用于消除房间中噪声的方法和声音系统与流程

1.本发明涉及一种用于消除房间中噪声的方法和用于消除噪声的声音系统。


背景技术：

2.在许多办公场所，在气候温和时，例如在夏季，可能希望打开窗户通风。打开的窗户通常可以为来自外部的响亮和嘈杂的声音提供入口。


技术实现要素：

3.因此，需要一种方法和系统，用于降低办公场所或房间中的噪声水平，同时保留用于向外部通风的基本自由的通道。
4.本发明公开了一种用于消除房间中噪声的方法，该方法包括：在距房间的墙壁中的开口一定距离处布置麦克风组，用于提供包括第一麦克风输入信号的一个或多个麦克风输入信号；在开口附近布置扬声器组；基于至少第一麦克风输入信号来确定用于扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配(例如，消除和/或降低)通过开口进入房间的声音；生成一个或多个输出信号；以及利用扬声器组基于一个或多个输出信号输出声音信号。
5.另外，公开了一种用于消除房间中噪声的声音系统，该声音系统包括：麦克风组，用于提供包括第一麦克风输入信号的一个或多个麦克风输入信号；扬声器组，用于基于输出信号输出声音信号；以及处理装置，连接到麦克风组和扬声器组，处理装置包括信号处理器。信号处理器配置为：确定用于扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配(例如，消除和/或降低)通过房间的墙壁中的开口进入房间的声音，其中，一个或多个输出信号至少基于第一麦克风输入信号；生成输出信号；并且将输出信号输出到扬声器组。本发明提供了一种使新鲜空气进入房间，但降低房间中的噪声或避免外部噪声进入房间的方法。
6.本发明的一个重要优点在于：来自外部的噪声被大大地降低或者被阻止进入房间，同时基本上保留了开口的原始功能。
7.本发明提供了通过开口(例如，打开的窗户)进入房间的噪声的全部消除(global cancellation)(或全部降低(global reduction))。根据本发明，声音/噪声在进入房间时被消除。一旦声音/噪声进入房间，将开始从房间内的所有表面反射，并且不再可能全部消除。
8.一种用于消除房间中噪声的方法，包括：在距房间的墙壁中的开口一定距离处布置麦克风组，用于提供包括第一麦克风输入信号的一个或多个麦克风输入信号；在开口附近布置扬声器组；至少基于第一麦克风输入信号来确定用于扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配通过开口进入房间的声音；以及利用扬声器组基于一个或多个输出信号输出声音信号。
9.可选地，沿墙壁中的开口的外边缘并以穿过(through)墙壁中的开口的中间的十字形布置扬声器组。可选地，扬声器组均匀分布。
10.可选地，扬声器组具有平坦的(flat)频率响应。
11.可选地，该方法还包括生成用于扬声器组的一个或多个驱动信号，其中，一个或多个驱动信号是一个或多个输出信号或者是基于一个或多个输出信号。
12.可选地，该方法还包括放大驱动信号。
13.可选地，麦克风组包括至少十个麦克风。
14.可选地，扬声器组包括至少十个扬声器。可选地，麦克风组包括布置在距开口的距离大于0.5m处的第一麦克风组。
15.可选地，麦克风组包括布置在开口边缘的第二麦克风组。
16.可选地，将扬声器组布置在开口附近的步骤包括横跨(across)开口分布第一多个扬声器。
17.可选地，将扬声器组布置在开口附近的步骤包括沿开口的周缘布置第二多个扬声器。
18.可选地，将扬声器组布置在开口附近的步骤包括将扬声器中的至少一些扬声器布置为横跨开口的稀疏阵列。可选地，该方法还包括：在房间中布置第一参考麦克风以提供第一参考信号，其中，基于第一参考信号执行确定用于扬声器组的一个或多个输出信号以匹配通过开口进入房间的声音的步骤。
19.一种用于消除房间中噪声的声音系统，包括：麦克风组，用于提供包括第一麦克风输入信号的一个或多个麦克风输入信号；扬声器组，配置为基于一个或多个输出信号输出声音信号；以及处理装置，连接到麦克风组和扬声器组，处理装置包括信号处理器；其中，信号处理器配置为：确定用于扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配通过房间的墙壁中的开口进入房间的声音，其中，一个或多个输出信号至少基于第一麦克风输入信号；并且其中，扬声器组配置为生成基于一个或多个输出信号输出声音信号。
