CN110366066A - 用于声学噪声消除的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于声学噪声消除的设备和方法。一种噪声消除设备包括：推进部件，其被配置为自主移动噪声消除设备；以及电路。电路被配置为确定声源的位置，确定声学接收者的位置，并且根据所检测的声源和声学接收者的位置，控制推进部件将噪声消除设备导航到目标位置，以至少部分地消除声学接收者位置处的来自声源的声学信号。

Description

用于声学噪声消除的设备和方法
技术领域
本公开涉及声学噪声消除的概念，更具体地，涉及噪声消除设备和噪声消除方法。
背景技术
在诸如工作环境或私人环境之类的环境中，在某些情况下，希望防止通信到达第三个收听者。通信可以是两个人或一个打电话的人的秘密谈话。第三个收听者可以是第三人(例如，窃听者)或者能够记录或传输通信的装置。在一些环境中，可能希望防止声学信号到达人。声学信号可以是机器的噪声或扬声器的声音发射。这个人可能希望某种程度的安静，而不是听到声学信号。
存在衰减声学信号的概念。衰减声学信号的概念可以称为噪声消除。通过使用噪声消除方法，可以至少在一定程度上消除声学信号，使得声学信号的响度或声级可以至少在预定位置衰减。
噪声消除设备可以被配置为通过将反信号与声学信号叠加来衰减声学信号。诸如噪声消除耳机等装置可以衰减到达佩戴噪声消除耳机的用户处的声学信号，使得用户听不到声学信号。例如，佩戴噪声消除耳机的用户感知的声学信号的声级低于没有噪声消除耳机的用户感知的声级。在此处，预定位置可以是用户的耳朵。在另一示例中，可以在移动电话中设置抑制扬声器，该抑制扬声器输出移动装置的用户的讲话信号的反信号。由于反信号与讲话信号叠加，所以讲话信号在抑制区域内会被衰减。在此处，预定位置可以是抑制区域内的位置。
衰减声学信号的概念可能显示出不舒适，因为头上戴着噪声消除耳机的用户可能会感到不舒服。用于衰减声学信号的概念可能是无效的，因为尽管有抑制扬声器，对话的声学信号仍可能到达第三个收听者，例如，如果第三个收听者未位于抑制区域内。可能需要改进噪声消除的概念。
发明内容
一个示例涉及一种噪声消除设备。噪声消除设备包括被配置为自主移动噪声消除设备的推进部件。噪声消除设备还包括被配置为检测声源位置和声学接收者位置的电路。根据所检测的声源和声学接收者的位置，电路还被配置为控制推进部件将噪声消除设备导航到目标位置，以至少部分地消除声学接收者位置处的来自声源的声学信号。
一个示例涉及一种噪声消除方法。噪声消除方法包括检测声源的位置并且检测声学接收者的位置。根据所检测的声源和声学接收者的位置，该方法包括控制噪声消除设备的推进部件，以将噪声消除设备导航到目标位置，以至少部分地消除声学接收者位置处的来自声源的声学信号。
附图说明
下面将仅通过示例并参考附图来描述设备和/或方法的一些示例，其中，
图1示出了包括推进部件的噪声消除设备的示意图；
图2示出了噪声消除方法的示意图；以及
图3a和图3b示出了在移动声学接收者的相应位置处使用噪声消除设备对来自声源的声学信号进行噪声消除的示例。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述各种示例，其中，示出了一些示例。在附图中，为了清楚起见，线、层和/或区域的厚度可能放大。
因此，虽然进一步的示例能够有各种修改和替代形式，但是其一些特定示例在附图中示出，并且随后将详细描述。然而，该详细描述并不将进一步的示例限于所描述的特定形式。进一步的示例可以覆盖落入本公开范围内的所有修改、等同物和替代物。在附图的整个描述中，相同的数字表示相同或相似的元件，当彼此比较时，这些元件可以相同或以修改的形式实现，同时提供相同或相似的功能。
除非另有定义，否则所有术语(包括技术和科学术语)在本文中均按示例所属领域的普通含义使用。
本发明的噪声消除概念可以帮助为本发明的噪声消除设备的至少一个用户提供隐私。示例可以在用户周围可能存在例如(恶意)窃听者或可选地不需要的噪声产生源的环境中为用户提供隐私。这可以通过引入自动移动噪声消除设备来实现，该设备能够有利地重新定位自身，以便例如产生噪声消除信号，这些信号可以防止窃听者听到用户的对话，或者替代地，防止用户听到不期望的噪声。
在一个实施例中，本发明的噪声消除设备可以通过防止用户发出的声音到达第三个人来提供噪声消除，或者在另一方向上防止从外部声源发出的声音到达用户。在一个实施例中，可以定义是在用户的位置出还是在远离用户的位置处消除噪声。在另一实施例中，可以在用户的位置处或远离用户的位置处消除噪声。
图1示出了噪声消除设备100的示意图。噪声消除设备100包括至少一个推进部件110和电路120。推进部件110被配置为自主移动噪声消除设备100。电路120被配置为确定声源130的位置并确定声学接收者140的位置。根据所确定的声源和声学接收者的位置，电路120还被配置为控制推进部件将噪声消除设备导航到目标位置150。该电路根据所确定的声源和声学接收者的位置来确定目标位置。在目标位置处，噪声消除设备100至少部分地消除在声学接收者140位置处的来自声源的声学信号。目标位置150可以是噪声消除设备可以提供有效噪声消除的位置。
