EP2138997A2 - Method and system for reducing acoustic distortion - Google Patents

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EP2138997A2
EP2138997A2 EP09163696A EP09163696A EP2138997A2 EP 2138997 A2 EP2138997 A2 EP 2138997A2 EP 09163696 A EP09163696 A EP 09163696A EP 09163696 A EP09163696 A EP 09163696A EP 2138997 A2 EP2138997 A2 EP 2138997A2
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EP
European Patent Office
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signal
masking signal
acoustic
masking
sound
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09163696A
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German (de)
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Sandra Beecken
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Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
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Filing date
Publication date
Application filed by Zumtobel Lighting GmbH Austria filed Critical Zumtobel Lighting GmbH Austria
Publication of EP2138997A2 publication Critical patent/EP2138997A2/en
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    • H04K3/825—Jamming or countermeasure characterized by its function related to preventing surveillance, interception or detection by jamming
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/1752—Masking
    • G10K11/1754—Speech masking
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    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
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    • H04R27/00—Public address systems

Definitions

  • the present invention relates to a method for reducing acoustic interference, especially in larger rooms or open-plan offices. Furthermore, the present invention relates to a system for carrying out a corresponding method.
  • the present invention is therefore based on the object to provide an improved solution, with the help of an acoustic interference within a room be reduced more effectively and accordingly the attention for work can be increased.
  • the solution according to the invention is based on the idea of analyzing the incoming sound which is to be masked and finally of selectively masking only those frequency sub-ranges which affect the intelligibility of human speech. If it is determined in the analysis that the sound signals originating from the environment contain speech, a masking signal is output to reduce or mask the sound signals so as to prevent a user of the system from being distracted by understanding speech. On the other hand, in the case that the sound signals originating from the environment are not due to speech, the output of the masking signal is suppressed so as not to increase the noise load additionally.
  • a system for the selective reduction of acoustic interference which comprises means for acoustically detecting a sound signal present in a target area, means for emitting an acoustic masking signal in the target area and a control unit for controlling the means for emitting the acoustic masking signal, that with the aid of the masking signal within the target area an acoustic interference is reduced or masked, wherein according to the invention the control unit is adapted to analyze the detected sound signal for the presence of speech signals, and wherein the masking signal is emitted only when by the control unit the presence of speech signals has been detected.
  • the invention proposes a method for reducing acoustic interference, comprising the following steps: detecting a sound signal present in a target area and emitting an acoustic masking signal into the target area such that an acoustic interference is reduced or masked within the target area, wherein according to the invention the detected Sound signal is analyzed for the presence of speech signals and wherein the masking signal is emitted only when the presence of speech signals has been detected.
  • the means for outputting the masking signal comprise, in particular, a loudspeaker, preferably a directional loudspeaker, which is then aligned in such a way that it directs the masking signal used for masking exclusively to the user of the system so that surrounding people and conversations are not disturbed.
  • control unit can be designed to recognize different languages, wherein the masking signal is emitted only upon detection of one or more predetermined languages.
  • an acoustic signal has a disruptive effect, in particular, if it is a language that is understood by the user of the system.
  • the system may be adjustable in this manner by the user and may also be calibratable in order to make it possible to choose the deflection threshold differently from person to person.
  • the system can be switched on and off individually depending on requirements and current activity.
  • the masking system is integrated in the lighting.
  • provision can be made, in particular, for the delivery of the masking signal to be dependent on the operating state of an associated luminaire or associated illumination device. So it would be conceivable to control the lighting depending on the acoustics via the control of the system. For example. it would be conceivable to integrate the system according to the invention in recessed, pendant, floor or table lamps.
  • Fig. 1 In general, the situation is presented in a large office, in which several workstations 50 1 , 50 2 and 50 3 are provided, on which people work. In this case, act on a person located at a workplace a variety of sound signals, which negatively affect the concentration and thus the ability to work.
  • the acoustic signals may, for example, come from devices that are located within the room and are used. This may, for example, be PC's, printers or copying machines.
  • other acoustic disturbances may also include speech signals as shown. This is, for example, the case when talking on a neighboring workstation or talking to several people. In particular, these speech signals - if they are understood - to the fact that the ability to concentrate drops sharply.
  • the system represented generally by reference numeral 1 serves to reduce or mask the acoustic stress.
  • the burden for a person located at the second workstation 50 2 is to be reduced.
  • Sound signals S originating from the environment are first detected and analyzed by the system 1 according to the invention.
  • an acoustic masking signal G is emitted then directed to the workstation 50 2 , with the help of which originating from the environment sound signals S are masked.
  • the particular feature of this active system 1 for sound masking consists in the fact that it is specially designed for suppressing or masking disturbing sound signals which are based on speech. This will be explained in more detail below with reference to Fig. 2 which illustrates the individual components of the system 1 according to the invention.
  • the individual components can in this case, for example, be arranged compactly within a housing 2.
  • microphones 3 are initially provided, with the aid of which incoming sound signals S are detected from the surroundings. Since the masking of interfering sound signals is to take place independently of which direction they originate, it is preferably provided that a plurality of microphones 3 are arranged distributed over the circumference of the housing 2.
  • the sound signals S determined in this case are then forwarded to a control unit 4, shown schematically, which evaluates these signals and, as a consequence thereof, a loudspeaker 5 controls.
  • a masking signal G in the form of a masking sound which is intended to at least reduce the interference caused by the surrounding sound signals, is then emitted via the loudspeaker 5 onto the workstation. Since this requires that the masking signal G is emitted directed to the person located at the workplace, the speaker 5 is preferably configured so adjustable that it can be aligned in a suitable manner depending on the situation.
  • the control unit 4 accordingly analyzes the incoming sound as to whether it contains speech.
  • the control unit 4 may have a processor with a corresponding calculation algorithm, which makes it possible to distinguish the incoming sound signals on the one hand in conventional ambient sound and on the other hand in speech.
  • the loudspeaker 5 is driven accordingly to output the masking signal G.
  • a marking of those frequency subregions takes place which makes the intelligibility of speech.
  • the control unit 4 determines that sound signals originating from the environment are due only to devices or other sound sources which do not result in this particular impairment of the ability to concentrate, the output of the masking signal is suppressed. In this way it is avoided that the person in the workplace is additionally impaired by the sound signals of the system in their attention. Thus, the disturbances attributable to speech are deliberately suppressed.
  • the attributable to speech signals impairment of the ability to concentrate is different levels, it is preferably the ability to customize the operation of the system according to the invention or to calibrate.
  • the user can, for example, select different languages by which he feels particularly disturbed and which accordingly should be suppressed on detection by the system 1. If, on the other hand, languages are involved which the user does not understand anyway, the outputting of the masking signal can again be suppressed.
  • the deflection threshold may vary from person to person, which is why the threshold of the sound level, below which the output of the masking signal is suppressed, can again be set individually by the user.
  • the intelligent system 1 according to the invention is preferably used, generally an artificial lighting is required, it is preferably provided to integrate the system 1 in lights or lighting devices.
  • lights or lighting devices For example, it would be as shown in FIG Fig. 3 possible to integrate the system 1 in a recessed or surface-mounted luminaire 60, a pendant luminaire 61, a floor lamp 62 or a table lamp 63.
  • the combination with other lighting equipment or systems, for example, light bands or the like. would of course be conceivable. It can be provided that the lighting is regulated depending on the sound situation.
  • Fig. 4 shows finally another preferred embodiment of the system according to the invention 1.
  • This application is based on the fact that nowadays to regulate the climate of a room so-called cooling ceilings are used or the calculation of the ceiling and floor mass flows into the heat calculation of a building.
  • cooling ceilings are used or the calculation of the ceiling and floor mass flows into the heat calculation of a building.
  • suspended acoustic ceilings is no longer possible.
  • a missing acoustic ceiling in offices leads to unwanted and unsatisfactory so-called reverberation of the room and an increased sound level, there increasingly reflections of sound on the ceiling 45 occur, such as Fig. 5a shows.
  • An active masking as is carried out by the system 1 according to the invention, often does not lead to a satisfactory solution, since a sufficient reduction of the sound level and the reverberation time can not be achieved.
  • the use of additional sound-absorbing elements is indispensable in such a case.
  • FIG Fig. 4 particularly preferably provided that the inventive system 1 is used in combination with such vertical Schallabsorbtions instituten 40.
  • the system 1 can be arranged in particular on the underside of such elements 40, wherein in turn preferably an integration in a lamp or a lighting device is provided.
  • an integration in a lamp or a lighting device is provided.

