上经由所述照明特性来传送所述音频信号的确定的正和/或负清晰度。

10. 根据权利要求9所述的照明设备，

其中所述处理器被配置为从包括麦克风阵列的照明系统获得所述方向，或者

其中所述麦克风是定向麦克风，并且所述处理器被配置为从所述定向麦克风获得所述方向。

11.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述照明设备包括另外的光源，其中所述另外的光源被布置成提供环境照明。

12.根据权利要求11所述的照明设备，其中所述处理器被配置为：如果所述处理器确定了所述音频信号的负清晰度，则控制所述另外的光源经由Li-Fi信号或VLC信号传输所述音频信号的至少一部分。

13.根据前述权利要求中任一项所述的照明设备，其中所述照明设备包括扬声器，其中所述处理器被配置为：如果所述处理器确定了所述音频信号的负清晰度，则控制所述扬声器传输所述音频信号的至少一部分。

14.一种用于确定和传送音频信号的清晰度的系统，其中所述系统包括至少两个根据前述权利要求1至13中任一项所述的照明设备。

15.一种确定和传送音频信号的清晰度的方法，其中所述音频信号包括重复音频特征的多次出现，其中所述重复音频特征的每次出现包括声学特性的相应值，其中所述方法包括：

-检测所述音频信号；

-基于所述音频信号确定基线值；

-如果所述重复音频特征的最后一次出现包括至少等于所述基线值的所述声学特性的相应值，则确定所述音频信号的正清晰度，或者

-如果所述重复音频特征的最后一次出现包括小于所述基线值的所述声学特性的相应值，则确定所述音频信号的负清晰度，以及

-控制光源以经由照明特性来传送所述音频信号的确定的正和/或负清晰度。

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