根据一个实施例，该设备的指定用户是声源或者声学接收者。根据另一实施例，噪声消除设备被配置为提供不同的操作模式，并实现灵活的方法，其中，例如，用户可以定义他是声源还是声学接收者。或者，该设备可以分配到特定位置，例如，用户设置的隐私地点、电话亭等，并且声源或声学接收者的位置可能固定，以对应于特定位置。例如，在特定位置处，用户可以是声源，在特定位置之外，同一用户可以是声学接收者。在一些实施例中，噪声消除设备可以例如通过用户输入或通过来自外部装置的位置信息信号(例如，GPS坐标或类似信号)来获得特定位置的位置，或者可以位于特定位置，使得可以使用从一个或多个传感器获得的信息来绝对地或相对于其当前位置确定和存储该位置。
电路120可以包括电路或处理器。在一个实施例中，噪声消除设备100可以配备有用于确定或检测声源位置的检测电路。检测电路可以包括一个或多个传感器，并且例如可以是摄像头或麦克风，并且可以是电路120的一部分。声源可以是在声源位置(例如，第一位置)处进行对话或电话呼叫的说话的人。说话的人可以是噪声消除设备100的用户，该用户希望防止第三个人听到对话。第三个人可以是直接由于与用户的近空间距离而听到对话的人，或者通过带有麦克风的移动装置收听而听到对话的人。移动装置可以记录和/或传输对话。第三个人或所述移动装置可以是在声学接收者位置(例如，第二位置)处的声学接收者。噪声消除设备100被配置为确定或检测声学接收者位置。在一个实施例中，通过使用一个或多个传感器来确定声学接收者位置，例如，使用电路120的摄像头来检测收听者。或者，可以基于从一个或多个外部装置(例如，用户的移动或可佩戴装置)接收的位置信息来确定声学接收者位置和/或声源位置；在这种情况下，噪声消除设备100可以包括合适的接收电路。
在确定声学接收者位置之后，电路可以基于声学接收者的位置确定目标位置。在一个实施例中，确定目标位置可以另外基于声源的位置。可选地，例如，可以由噪声消除设备的传感器获得的环境信息(例如，示出噪声消除设备周围的障碍物的照片)也可以用于确定目标位置。
如何确定目标位置可以取决于噪声消除设备所采用的噪声消除技术。在一个实施例中，声反信号可以掩蔽声学信号，并且目标位置可被确定为尽可能接近声学接收者的位置，同时例如保持一定的安全距离(例如，超过1、2或3米)，以避免侵入声学接收者周围的个人空间。适当的距离可以取决于噪声消除设备的类型和/或尺寸。对于这样的实施例，可能不需要确定声源的位置。根据一个实施例，声反信号可以消除或排除声学信号，并且噪声消除设备可以确定目标位置在声源和声学接收者之间。理想情况下，目标位置(大致)位于声源和声学接收者之间的理论直线或视线上。然而，目标位置也可以被确定在声源和声学接收者之间的区域中，例如，当视线等上有障碍物时。例如，目标位置可以与声源和声学接收者具有相等的距离，或者从目标位置到声源的距离可以小于从声学接收者到声源的距离。例如，目标位置可以在声学接收者位置的方向上距声源位置的2m距离内。或者，目标位置可以在声源和声学接收者之间，其中，目标位置距离声学接收者比距离声源更近。在示例性情况下，一个声学接收者可能会停止存在，而另一个出现在声源的相对侧。在这种情况下，与如果更靠近声源相比，如果噪声消除设备更靠近原始声学接收者，则噪声消除设备将不得不移动更长的距离，因此可以确定目标位置更靠近声源而不是声学接收者。
使一种噪声消除设备更靠近声学接收者的原因可以是在噪声消除设备或声学接收者的位置处获得关于来自声源的实际声音或声学信号的反馈信号。例如，麦克风(例如，除了噪声消除设备之外，例如，麦克风在包括推进部件的移动装置中)可以位于噪声消除设备(或目标位置)和声学接收者的位置之间，以生成反馈信号。麦克风可以位于能够听到与声学接收者相同声音的位置。如果该麦克风例如从声源接收到应该被噪声消除(但是由于某种原因没有噪声消除)的声音，则反馈信号例如可以从麦克风发送回噪声消除设备。反馈信号可以是听到的实际音频记录(或声学信号)，然后，噪声消除设备可以尝试调整其消除尝试，以便更好地消除声学接收者听到的声音。反馈信号的一个目的可以是确保噪声消除按预期工作。例如，如果噪声消除不能如预期的那样执行，则噪声消除设备可以发射信号，例如，视觉信号(闪烁光)。麦克风本身可以在物理上紧邻噪声消除设备和/或作为噪声消除设备的一部分(例如，麦克风可以通过紧固元件(例如，杆)附接到噪声消除设备，并且噪声消除设备可以被配置为旋转，以定位麦克风)。反馈信号可用于调谐反信号或消除信号的内容和/或方向。
目标位置是噪声消除设备可以消除、掩蔽或衰减在声学接收者位置处的来自声源的信号的位置。相比于从其他位置的噪声消除，从目标位置，可以改善由噪声消除设备提供的噪声消除。在一个实施例中，目标位置可以离声学接收者的位置更接近5m(或更接近3m，或更接近1m)。更接近的距离可以改善噪声消除设备在声学接收者位置处实现的衰减。
噪声消除设备100具有推进部件110，例如，电驱动器、致动器或内燃机。推进部件可以被配置为驱动噪声消除设备100的移动机构，例如，车轮和/或推进器。通过使用推进部件110，噪声消除设备可以自主地改变其位置。噪声消除设备可以被配置为水平和/或垂直移动。例如，噪声消除设备的位置的水平变化可以通过在地板上的车轮上驱动噪声消除设备来实现，而噪声消除设备的位置的垂直变化可以通过使用提升臂提升噪声消除设备来实现。电路120可以控制推进部件110，以便将噪声消除设备导航到目标位置。噪声消除设备可以自主地改变其位置，以便能够消除或衰减声学接收者位置处的来自声源的信号。