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Abstract

The system (1) has a microphone (3) for acoustical detection of acoustic signals (S) in a workplace, and a loudspeaker (5) is provided for outputting a masking signal (G) to the workplace. A control unit (4) analyzes the detected acoustic signals for detecting the presence of voice signals, where the microphone, control unit and the loudspeaker are arranged in a housing (2). The loudspeaker outputs the masking signal when the presence of the voice signals is detected by the control unit, such that acoustic interferences in an inner side of the workplace is masked by using the masking signal. An independent claim is also included for a method for reducing acoustic interference.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung akustischer Störungen insbesondere in größeren Räumen oder Großraumbüros. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Durchführung eines entsprechenden Verfahrens.The present invention relates to a method for reducing acoustic interference, especially in larger rooms or open-plan offices. Furthermore, the present invention relates to a system for carrying out a corresponding method.

In offenen Großraum- oder Gruppenbüros besteht häufig das Problem der akustischen Störung durch Kollegen und andere Personen, die sich innerhalb des Raums aufhalten. Aufgrund der vielen Personen, die gleichzeitig in dem Raum arbeiten, liegt generell ein verhältnismäßig hoher Geräuschpegel vor, der an sich schon ein konzentriertes Arbeiten erschwert. Dabei hat sich herausgestellt, dass insbesondere die menschliche Sprache deutlich mehr ablenkt als weitere Geräusche, die bspw. von technischen Geräten, die innerhalb des Raums genutzt werden, stammen. Sobald die Sprache verstanden wird, führt dies zu einer deutlichen Absenkung der Konzentration und die Aufmerksamkeit für die eigentliche Tätigkeit schwindet.In open-plan or group offices, there is often the problem of acoustic interference from colleagues and other people inside the room. Due to the many people who work in the room at the same time, there is generally a relatively high level of noise, which in itself makes it difficult to work in a concentrated manner. It has been found that, in particular, human speech distracts significantly more than other sounds, for example, from technical devices that are used within the space come. Once the language is understood, this leads to a significant reduction in concentration and attention to the actual activity disappears.