噪声消除设备可以是移动的或是移动噪声消除设备。移动装置可以独立于连接线，例如，电源连接线。例如，噪声消除设备的最大边长小于1m、小于50cm、小于20cm、小于10cm或小于5cm。噪声消除设备可包括至少一个电池或可充电电池，用于给推进部件供电。噪声消除设备可以表现出高度的移动自由，使得如果用户例如在进行对话时四处走动，噪声消除设备也可以为用户提供隐私。
例如，在进行对话时，用户从第一位置走到第三位置，第三个人保持在第二位置。根据改变的位置，噪声消除设备的电路可以确定新的目标位置，并相应地控制推进部件，以将噪声消除设备导航到新的目标位置。可以连续地或以特定间隔确定或检测相应位置，并且当检测到声源位置和/或声学接收者位置的变化时，可以动态地调整目标位置。通过改变目标位置，噪声消除设备仍然能够有效地噪声消除在第二位置处的来自第三位置的声学信号。相比之下，在声源位置改变而噪声消除设备保持在相同位置的情况下，噪声消除可能是无效的。因此，可以通过使用噪声消除设备来改善噪声消除。
在另一示例中，第三个人可以移动，并且声学接收者的位置从第二位置改变到第四位置。同时，用户可以继续改变其位置。自主重新定位噪声消除设备100的电路连续地确定新的适当目标位置，并相应地控制推进部件，以相对于声源和声学接收者的位置连续地改变噪声消除设备的位置。当声源位置和/或声学接收者位置改变时，噪声消除设备可以连续地实现在声学接收者的位置处的有效的噪声消除。
在某些情况下，目标位置可能无法到达，例如，如果障碍物位于目标位置处。在一个实施例中，噪声消除设备的环境传感器可以检测障碍物并指示必须使用另一目标位置。环境传感器可以是摄像头、超声波传感器和/或激光传感器。如果不能到达第一确定的目标位置，则可以确定新的或替代的目标位置，例如，用于实现噪声消除的第二最佳目标位置。
在另一示例中，声源可以位于固定位置。声源可以是发射声学信号的扬声器。噪声消除设备的用户的位置可以是声学接收者的位置，其中，在没有噪声消除的情况下，用户会听到扬声器发射的声学信号。噪声消除设备可以将自身定位在确定的目标位置，例如，在扬声器和用户之间，并且提供在用户的位置处的噪声消除。结果，由于存在噪声消除设备，所以用户不会听到从扬声器发射的声学信号。用户可以听到衰减形式的声学信号，例如，衰减可以大于3db、大于6db、大于12db或大于24db。由于自主地移动噪声消除设备，所以用户可以例如在具有扬声器的房间内自由而不受限制地移动，同时由于更新的目标位置，噪声消除可以保持恒定。
使用噪声消除设备可以导致消除或衰减声学接收者位置处的从声源发射的声音或声学信号。在一个实施例的第一操作模式中，噪声消除设备可以防止用户的对话到达不期望的收听者。在本实施例的另一种操作模式中，噪声消除设备可以防止来自声源(例如，扬声器或噪声机器)的噪声到达用户。提供不同的操作模式，噪声消除设备对于可以消除噪声的位置具有高灵活性，同时为用户提供高舒适度。噪声消除设备的用户可以在任何预定的噪声消除周界之外自由移动，而自主移动的噪声消除设备提供在用户位置的噪声消除。用户不必手动重新定位噪声消除设备。与其他解决方案相比，使用一个噪声消除设备或多个噪声消除设备可以具有以下效果：可以保护来自多个源的声音不被窃听，而不是仅仅保护来自单个位置的声音。
根据用于提供噪声消除的示例，电路被配置为在目标位置150处生成声反信号。至少部分由于干涉，声反信号消除在声学接收者140的位置处的来自声源130的声学信号。噪声消除设备可以包括麦克风和扬声器。麦克风可以从声源130接收声学信号，并且电路可以生成声学信号的相移反信号。与声学信号相比，反信号可以相移180°。可以根据例如在噪声消除耳机中使用的噪声消除的已知概念或算法来执行相移。该电路被配置为经由扬声器输出反信号，以通过至少在声学接收者140的位置处叠加声学信号和反信号来至少部分地消除或衰减声学接收者140的位置处的来自声源的声学信号。生成所述反信号可导致声学接收者140的位置处的低音量水平，例如，来自声源130的声学信号对于声学接收者140来说可能是察觉不到的。
例如，相对于声源130的位置、声学接收者140的位置和/或噪声消除设备的位置(例如，目标位置150)生成反信号。如果噪声消除设备的位置不在从声源到声学接收者的直接或笔直声学信号路径上，则反信号相对于声学信号的相移可能偏离例如180°。偏离可以大于5°、大于10°、大于30°或大于90°，以便在声学接收者的位置实现声学信号和反信号的相消干涉。3D音频效果可以用于消除具有反信号的声学信号。多径效应或在墙壁、地板或天花板处的声反射可用于在声学接收者位置处叠加反信号和声学信号。例如，根据相应位置(例如，根据位置之间的相应距离)设置输出的反信号的音量水平。可以根据位置来设置噪声消除设备的旋转角度。旋转角度可以被设置为将噪声消除设备的麦克风对准声源和/或将噪声消除设备的扬声器对准声学接收者。噪声消除设备可以包括扬声器阵列，例如，360°扬声器阵列，其被配置为控制输出的反信号的输出方向。
在另一实施例中，反信号是与来自声源的声学信号不同的声学信号，例如，歌曲或随机噪声。反信号可以以高音量水平输出到声学接收者的方向。反信号的音量水平可以高于来自声源的声学信号的音量水平。结果，来自声源的声学信号可以被更大的反信号声学地覆盖或掩蔽，并且至少声学信号的内容在声学接收者位置可能是不可理解的。反信号可以使得来自声源的语音信号在声学接收者处难以理解。另一种方法是向其添加噪声，使其变得混乱。造成混乱的一个原因可能是目标可能处于无法正确消除(例如，减少音量)的位置。因此，通过造成混乱，至少可以部分达到其目标。生成所述类型的反信号很容易并且是可能的，技术难度很低。
根据一些示例，目标位置150在声源130的位置和声学接收者140的位置之间。目标位置可以在包括声源位置的第一平面和包括声学接收者位置的第二平面之间，其中，这些平面垂直于从声源位置到达声学接收者位置的轴。在源和接收者之间的目标位置，可以容易地生成用于提供有效噪声消除的声音消除反信号。
根据一些示例，目标位置150在声源130的位置和声学接收者140的位置之间的视线上。对于具有更大形状的噪声消除设备的一些实施例，其效果可以是除了提供声学隐私之外，噪声消除设备还可以通过阻挡从声源到声学接收者的光路来进一步增加隐私。从声学接收者的角度来看，声源可以被噪声消除设备光学覆盖。
在一些示例中，尽管目标位置不在声源和声学接收者之间，但是可以提供有效的噪声消除。例如，目标位置150和声源130的位置之间的距离大于声源130的位置和声学接收者140的位置之间的距离。同时，目标位置150和声学接收者140的位置之间的距离小于声源130的位置和声学接收者140的位置之间的距离。因此，从声源的角度，噪声消除设备可以将自身定位在声学接收者后面，例如，因为可能难以或不可能将自身定位在声学接收者和声源之间。噪声消除设备100可以被配置为例如经由WLAN(无线局域网)连接或蓝牙连接接收包括关于来自声源的声学信号的信息的电磁信号。例如，噪声消除设备的用户经由移动电话进行对话，并且声学信号由电话记录并电磁传输到噪声消除设备。噪声消除设备然后可以生成反信号，例如，根据上述对应位置的相移，使得可以在声学接收者的位置处实现相消干涉。通过电磁地传输声学信号的信息，尽管声学接收者比噪声消除设备更靠近声源，但是可以在声学接收者位置处提供衰减。在一些示例中，反信号可能与来自声源的声学信号无关，并且可能不需要接收关于声学信号的信息，例如，大声反信号可以声学上覆盖声学信号。
根据一些示例，噪声消除设备可以是无人驾驶飞机，或者是具有额外功能的无人驾驶飞机的一部分，并且推进部件110包括无人驾驶飞机的推进器，该推进器被配置为在三个正交维度上移动噪声消除设备100。换言之，噪声消除设备可以是具有电路120的无人驾驶飞机。无人驾驶飞机在自身定位的可能性方面非常灵活，并且噪声消除可以灵活地适应当前的情况。例如，如果声学接收者是另一无人驾驶飞机，则噪声消除设备可以飞到适当的目标位置，以在另一无人驾驶飞机的位置处提供有效的噪声消除。在其他示例中，噪声消除设备可以是另一种飞行装置，例如，微型直升机。
根据一些示例，噪声消除设备可以是机器人或机器人装置或者机器人或机器人装置的一部分，并且推进部件110包括机器人的移动装置。机器人可以是轮式机器人，推进部件可以驱动车轮，以移动噪声消除设备。机器人可以是腿轮式机器人(leg robot)，推进部件可以驱动腿轮式机器人的腿。换言之，噪声消除设备可以是具有用于在地面和/或水中移动的移动机构的任何机器人装置。出于成本原因，在具有额外功能的机器人(例如，家用机器人)中提供噪声消除设备可能是有利的。地面移动机器人的电池可以具有高容量，并且可以在长时间内有效消除噪声，而无需对电池充电。
例如，电路120包括至少一个摄像头，该摄像头被配置为基于图像识别***相对于噪声消除设备检测人和这个人的位置/位置信息。这个人的位置用作声学接收者140的位置，例如，如果这个人没有被识别为用户。所检测的人可以是窃听者，并且图像识别***可以识别这个人的形状。图像识别***可以基于模式识别。图像识别***可以基于机器学习技术，并且可以在噪声消除设备的使用期间改进。图像识别***可能已经存储了噪声消除设备的用户的图像。
用户可以在不同的操作模式下使用噪声消除设备，并且例如在第一操作模式和第二操作模式之间切换。在用户作为声源的第一操作模式中，只有不是用户的人被认为是声学接收者。在用户作为声学接收者的第二操作模式中，图像识别***可以通过使用存储的用户图像经由摄像头识别用户来确定声学接收者的位置信息，例如，以确定用户的方向。可以通过使用飞行时间摄像头来提供进一步的位置信息，例如，以确定用户的距离。可以组合方向和距离，以确定用户的位置。
例如，只有当所识别的人被识别为窃听者时，这个人的位置才用作声学接收者140的位置。该识别可能例如基于人的位置和声源130的位置之间的距离来进行。例如，如果距离大于1米、3米或10米的预定阈值距离，则这个人可能被识别为窃听者，因为这个人不太可能是用户(在这种情况下是声源)的对话伙伴。实际阈值距离可以是预先确定的，或者可以根据当前情况(当前有多少人接近用户、周围的噪声水平等)动态调整。如果噪声消除设备的用户与他旁边的另一个人对话，则这个人可能在预定的距离内。在这种情况下，可以避免提供将消除在用户的对话伙伴的位置上的用户的声学语音信号的噪声消除。如果识别出一个以上的窃听者，则可以在最靠近声源的窃听者位置提供噪声消除。在另一实施例中，可以使用额外或替代标准来识别窃听者。例如，可以考虑基于来自噪声消除设备的一个或多个传感器或来自外部源的输入而检测的人的行为。例如，以正常行走速度路过用户的人将不会被识别为窃听者，因为他们只会在短时间内处于听力范围内，而长时间留在用户附近的人可能会被识别为窃听者。