Um das Problem der akustischen Störung zu reduzieren, wurden derartige Räume in der Vergangenheit oftmals mit akustisch dämmenden Flächen, insbesondere speziell ausgestalteten Decken ausgestattet. Aufgrund der Veränderung der Raumsituation sowie der zunehmenden Tendenz, Energie zu sparen, sind allerdings heutzutage derartige Lösungen immer weniger anwendbar, da z. Bsp. eine akustisch wirksame Decke die thermisch aktivierte Rohdecke abisolieren und dementsprechend unwirksam machen würde. Dementsprechend wird oftmals auch versucht, das akustische Problem dadurch zu lösen, dass soviel Dämmung wie möglich über andere Elemente, wie z. Bsp. Möbel und dgl. erfolgt, was allerdings nicht ausreichend ist.In order to reduce the problem of acoustic interference, such rooms have in the past often been provided with acoustically insulating surfaces, in particular specially designed ceilings. Due to the change in the room situation and the increasing tendency to save energy, however, today such solutions are less and less applicable because z. For example, an acoustically effective ceiling would strip the thermally activated raw ceiling and render it ineffective accordingly. Accordingly, it is often also attempted to solve the acoustic problem in that as much insulation as possible on other elements, such. For example. Furniture and the like. Is done, but this is not enough.

In letzter Zeit wird deshalb zunehmend versucht, derartige Störungen durch Maskierung zu reduzieren. Hierbei werden aktiv Geräusche in den Raum abgegeben, bspw. sog. "weißes Rauschen", mit denen die Umgebungsgeräusche maskiert werden sollen. Diese Vorgehensweise hat allerdings zur Folge, dass hierdurch der allgemeine Schallpegel in dem Raum nochmals zusätzlich erhöht wird, so dass diese maskierenden Systeme selbst oftmals auch als Störquelle empfunden werden.Recently, therefore, an attempt is increasingly being made to reduce such disturbances by masking. In this case, active noises are emitted into the room, for example so-called "white noise" with which the ambient noise is to be masked. However, this procedure has the consequence that this further increases the general sound level in the room, so that these masking systems themselves are often also perceived as a source of interference.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Lösung anzugeben, mit deren Hilfe eine akustische Störung innerhalb eines Raums effektiver reduziert werden und dementsprechend die Aufmerksamkeit für Arbeiten erhöht werden kann.The present invention is therefore based on the object to provide an improved solution, with the help of an acoustic interference within a room be reduced more effectively and accordingly the attention for work can be increased.

Die Aufgabe wird durch ein intelligentes System zur Reduzierung akustischer Störungen sowie durch ein entsprechendes Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.The object is achieved by an intelligent system for reducing acoustic interference and by a corresponding method according to the independent claims. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Idee, den eintreffenden Schall, der maskiert werden soll, zu analysieren und letztendlich selektiv nur diejenigen Frequenz-Teilbereiche zu maskieren, welche die Verständlichkeit menschlicher Sprache betreffen. Wird bei der Analyse festgestellt, dass die aus der Umgebung stammenden Schallsignale Sprache enthalten, so wird ein Maskierungssignal ausgegeben, um die Schallsignale zu reduzieren bzw. zu maskieren, so dass verhindert wird, dass ein Benutzer des Systems durch das Verstehen von Sprache abgelenkt wird. Für den Fall hingegen, dass die aus der Umgebung stammenden Schallsignale nicht auf Sprache zurückzuführen sind, wird die Ausgabe des Maskierungssignals unterdrückt, um nicht die Geräuschbelastung zusätzlich zu erhöhen.The solution according to the invention is based on the idea of analyzing the incoming sound which is to be masked and finally of selectively masking only those frequency sub-ranges which affect the intelligibility of human speech. If it is determined in the analysis that the sound signals originating from the environment contain speech, a masking signal is output to reduce or mask the sound signals so as to prevent a user of the system from being distracted by understanding speech. On the other hand, in the case that the sound signals originating from the environment are not due to speech, the output of the masking signal is suppressed so as not to increase the noise load additionally.

Erfindungsgemäß wird dementsprechend ein System zur selektiven Reduzierung akustischer Störungen vorgeschlagen, welches aufweist: Mittel zum akustischen Erfassen eines in einem Zielbereich vorliegenden Schallsignals, Mittel zur Abgabe eines akustischen Maskierungssignals in den Zielbereich sowie eine Steuereinheit zur Ansteuerung der Mittel zur Abgabe des akustischen Maskierungssignals, derart, dass mit Hilfe des Maskierungssignals innerhalb des Zielbereichs eine akustische Störung reduziert bzw. maskiert wird, wobei erfindungsgemäß die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das erfasste Schallsignal auf das Vorhandensein von Sprachsignalen hin zu analysieren, und wobei das Maskierungssignal lediglich dann abgegeben wird, wenn durch die Steuereinheit das Vorliegen von Sprachsignalen erkannt wurde.According to the invention, a system for the selective reduction of acoustic interference is proposed, which comprises means for acoustically detecting a sound signal present in a target area, means for emitting an acoustic masking signal in the target area and a control unit for controlling the means for emitting the acoustic masking signal, that with the aid of the masking signal within the target area an acoustic interference is reduced or masked, wherein according to the invention the control unit is adapted to analyze the detected sound signal for the presence of speech signals, and wherein the masking signal is emitted only when by the control unit the presence of speech signals has been detected.

Ferner wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Reduzierung akustischer Störungen vorgeschlagen, welches folgende Schritte aufweist: Erfassen eines in einem Zielbereich vorliegenden Schallsignals und Abgabe eines akustischen Maskierungssignals in den Zielbereich derart, dass innerhalb des Zielbereichs eine akustische Störung reduziert bzw. maskiert wird, wobei erfindungsgemäß das erfasste Schallsignal auf das Vorhandensein von Sprachsignalen hin analysiert wird und wobei das Maskierungssignal lediglich dann abgegeben wird, wenn das Vorliegen von Sprachsignalen erkannt wurde.Furthermore, the invention proposes a method for reducing acoustic interference, comprising the following steps: detecting a sound signal present in a target area and emitting an acoustic masking signal into the target area such that an acoustic interference is reduced or masked within the target area, wherein according to the invention the detected Sound signal is analyzed for the presence of speech signals and wherein the masking signal is emitted only when the presence of speech signals has been detected.

Die Mittel zur Abgabe des Maskierungssignals umfassen insbesondere einen Lautsprecher, vorzugsweise einen richtbaren Lautsprecher, der dann derart ausgerichtet wird, dass er das zur Maskierung genutzte Maskierungssignal ausschließlich auf den Nutzer des Systems richtet, so dass umstehende Personen und Gespräche nicht gestört werden.The means for outputting the masking signal comprise, in particular, a loudspeaker, preferably a directional loudspeaker, which is then aligned in such a way that it directs the masking signal used for masking exclusively to the user of the system so that surrounding people and conversations are not disturbed.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann dabei die Steuereinheit dazu ausgebildet sein, unterschiedliche Sprachen zu erkennen, wobei das Maskierungssignal nur bei Erkennung einer oder mehrerer vorgegebener Sprachen abgegeben wird. Hierbei wird wiederum berücksichtigt, dass sich ein akustisches Signal insbesondere dann störend auswirkt, wenn es sich um eine Sprache handelt, die von dem Nutzer des Systems verstanden wird. Das System kann in dieser Weise durch den Nutzer einstellbar und ferner auch kalibrierbar sein, um zu ermöglichen, die Ablenkschwelle von Person zu Person unterschiedlich zu wählen. Je nach Bedarf und aktueller Tätigkeit kann selbstverständlich das System individuell ein- und ausgeschaltet werden.According to an advantageous development of the invention, the control unit can be designed to recognize different languages, wherein the masking signal is emitted only upon detection of one or more predetermined languages. In this case, it is again taken into account that an acoustic signal has a disruptive effect, in particular, if it is a language that is understood by the user of the system. The system may be adjustable in this manner by the user and may also be calibratable in order to make it possible to choose the deflection threshold differently from person to person. Of course, the system can be switched on and off individually depending on requirements and current activity.

Da in Räumen, in denen das erfindungsgemäße System zum Einsatz kommt, in der Regel künstliches Licht zur Ausleuchtung des Raums erforderlich ist und ferner auch die Notwendigkeit besteht, die entsprechenden Leuchten mit Energie zu versorgen, ist gemäß einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass das Maskierungssystem in die Beleuchtung integriert ist. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Abgabe des Maskierungssignals von dem Betriebszustand einer zugehörigen Leuchte bzw. zugehörigen Beleuchtungseinrichtung abhängig ist. So wäre es denkbar, über die Steuerung des Systems die Beleuchtung abhängig von der Akustik zu regeln. Bspw. wäre es denkbar, das erfindungsgemäße System in Einbau-, Pendel-, Steh- oder Tischleuchten zu integrieren.Since in rooms in which the system according to the invention is used, usually artificial light for illuminating the room is required and also there is the need to provide the corresponding lights with energy, is provided according to a particularly preferred embodiment of the present invention, that the masking system is integrated in the lighting. In this case, provision can be made, in particular, for the delivery of the masking signal to be dependent on the operating state of an associated luminaire or associated illumination device. So it would be conceivable to control the lighting depending on the acoustics via the control of the system. For example. it would be conceivable to integrate the system according to the invention in recessed, pendant, floor or table lamps.

Nachfolgend soll die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Systems zur intelligenten Schallmaskierung;
Fig. 2
eine Darstellung der einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Systems;
Fig. 3
versch. Möglichkeiten, das System in Beleuchtungseinrichtungen zu integrieren;
Fig. 4
eine weitere Möglichkeit zur Nutzung des erfindungsgemäßen Systems;
Fig. 5a
eine schematische Darstellung der Schallreflektion an Deckenflächen und
Fig. 5b
das Verhalten des Schalls beim Einsatz vertikaler Dämmflächen.
The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig. 1
a schematic representation of the operation of the inventive system for intelligent sound masking;
Fig. 2
a representation of the individual components of the system according to the invention;
Fig. 3
various ways of integrating the system into lighting equipment;
Fig. 4
another way to use the system according to the invention;
Fig. 5a
a schematic representation of the sound reflection on ceiling surfaces and
Fig. 5b
the behavior of sound when using vertical insulation surfaces.