在一些示例中，电路120包括至少一个天线，所述天线被配置为检测电磁通信信号的存在，例如，Wifi信号、移动通信信号等。电路120被配置为将不能分配给装置的用户的电磁信号源确定为声学接收者140的位置。电磁信号可以由电路的至少一个天线或两个或多个天线(例如，立体声天线)接收。可以选择由一个天线接收的最强电磁信号来用于确定声学接收者。例如，未知电磁通信信号源可以是具有麦克风的移动装置，该麦克风接收来自用户的声学信号，可以被识别为声学接收者。移动装置可能经由由噪声消除设备检测到的电磁通信信号向窃听者传输用户的对话。未知电磁信号源的位置可以用作声学接收者的位置。结果，由于噪声消除设备也可以将电气装置识别为潜在的窃听者，所以噪声消除设备的用户的隐私会进一步增加。
例如，电路120包括至少一个麦克风，并且电路120将最强声发射的位置确定为声源130的位置。可以通过使用立体声配置中的至少两个麦克风或者通过使用立体声麦克风来确定位置。一对麦克风能够例如测量相应麦克风信号之间的相位差，以确定声源的方向。声源可以是讲话的人的环境中的扬声器，其中，扬声器的声音是环境中最大的声音。该电路可以通过比较可用声源的声级并选择最大的声源来确定扬声器为声源。可以通过确定来自噪声消除设备的每个声源的方向和/或通过比较音频信号和其内容(例如，将音乐信号与语音信号分开)来区分两个声源。该电路可以包括至少两个麦克风的麦克风阵列，以确定扬声器的位置信息，例如，由于在阵列的相应麦克风处接收的声学信号的相移。麦克风可以排列成阵列、线性结构等，使得能够例如确定源自声源的声波和/或使用波束成形技术的声波的不同延迟时间。直接接收的声波和反射的(例如，来自墙壁的)声波之间的比率可以指示声源距噪声消除设备的距离。
在一些示例中，噪声消除设备的电路可以包括定位模块，例如，GPS(全球定位***)模块或地磁定位模块，以确定噪声消除设备的位置。在一个实施例中，额外地或可替换地，电路可以包括连接装置，该连接装置被配置为无线地或以有线方式将噪声消除设备与用户的电气装置(例如，移动电话或用户的可佩戴装置(作为智能手表))连接。用户的电气装置的位置可以被传输到噪声消除设备，并且可以用作声源(或者声学接收者，取决于操作模式)的位置。用户的电气装置的位置可以是由用户的电气装置确定的GPS位置。
在一些示例中，噪声消除设备100可以进一步包括吸声罩。吸声罩可以由吸声材料(例如，泡沫材料)或者声反射材料制成，例如，吸声罩可以包括硬的和/或均匀的表面。例如，如果目标位置在声源和声学接收者之间的视线上，则吸声罩可以进一步衰减声学接收者位置处的来自声源的声学信号。如果声源和/或声学接收者的位置改变，则自主移动的噪声消除设备也可以连续地重新定位自身，以保持位于相应的视线上。
可以通过具有自主移动的噪声消除设备来提供本发明的概念。该装置可以具有自动检测例如机密对话的来源和例如窃听者的位置的能力。基于这些位置，该装置然后能够将其自身重新定位到最佳位置，在该位置，向窃听者产生噪声消除信号，以防止窃听对话。
可以由噪声消除设备(例如最初注册有由噪声消除设备的所有者携带的另一装置的噪声消除设备)检测机密对话的源。然后，这些装置相互通信，并交换关于用户位置的信息，例如，以规则的间隔或在用户移动时。
在一个实施例中，可以通过借助于作为噪声消除设备的一部分的一个或多个传感器(例如，摄像头和/或天线)监视声源周围的空间，来检测窃听者的位置。例如，对话源周围环境的360°视频馈送(例如，由用户处的装置提供并传输到噪声消除设备)，并从其中识别人，例如，通过使用机器学习。可选地，比预定距离(例如，3米)离谈话源更远的所有被识别的人都被视为窃听者。可选地，用户周围产生电磁通信信号的实体(电子装置)被视为潜在的窃听者，因为这些实体(例如，移动电话)可能被窃听者携带或放置。
例如，噪声消除设备可以分别在两个或多个声学接收者的两个或多个位置处提供噪声消除。例如，为此，噪声消除设备可以包括两个扬声器(例如,可旋转的)，以向两个相应位置的方向输出相应相移的相应反信号。可以通过考虑所有声学接收者位置来确定相应的目标位置。
本发明的概念还支持一种操作模式，其中，不保护用户不会被偷听，而是不会听到。当例如噪声消除设备的用户不想听到外部噪声时，可能会出现这种情况。
自主移动噪声消除设备的一个示例可能是在其所有者周围嗡嗡作响的微型直升机。另一示例可能是家庭中使用的机器人女佣。
图2示出了噪声消除方法200的示意图。方法200可以包括确定声源的位置210，并且包括确定声学接收者的位置220。根据所确定的声源和声学接收者的位置，方法200可以包括确定例如在声源和声学接收者的位置之间的目标位置。方法200还包括控制噪声消除设备的推进部件，以将噪声消除设备导航到目标位置230，从而至少部分地消除声学接收者位置处的来自声源的声学信号。通过使用该方法，可以增加用户的隐私。例如，可以保护用户的保密对话免受窃听，或者可以保护用户远离外部噪声或高声。