In Fig. 1 ist allgemein die Situation in einem Großraumbüro dargestellt, in dem mehrere Arbeitsplätze 501, 502 und 503 vorgesehen sind, an denen Personen arbeiten. Dabei wirken auf eine sich an einem Arbeitsplatz befindliche Person verschiedenste Schallsignale ein, welche die Konzentration und damit die Arbeitsfähigkeit negativ beeinflussen. Die akustischen Signale können bspw. von Geräten stammen, die sich innerhalb des Raums befinden und genutzt werden. Dabei kann es sich bspw. um PC's, Drucker oder Kopiermaschinen handeln. Andere akustische Störungen können allerdings auch - wie dargestellt - Sprachsignale umfassen. Dies ist bspw. dann der Fall, wenn an einem benachbarten Arbeitsplatz telefoniert wird oder sich mehrere Personen unterhalten. Insbesondere diese Sprachsignale führen - wenn sie verstanden werden - dazu, dass die Konzentrationsfähigkeit stark abfällt.In Fig. 1 In general, the situation is presented in a large office, in which several workstations 50 1 , 50 2 and 50 3 are provided, on which people work. In this case, act on a person located at a workplace a variety of sound signals, which negatively affect the concentration and thus the ability to work. The acoustic signals may, for example, come from devices that are located within the room and are used. This may, for example, be PC's, printers or copying machines. However, other acoustic disturbances may also include speech signals as shown. This is, for example, the case when talking on a neighboring workstation or talking to several people. In particular, these speech signals - if they are understood - to the fact that the ability to concentrate drops sharply.

Das in Fig. 1 dargestellte und allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehene System dient deshalb dazu, die akustische Belastung zu reduzieren bzw. zu maskieren. Im Ausführungsbeispiel soll insbesondere die Belastung für eine sich an dem zweiten Arbeitsplatz 502 befindliche Person reduziert werden. Aus der Umgebung stammende Schallsignale S werden hierbei durch das erfindungsgemäße System 1 zunächst erfasst und analysiert. Anschließend wird dann gerichtet auf den Arbeitsplatz 502 ein akustisches Maskierungssignal G abgegeben, mit dessen Hilfe die aus der Umgebung stammenden Schallsignale S maskiert werden. Die erfindungsgemäße Besonderheit dieses aktiven Systems 1 zur Schallmaskierung besteht dabei darin, dass dieses speziell zur Unterdrückung bzw. Maskierung von störenden Schallsignalen ausgebildet ist, welche auf Sprache beruhen. Dies soll nachfolgend näher anhand von Fig. 2 erläutert werden, welche die einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Systems 1 zeigt.This in Fig. 1 Therefore, the system represented generally by reference numeral 1 serves to reduce or mask the acoustic stress. In the exemplary embodiment, in particular, the burden for a person located at the second workstation 50 2 is to be reduced. Sound signals S originating from the environment are first detected and analyzed by the system 1 according to the invention. Subsequently, an acoustic masking signal G is emitted then directed to the workstation 50 2 , with the help of which originating from the environment sound signals S are masked. The particular feature of this active system 1 for sound masking consists in the fact that it is specially designed for suppressing or masking disturbing sound signals which are based on speech. This will be explained in more detail below with reference to Fig. 2 which illustrates the individual components of the system 1 according to the invention.

Die einzelnen Komponenten können hierbei bspw. innerhalb eines Gehäuses 2 kompakt angeordnet werden. Dabei sind zunächst Mikrofone 3 vorgesehen, mit deren Hilfe aus der Umgebung eintreffende Schallsignale S erfasst werden. Da die Maskierung störender Schallsignale unabhängig davon erfolgen soll, aus welcher Richtung diese stammen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass über den Umfang des Gehäuses 2 verteilt mehrere Mikrofone 3 angeordnet sind. Die hierbei ermittelten Schallsignale S werden dann an eine schematisch dargestellte Steuereinheit 4 weitergeleitet, welche diese Signale bewertet und in Folge davon einen Lautsprecher 5 ansteuert. Über diesen Lautsprecher 5 wird dann auf den Arbeitsplatz gerichtet ein Maskierungssignal G in Form eines Maskierungs-Schalls abgegeben, welches die Störung durch die umgebenden Schallsignale zumindest reduzieren soll. Da hierfür erforderlich ist, dass das Maskierungssignal G gerichtet auf die sich an dem Arbeitsplatz befindliche Person abgegeben wird, ist der Lautsprecher 5 vorzugsweise derart verstellbar ausgestaltet, dass er je nach Situation in geeigneter Weise ausgerichtet werden kann.The individual components can in this case, for example, be arranged compactly within a housing 2. In this case, microphones 3 are initially provided, with the aid of which incoming sound signals S are detected from the surroundings. Since the masking of interfering sound signals is to take place independently of which direction they originate, it is preferably provided that a plurality of microphones 3 are arranged distributed over the circumference of the housing 2. The sound signals S determined in this case are then forwarded to a control unit 4, shown schematically, which evaluates these signals and, as a consequence thereof, a loudspeaker 5 controls. A masking signal G in the form of a masking sound, which is intended to at least reduce the interference caused by the surrounding sound signals, is then emitted via the loudspeaker 5 onto the workstation. Since this requires that the masking signal G is emitted directed to the person located at the workplace, the speaker 5 is preferably configured so adjustable that it can be aligned in a suitable manner depending on the situation.

Die bislang beschriebene Funktionsweise des erfindungsgemäßen Systems 1 zur Schallmaskierung stimmt mit der Funktionsweise bereits bekannter vergleichbarer Systeme im Wesentlichen überein. Die Besonderheit besteht nunmehr darin, dass dieses Konzept der "reaktiven" Schallmaskierung gezielt dazu verwendet wird, die sich besonders störend auswirkenden Sprachsignale zu maskieren. Mit anderen Worten, die Maskierung soll selektiv nur für solche Störungen eingesetzt werden, die auf das Verstehen von Sprache zurückzuführen sind und die hinsichtlich ihrer Lautstärke eine gewisse Schwelle überschreiten.The above-described mode of operation of the inventive system 1 for sound masking substantially coincides with the mode of operation of already known comparable systems. The special feature now consists in the fact that this concept of "reactive" sound masking is specifically used to mask the particularly disturbing impacting speech signals. In other words, the masking should be used selectively only for those disorders that are due to the understanding of speech and that exceed a certain threshold in terms of their volume.

Die Steuereinheit 4 analysiert dementsprechend den eintreffenden Schall dahingehend, ob dieser Sprache beinhaltet. Hierzu kann die Steuereinheit 4 einen Prozessor mit einem entsprechenden Rechenalgorithmus aufweisen, der es erlaubt, die eintreffenden Schallsignale einerseits in herkömmlichen Umgebungsschall und andererseits in Sprache zu unterscheiden.The control unit 4 accordingly analyzes the incoming sound as to whether it contains speech. For this purpose, the control unit 4 may have a processor with a corresponding calculation algorithm, which makes it possible to distinguish the incoming sound signals on the one hand in conventional ambient sound and on the other hand in speech.

Wird nunmehr festgestellt, dass die Schallsignale Sprache beinhalten, so wird der Lautsprecher 5 entsprechend angesteuert, um das Maskierungssignal G abzugeben. Hierbei findet insbesondere eine Markierung derjenigen Frequenz-Teilbereiche statt, welche die Verständlichkeit von Sprache ausmachen. Auf diesem Wege ist sichergestellt, dass durch das System lediglich dann zusätzliche Schallsignale in den Raum abgegeben werden, wenn hiermit die Verständlichkeit von Sprache unterdrückt werden soll. Stellt hingegen die Steuereinheit 4 fest, dass aus der Umgebung stammende Schallsignale lediglich auf Geräte oder sonstige Schallquellen zurückzuführen sind, welche nicht diese spezielle Beeinträchtigung der Konzentrationsfähigkeit zur Folge haben, so wird die Abgabe des Maskierungssignals unterdrückt. Auf diesem Wege wird vermieden, dass die sich an dem Arbeitsplatz befindliche Person zusätzlich durch Schallsignale des Systems in ihrer Aufmerksamkeit beeinträchtigt wird. Es werden also gezielt die auf Sprache zurückzuführenden Störungen unterdrückt.If it is now determined that the sound signals include speech, the loudspeaker 5 is driven accordingly to output the masking signal G. In this case, in particular, a marking of those frequency subregions takes place which makes the intelligibility of speech. In this way, it is ensured that the system only additional sound signals are emitted into the room, if the intelligibility of speech is to be suppressed. If, on the other hand, the control unit 4 determines that sound signals originating from the environment are due only to devices or other sound sources which do not result in this particular impairment of the ability to concentrate, the output of the masking signal is suppressed. In this way it is avoided that the person in the workplace is additionally impaired by the sound signals of the system in their attention. Thus, the disturbances attributable to speech are deliberately suppressed.

Da selbstverständlich bei unterschiedlichen Personen die auf Sprachsignale zurückzuführende Beeinträchtigung der Konzentrationsfähigkeit unterschiedlich hoch ist, besteht vorzugsweise die Möglichkeit, die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Systems individuell anzupassen bzw. zu kalibrieren. Einerseits kann der Benutzer bspw. unterschiedliche Sprachen auswählen, durch welche er sich besonders gestört fühlt und welche dementsprechend bei Erkennung durch das System 1 unterdrückt werden sollen. Handelt es sich hingegen um Sprachen, welche der Benutzer ohnehin nicht versteht, so kann wiederum das Ausgeben des Maskierungssignals unterdrückt werden. Ferner kann auch die Ablenkschwelle von Person zu Person unterschiedlich sein, weshalb die Schwelle des Schallpegels, unterhalb der die Abgabe des Maskierungssignals unterdrückt wird, durch den Benutzer wiederum individuell eingestellt werden kann. Auch besteht die Möglichkeit, je nach Bedarf und Tätigkeit das System 1 ein- und auszuschalten, da eine konzentrierte Denkarbeit üblicherweise die volle Aufmerksamkeit benötigt und hierbei dementsprechend ein aktives Eingreifen des Systems 1 gewünscht ist, während hingegen für Kommunikationsarbeit (Telefonate oder Gespräche mit dem Kollegen am Nachbartisch) keine Maskierung gewünscht wird. Durch die Möglichkeit, mit Hilfe des richtbaren Lautsprechers 5 das Maskierungssignal unmittelbar auf den Nutzer des Systems zu richten, wird ferner vermieden, das umstehende Personen oder Gespräche gestört werden.Since, of course, in different people, the attributable to speech signals impairment of the ability to concentrate is different levels, it is preferably the ability to customize the operation of the system according to the invention or to calibrate. On the one hand, the user can, for example, select different languages by which he feels particularly disturbed and which accordingly should be suppressed on detection by the system 1. If, on the other hand, languages are involved which the user does not understand anyway, the outputting of the masking signal can again be suppressed. Furthermore, the deflection threshold may vary from person to person, which is why the threshold of the sound level, below which the output of the masking signal is suppressed, can again be set individually by the user. It is also possible, depending on needs and activity, the system 1 on and off, as a concentrated thought usually requires the full attention and this is an active intervention of the system 1 is desired, while for communication work (phone calls or discussions with colleagues at the next table) no masking is desired. The possibility of directing the masking signal directly to the user of the system by means of the directional loudspeaker 5 also avoids disturbing the surrounding persons or conversations.