噪声消除方法可以衰减声学接收者位置处的声学信号，例如，语音、来自机器的噪声或来自扬声器的信号。在声学接收者的位置处可以提供至少一定程度的安静，因此会提高不想听到来自声源的声学信号的人的舒适度。也可以防止声源的声学信号到达声学接收者的位置，因此可以改善声源的隐私。
图3a和图3b示出了使用噪声消除设备302对移动声学接收者308的相应位置处的来自声源306的声学信号304进行噪声消除的示例。
在图3a所示的第一示例300中，声学接收者308位于第一接收者位置310。声源306位于第一源位置312。噪声消除设备302例如通过图像识别来识别声学接收者308。第一接收者位置可以距离第一源位置五米。噪声消除设备302可以是具有推进器的微型直升机，推进器用于在空中自动移动微型直升机。微型直升机的电路120确定第一目标位置314，并且微型直升机飞到第一目标位置。第一目标位置可以在声源和声学接收者之间的视线316上。微型直升机的麦克风可以从声源接收声学信号318，该声学信号318对应于声学信号304或至少与声学信号304相关。该电路生成反信号320，该反信号320被计算为消除第一接收者位置310处的声学信号304，并且该声学信号可以是相移大约180°的声学信号318。根据一个实施例，可以使用增强的噪声消除方法或其他已知的噪声消除方法。该电路可以经由微型直升机的扬声器向第一接收者位置310的方向输出反信号。结果，声学信号318和反信号320可以以声学信号304在第一接收者位置310处不可察觉或消除的方式叠加在第一接收者位置310。
在图3b所示的第二示例310’中，声学接收者308移动到第二接收者位置310’，声源保持在第一源位置312。该电路识别改变的接收者位置并计算新的目标位置314’，例如，噪声消除设备的电路持续监视声源。在第二示例中，新目标位置314’在声源和声学接收者之间的视线316’之外，例如，因为视线316’上的物体或障碍物315可能阻碍微型直升机飞到视线316’。微型直升机不能接收来自声源的声学信号304，例如，障碍物位于声源和微型直升机的麦克风之间。结果，电路可以生成与声学信号304不相关的第二反信号320’。反信号320’可以是任意歌曲，并经由扬声器输出。在第二接收者位置310’处的声学接收者308可以只听到声学上覆盖声学信号304的响亮歌曲，使得由于噪声消除设备302的噪声消除，在第二接收者位置310’处不可感知。显而易见的是，本文理解的“噪声消除”可以包括在接收者位置呈现不可理解的或掩蔽第一声学信号(例如，用户通信的语音信号)，这可能涉及在接收者位置的整体声级增加。在其他示例中，噪声消除可以包括降低接收者位置处的声级。
以下示例涉及另外的实施例。
(1)一种噪声消除设备，包括：推进部件，被配置为自主移动噪声消除设备；以及电路，被配置为确定或检测声源的位置；确定或检测声学接收者的位置；并且根据所确定的声源和声学接收者的位置，控制推进部件将噪声消除设备导航到目标位置，以至少部分地消除声学接收者位置处的来自声源的声学信号。
(2)根据(1)所述的噪声消除设备，其中，所述电路还被配置为在目标位置处生成声反信号，所述声反信号由于在声学接收者位置处的干涉而至少部分消除来自声源的声学信号。
(3)根据(2)所述的噪声消除设备，其中，相对于声源的位置、声学接收者的位置和噪声消除设备的位置生成反信号。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的噪声消除设备，其中，噪声消除设备提供两种操作模式，其中，在第一操作模式中，所述噪声消除设备的用户是声源，并且其中，在第二操作模式中，噪声消除设备的用户是声学接收者。
(5)根据(4)所述的噪声消除设备，其中，在第二操作模式中，反信号是掩蔽在所述声学接收者的位置处的来自声源的声学信号的任意信号。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的噪声消除设备，其中，基于通过使用作为噪声消除设备的一部分的一个或多个传感器检测声源和/或声学接收者，来确定位置信息。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的噪声消除设备，其中，目标位置在声源的位置和声学接收者的位置之间。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的噪声消除设备，其中，目标位置在声源和声学接收者之间的视线上。
(9)根据(1)至(8)中任一项所述的噪声消除设备，其中，目标位置动态地适于声源和/或声学接收者的移动。
(10)根据(1)至(9)中任一项所述的噪声消除设备，其中，目标位置在声学接收者位置周围小于3m的半径内。
(11)根据(1)至(10)中任一项所述的噪声消除设备，其中，在目标位置和声源位置之间的距离大于声源位置和声学接收者位置之间的距离，其中，在目标位置和声学接收者位置之间的距离小于声源位置和声学接收者位置之间的距离，并且其中，噪声消除设备被配置为接收包括关于来自声源的声学信号的信息的电磁信号。
(12)根据(1)至(11)中任一项所述的噪声消除设备，其中，基于由噪声消除设备的一个或多个传感器检测的噪声消除设备的环境中的至少一个障碍物，来确定目标位置。
(13)根据(1)至(12)中任一项所述的噪声消除设备，其中，推进部件包括无人驾驶飞机的推进器，该推进器被配置为在三个正交维度上移动噪声消除设备。
(14)根据(1)至(13)中任一项所述的噪声消除设备，其中，推进部件是机器人的移动装置。
(15)根据(1)至(14)中任一项所述的噪声消除设备，其中，电路包括至少一个摄像头，并且被配置为基于图像识别***检测人，其中，根据操作模式，人的位置用作声学接收者或声源的位置。
(16)根据(15)所述的噪声消除设备，其中，基于从用户到位置的距离和/或基于人的行为和/或考虑用户输入，位置用作声学接收者的位置。
(17)根据(15)所述的噪声消除设备，其中，如果人的位置和声源的位置之间的距离大于3米，则人的位置用作声学接收者的位置。
(18)根据(1)至(17)中任一项所述的噪声消除设备，其中，由用户携带的移动或可佩戴装置确定噪声消除设备的用户的位置，并且关于该位置的信息被发送到噪声消除设备。
(19)根据(15)至(18)中任一项所述的噪声消除设备，其中，图像识别***基于机器学习过程。
(20)根据(1)至(19)中任一项所述的噪声消除设备，其中，电路包括至少一个天线，天线被配置为检测电磁信号，其中，电路被配置为将未知电磁信号的源确定为声学接收者的位置。
(21)根据(1)至(20)中任一项所述的噪声消除设备，其中，电路包括至少一个麦克风，并且扬声器检测装置将最强声发射的位置确定为声源的位置。
(22)根据(1)至(21)中任一项所述的噪声消除设备，其中，扬声器检测装置包括连接装置，连接装置被配置为将噪声消除设备与用户的电气装置连接，其中，用户的电气装置的位置用作声源的位置。
(23)根据(1)至(22)中任一项所述的噪声消除设备，其中，噪声消除设备包括麦克风和扬声器，其中，噪声消除设备被配置为生成由麦克风接收到的声学信号的反信号，其中，噪声消除设备被配置为经由扬声器输出反信号，以由于相消干涉的影响而至少在声学接收者的位置处衰减所接收到的声学信号。
(24)根据(23)所述的噪声消除设备，其中，相对于声源的位置、声学接收者的位置和噪声消除设备的位置而生成反信号。
(25)根据(1)至(24)中任一项所述的噪声消除设备，还包括吸声罩。
(26)根据(1)至(25)中任一项所述的噪声消除设备，其中，噪声消除设备是移动噪声消除设备，其包括至少自定位装置的电机和电池。
(27)根据(1)至(26)中任一项所述的噪声消除设备，其中，声源是扬声器、声音发射机器和讲话的人中的一个。
(28)一种噪声消除法。所述方法包括：检测声源的位置；确定声学接收者的位置；根据所确定的声源和声学接收者的位置，将噪声消除设备导航到目标位置；并且在目标位置生成声反信号，声反信号至少部分地消除或覆盖声学接收者位置处的来自声源的声学信号。
关于噪声消除的其他概念描述了这样的技术，其中，噪声消除信号产生装置例如固定在某个房间周围或者非常靠近机密转换源，例如，在移动电话内部。通过使用其他概念可能产生的这些可能的缺点可能具有不希望的效果，使得噪声消除设备不可能防止窃听机密对话，因为设备可能并不总是处于最佳位置，以实现其功能。本发明的噪声消除设备可以克服这些缺点。
本发明的概念的一个方面是防止窃听者听到机密对话的内容。
与一个或多个前述详细示例和附图一起提及和描述的方面和特征也可以与一个或多个其他示例组合，以替换其他示例的类似特征，或者将该特征额外地引入其他示例。
示例还可以进一步是或涉及具有程序代码的计算机程序，用于在计算机或处理器上计算机程序执行时，执行一种或多种上述方法。各种上述方法的步骤、操作或过程可以由编程的计算机或处理器执行。示例还可以覆盖程序存储装置，例如，数字数据存储介质，这些装置是机器、处理器或计算机可读的并且编码机器可执行的、处理器可执行的或计算机可执行的指令程序。这些指令执行或导致执行上述方法的一些或全部动作。程序存储装置可以包括或可以是例如数字存储器、诸如磁盘和磁带等磁存储介质、硬盘驱动器或光学可读数字数据存储介质。进一步的示例还可以包括被编程为执行上述方法的动作的计算机、处理器或控制单元或者被编程为执行上述方法的动作的(现场)可编程逻辑阵列((F)PLA)或(现场)可编程门阵列((F)PGA)。
说明书和附图仅仅说明了本公开的原理。此外，本文列举的所有示例主要旨在明确地仅用于教学目的，以帮助读者理解本公开的原理和发明人为促进本领域所贡献的概念。本文列举本公开的原理、方面和示例的所有陈述及其特定示例旨在包括其等同物。
表示为用于执行特定功能的“装置……”的功能块可以指被配置为执行特定功能的电路。因此，“用于某物的装置”可以被实现为“被配置为或适于某物的装置”，例如，被配置为或适于相应任务的装置或电路。