Da in Großraumbüros, bei denen das erfindungsgemäße intelligente System 1 vorzugsweise zum Einsatz kommt, generell eine künstliche Beleuchtung erforderlich ist, ist vorzugsweise vorgesehen, das System 1 in Leuchten bzw. Beleuchtungseinrichtungen zu integrieren. Beispielsweise wäre es entsprechend der Darstellung in Fig. 3 möglich, das System 1 in eine Einbau- bzw. Anbauleuchte 60, eine Pendelleuchte 61, eine Stehleuchte 62 oder eine Tischleuchte 63 zu integrieren. Auch die Kombination mit anderen Beleuchtungseinrichtungen oder -systemen, bspw. Lichtbändern oder dgl. wäre selbstverständlich denkbar. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtung anhängig von der Schallsituation geregelt wird.Since in open-plan offices in which the intelligent system 1 according to the invention is preferably used, generally an artificial lighting is required, it is preferably provided to integrate the system 1 in lights or lighting devices. For example, it would be as shown in FIG Fig. 3 possible to integrate the system 1 in a recessed or surface-mounted luminaire 60, a pendant luminaire 61, a floor lamp 62 or a table lamp 63. The combination with other lighting equipment or systems, for example, light bands or the like. Would of course be conceivable. It can be provided that the lighting is regulated depending on the sound situation.

Fig. 4 zeigt schließlich eine weitere bevorzugte Anwendungsform des erfindungsgemäßen Systems 1. Diese Anwendungsform beruht darauf, dass heutzutage zur Regulierung des Klimas eines Raums so genannte Kühldecken eingesetzt werden bzw. die Kalkulation der Decken- und Bodenmasse in die Wärmeberechnung eines Gebäudes einfließt. Da eine derartige Kalkulation allerdings nur dann durchgeführt werden kann, wenn die Decke nicht nachträglich verkleidet wird, ist der Einsatz bislang oftmals verwendeter so genannter abgehängter Akustikdecken nicht mehr möglich. Eine fehlende Akustikdecke führt allerdings in Büros zu unterwünschter und unbefriedigender so genannter Halligkeit des Raums und einem erhöhten Schallpegel, da vermehrt Reflektionen des Schalls an der Decke 45 auftreten, wie Fig. 5a zeigt. Eine aktive Maskierung, wie sie durch das erfindungsgemäße System 1 durchgeführt wird, führt hierbei oftmals nicht zu einer befriedigenden Lösung, da keine ausreichende Reduktion des Schallpegels und der Nachhallzeit erzielt werden kann. Der Einsatz zusätzlicher schallabsorbierender Elemente ist in einem derartigen Fall unabdinglich. Fig. 4 shows finally another preferred embodiment of the system according to the invention 1. This application is based on the fact that nowadays to regulate the climate of a room so-called cooling ceilings are used or the calculation of the ceiling and floor mass flows into the heat calculation of a building. However, since such a calculation can only be carried out if the ceiling is not subsequently clad, the use of hitherto often used so-called suspended acoustic ceilings is no longer possible. However, a missing acoustic ceiling in offices leads to unwanted and unsatisfactory so-called reverberation of the room and an increased sound level, there increasingly reflections of sound on the ceiling 45 occur, such as Fig. 5a shows. An active masking, as is carried out by the system 1 according to the invention, often does not lead to a satisfactory solution, since a sufficient reduction of the sound level and the reverberation time can not be achieved. The use of additional sound-absorbing elements is indispensable in such a case.

Wie in Fig. 5b dargestellt, werden deshalb oftmals vertikal angeordnete Schallabsorbtionsflächen 40 eingesetzt, welche die Decke 45 nicht verkleiden, trotz allem jedoch die an der Decke auftretenden Schallreflektionen unterdrücken bzw. absorbieren. Mit Hilfe dieser Akustikpaneele, welche bspw. auch durch entsprechende Folien gebildet sein können, wird insbesondere die Nachhallzeit reduziert, gleichzeitig führt dies allerdings auch dazu, dass die Verständlichkeit von aus der Umgebung stammenden Sprachsignalen weiter erhöht wird.As in Fig. 5b Therefore, vertically arranged Schallabsorbtionsflächen 40 are often used, which do not disguise the ceiling 45, in spite of all, however, suppress or absorb the sound reflections occurring on the ceiling. With the help of these acoustic panels, which may for example also be formed by corresponding films, the reverberation time is reduced in particular, but at the same time this also leads to the fact that the intelligibility of speech signals originating from the environment is further increased.

In einem derartigen Fall ist deshalb entsprechend der Darstellung in Fig. 4 besonders bevorzugt vorgesehen, dass das erfindungsgemäße System 1 in Kombination mit derartigen vertikalen Schallabsorbtionselementen 40 eingesetzt wird. Das System 1 kann dabei insbesondere an der Unterseite derartiger Elemente 40 angeordnet werden, wobei wiederum vorzugsweise eine Integration in eine Leuchte bzw. eine Beleuchtungseinrichtung vorgesehen ist. Bei einer derartigen Anwendung des Systems, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, ist einerseits eine zuverlässige Ausleuchtung des Arbeitsplatzes gewährleistet, gleichzeitig kann eine besonders gute und effektive Unterdrückung störender Schallsignale erzielt werden.In such a case, therefore, as shown in FIG Fig. 4 particularly preferably provided that the inventive system 1 is used in combination with such vertical Schallabsorbtionselementen 40. The system 1 can be arranged in particular on the underside of such elements 40, wherein in turn preferably an integration in a lamp or a lighting device is provided. In such an application of the system, as in Fig. 4 is shown, on the one hand ensures a reliable illumination of the workplace, at the same time a particularly good and effective suppression of interfering sound signals can be achieved.

Claims (10)

System (1) zur Reduzierung akustischer Störungen, aufweisend: • Mittel zum akustischen Erfassen eines in einem Zielbereich vorliegenden Schallsignals (S), • Mittel zur Abgabe eines akustischen Maskierungssignals (G) in den Zielbereich sowie • eine Steuereinheit (4) zur Ansteuerung der Mittel zur Abgabe des akustischen Maskierungssignals (G), derart, dass mit Hilfe des Maskierungssignals (G) innerhalb des Zielbereichs eine akustische Störung reduziert bzw. maskiert wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (4) dazu ausgebildet ist, das erfasste Schallsignal (S) auf das Vorhandensein von Sprachsignalen hin zu analysieren, wobei das Maskierungssignal (G) lediglich dann abgegeben wird, wenn durch die Steuereinheit (4) das Vorliegen von Sprachsignalen erkannt wurde.System (1) for reducing acoustic interference, comprising: Means for acoustically detecting a sound signal (S) present in a target area, • means for delivering an acoustic masking signal (G) to the target area as well A control unit (4) for controlling the means for emitting the acoustic masking signal (G) in such a way that, with the aid of the masking signal (G) within the target area, an acoustic interference is reduced or masked, characterized,
in that the control unit (4) is designed to analyze the detected sound signal (S) for the presence of speech signals, the masking signal (G) being emitted only when the presence of speech signals has been detected by the control unit (4). System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zur Abgabe des Maskierungssignals (G) einen richtbaren Lautsprecher (5) umfassen.System according to claim 1,
characterized,
in that the means for outputting the masking signal (G) comprise a directional loudspeaker (5). System nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinheit (4) dazu ausgebildet ist, unterschiedliche Sprachen zu erkennen, wobei das Maskierungssignal (G) nur bei Erkennung einer oder mehrerer vorgegebener Sprachen abgegeben wird.System according to claim 1 or 2,
characterized,
in that the control unit (4) is designed to recognize different languages, the masking signal (G) being emitted only when one or more predetermined languages are detected. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Schwelle, unterhalb der die Abgabe des Maskierungssignals (G) unterdrückt wird, durch einen Benutzer einstellbar ist.System according to one of the preceding claims,
characterized,
that a threshold below which the output of the mask signal (G) is suppressed is adjustable by a user. System nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass dieses in eine Leuchte (60, 61, 62, 63) bzw. eine Beleuchtungsvorrichtung integriert ist.System according to one of the preceding claims,
characterized,
that this is integrated in a lamp (60, 61, 62, 63) or a lighting device. System nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abgabe des Maskierungssignals (G) von dem Betriebszustand der Leuchte (60, 61, 62, 63) bzw. der Beleuchtungseinrichtung abhängig ist.System according to claim 5,
characterized,
in that the output of the masking signal (G) is dependent on the operating state of the luminaire (60, 61, 62, 63) or the lighting device. Verfahren zur Reduzierung akustischer Störungen mit folgenden Schritten: • Erfassen eines in einem Zielbereich vorliegenden Schallsignals (S) und • Abgabe eines akustischen Maskierungssignals (G) in den Zielbereich derart, dass innerhalb des Zielbereichs eine akustische Störung reduziert bzw. maskiert wird, dadurch gekennzeichnet,
dass das erfasste Schallsignal (S) auf das Vorhandensein von Sprachsignalen hin analysiert wird, wobei das Maskierungssignal (G) lediglich dann abgegeben wird, wenn das Vorliegen von Sprachsignalen erkannt wurde.Method for reducing acoustic interference with the following steps: • detecting a present in a target area sound signal (S) and Delivering an acoustic masking signal (G) to the target area such that an acoustic disturbance is reduced or masked within the target area, characterized,
in that the detected sound signal (S) is analyzed for the presence of speech signals, the masking signal (G) being emitted only when the presence of speech signals has been detected. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Schallsignal (S) auf das Vorhandensein unterschiedlicher Sprachen hin analysiert wird, wobei das Maskierungssignal (G) nur bei Erkennung einer oder mehrerer vorgegebener Sprachen abgegeben wird.Method according to claim 7,
characterized,
that the sound signal with the mask signal (G) upon detection of only one or more predetermined languages is discharged (S) is analyzed for the presence of different languages out. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Schwelle, unterhalb der die Abgabe des Maskierungssignals (G) unterdrückt wird, durch einen Benutzer einstellbar ist.Method according to claim 7 or 8,
characterized,
that a threshold below which the output of the mask signal (G) is suppressed is adjustable by a user. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Mittel zur Durchführung des Verfahrens in eine Leuchte (60, 61, 62, 63) bzw. eine Beleuchtungseinrichtung integriert sind, wobei die Abgabe des Maskierungssignals (G) von dem Betriebszustand der Leuchte (60, 61, 62, 63) bzw. der Beleuchtungseinrichtung abhängig ist.Method according to one of claims 7 to 9,
characterized,
in that the means for carrying out the method are integrated into a luminaire (60, 61, 62, 63) or a lighting device, the output of the masking signal (G) being dependent on the operating state of the luminaire (60, 61, 62, 63) or the lighting device is dependent.
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