图中所示的各种元件(包括标记为“装置”、“提供信号的装置”、“生成信号的装置”等的任何功能块)的功能可以以专用硬件(例如，“信号提供商”、“信号处理单元”、“处理器”、“控制器”等)以及能够执行与适当软件相关联的软件的硬件的形式实现。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、单个共享处理器或多个单独的处理器提供，可以共享其中一些或全部。然而，术语“处理器”或“控制器”目前不限于专门能够执行软件的硬件，而是可以包括数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器。也可以包括传统和/或定制的其它硬件。
例如，方框图可以举例说明实现本公开的原理的高级电路图。类似地，流程表、流程图、状态转换图、伪代码等可以表示各种过程、操作或步骤，例如，这些过程、操作或步骤可以基本上在计算机可读介质中表示，并且因此由计算机或处理器执行，无论是否明确示出这种计算机或处理器。说明书或权利要求中公开的方法可以通过具有用于执行这些方法的每个相应动作的装置的设备来实现。
应当理解，说明书或权利要求中公开的多个动作、过程、操作、步骤或功能的公开可能不被解释为在特定顺序内，除非另外明确或隐含地说明，例如，出于技术原因。因此，多个动作或功能的公开不会将这些限于特定的顺序，除非这些动作或功能由于技术原因是不可互换的。此外，在一些示例中，单个动作、功能、过程、操作或步骤可以分别包括或可以分成多个子动作、功能、过程、操作或步骤。除非明确排除，否则在单个动作的公开部分中可能包括这种子动作。
此外，下面的权利要求结合到详细描述中，其中，每个权利要求可以单独作为一个单独的示例。虽然每个权利要求可以单独作为一个单独的示例，但是应当注意，尽管从属权利要求可以在权利要求中提到与一个或多个其他权利要求的特定组合，但是其他示例也可以包括从属权利要求与每个其他从属或独立权利要求的主题的组合。本文明确提出了这样的组合，除非声明不打算使用特定的组合。此外，本发明还旨在包括任何其他独立权利要求的权利要求的特征，即使该权利要求不直接依赖于独立权利要求。

Claims (15)

1.一种噪声消除设备，包括：
推进部件，被配置为移动噪声消除设备；以及
电路，被配置为：
确定声学接收者的位置；并且
根据所确定的声学接收者的位置，控制所述推进部件将所述噪声消除设备导航到目标位置，以至少部分地消除所述声学接收者位置处的来自声源的声学信号。
2.根据权利要求1所述的噪声消除设备，其中，所述电路还被配置为
在所述目标位置处生成声反信号，所述声反信号由于在所述声学接收者位置处的干涉而至少部分消除来自所述声源的所述声学信号。
3.根据权利要求2所述的噪声消除设备，
其中，所述电路被配置为相对于所述声源的位置、所述声学接收者的位置和所述噪声消除设备的位置生成所述声反信号。
4.根据权利要求1所述的噪声消除设备，其中，所述噪声消除设备提供两种操作模式，其中，在第一操作模式中，所述噪声消除设备的用户是所述声源，并且其中，在第二操作模式中，所述噪声消除设备的用户是所述声学接收者。
5.根据权利要求1所述的噪声消除设备，其中，所述电路被配置为发射任意信号，作为掩蔽在所述声学接收者的位置处的来自所述声源的声学信号的反信号。
6.根据权利要求1所述的噪声消除设备，
其中，所述目标位置是所述声源的位置和所述声学接收者的位置之间的位置以及所述声源的位置和所述声学接收者的位置之间的视线上的位置中的一个。
7.根据权利要求1所述的噪声消除设备，
其中，所述电路被配置为基于由所述噪声消除设备的一个或多个传感器检测的关于所述噪声消除设备的环境的环境信息来确定所述目标位置。
8.根据权利要求1所述的噪声消除设备，
其中，所述噪声消除设备是无人驾驶飞机的一部分，其中，所述推进部件包括被配置为在三个正交维度上移动所述噪声消除设备的无人驾驶飞机的推进器，或者所述噪声消除设备是机器人的一部分，其中，所述推进部件包括机器人的移动装置。
9.根据权利要求1所述的噪声消除设备，
其中，所述电路被配置为基于从用户携带的可移动或可佩戴装置接收的位置信息信号，将所述噪声消除设备的用户的位置确定为所述声学接收者的位置或所述声源的位置。
10.根据权利要求1所述的噪声消除设备，
其中，所述电路包括至少一个摄像头，并且被配置为基于图像识别***检测至少一个人，其中，所述至少一个人的位置被用作所述声学接收者的位置或声源的位置。
11.根据权利要求10所述的噪声消除设备，
其中，所述电路被配置为基于人的位置和所述声源的位置之间的距离和/或基于人的行为，将人的位置确定为所述声学接收者的位置，其中，使用所述噪声消除设备的一个或多个传感器来检测所述距离和所述行为。
12.根据权利要求1所述的噪声消除设备，
其中，所述电路包括被配置为检测电磁信号的至少一个天线，其中，所述电路被配置为将未分配给所述噪声消除设备的用户的电气装置的电磁信号的源确定为所述声学接收者的位置。
13.根据权利要求1所述的噪声消除设备，还包括确定所述声源的位置。
14.根据权利要求13所述的噪声消除设备，
其中，所述电路包括至少一个麦克风，并且所述电路将最强声发射的位置确定为所述声源的位置。
15.一种噪声消除方法，包括：
确定声学接收者的位置；并且
根据所确定的声学接收者的位置，控制噪声消除设备的推进部件将所述噪声消除设备导航到目标位置，以至少部分地消除所述声学接收者位置处的来自的声源的声学信号。
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