20.可选地，沿墙壁中的开口的外边缘并以穿过墙壁中的开口的中间的十字形布置扬声器组。可选地，扬声器组是均匀分布的。
21.可选地，扬声器组具有平坦的频率响应。可选地，扬声器组包括扬声器的稀疏阵列，扬声器的稀疏阵列包括n行和m列，并且其中，稀疏阵列中的行数n至少为3和/或稀疏阵列中的列数m至少为3。
22.可选地，扬声器的稀疏阵列至少包括布置在开口中的扬声器的第一中心列，其中，第一中心列中的扬声器的数量为至少五个。
23.可选地，扬声器的稀疏阵列至少包括布置在开口中的扬声器的第一中心行，其中，第一中心行中的扬声器的数量为至少五个。
24.可选地，扬声器的稀疏阵列形成至少3个单元。
25.一种用于消除房间中噪声的方法，包括：在距房间的墙壁中的开口一定距离处布置麦克风组，用于提供包括第一麦克风输入信号的一个或多个麦克风输入信号；在开口附近布置扬声器组；至少基于第一麦克风输入信号来确定用于扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配通过开口进入房间的声音；生成一个或多个输出信号；以及利用扬声器组基于一个或多个输出信号输出声音信号。
26.可选地，沿墙壁中的开口的外边缘并以穿过墙壁中的开口的中间的十字形布置扬声器组。可选地，扬声器组均匀分布。
27.可选地，扬声器组具有平坦的频率响应。
28.可选地，确定用于扬声器组的一个或多个输出信号包括确定用于扬声器组中的各扬声器的驱动信号。
29.可选地，生成输出信号包括生成驱动信号并且放大驱动信号。
30.可选地，麦克风组包括至少十个麦克风。
31.可选地，扬声器组包括至少十个扬声器。可选地，麦克风组包括布置在距开口的距离大于0.5m处的第一麦克风组。
32.可选地，麦克风组包括布置在开口边缘的第二麦克风组。
33.可选地，将扬声器组布置在开口附近包括横跨开口分布第一扬声器组。
34.可选地，将扬声器组布置在开口附近包括沿开口的周缘布置第二扬声器组。
35.可选地，将扬声器组布置在开口附近包括将扬声器组布置为横跨开口的稀疏阵列。
36.可选地，该方法还包括：在房间中布置第一参考麦克风以提供第一参考信号，并且其中，基于第一参考信号确定用于扬声器组的一个或多个输出信号以匹配通过开口进入房间的声音。
37.一种用于消除房间中噪声的声音系统，包括：麦克风组，用于提供包括第一麦克风输入信号的一个或多个麦克风输入信号；扬声器组，用于基于输出信号输出声音信号；以及处理装置，连接到麦克风组和扬声器组，处理装置包括信号处理器，其中，信号处理器配置为：确定用于扬声器组的输出信号，以匹配通过房间的墙壁中的开口进入房间的声音，其中，输出信号至少基于第一麦克风输入信号；生成输出信号；并且将输出信号输出至扬声器组。
38.可选地，沿墙壁中的开口的外边缘并以穿过墙壁中的开口的中间的十字形布置扬声器组。可选地，扬声器组均匀分布。
39.可选地，扬声器组具有平坦的频率响应。
40.可选地，扬声器组包括扬声器的稀疏阵列，扬声器的稀疏阵列包括n行和m列，并且其中，稀疏阵列中的行数n至少为3和/或稀疏阵列中的列数m至少为3。
41.可选地，扬声器的稀疏阵列至少包括布置在开口中的扬声器的第一中心列，其中，第一中心列中的扬声器的数量为至少五个。
42.可选地，扬声器的稀疏阵列至少包括布置在开口中的扬声器的第一中心行，其中，第一中心行中的扬声器的数量为至少五个。
43.可选地，扬声器的稀疏阵列形成至少3个单元。
附图说明
44.通过下述参照附图对示例性实施方式的详细描述，本发明的上述及其他特征和优点将对本领域技术人员变得明显，其中：
45.图1示意性地示出根据本发明的示例性声音系统；
46.图2示出示例性扬声器组；
47.图3示出示例性处理装置；以及
48.图4是根据本发明的示例性方法的流程图。
49.附图标记
50.1 声音系统
51.2 房间
52.4 麦克风组
53.4a 麦克风阵列
54.6 麦克风组输入信号
55.6a 第一麦克风输入信号
56.8 开口
57.10 墙壁
58.12 扬声器组
59.14 输出信号
60.15 处理装置
61.16 信号处理器
62.18 壳体
63.20 扬声器的稀疏阵列
64.22 扬声器的第一边缘行
65.22a 扬声器
66.24 扬声器的第二边缘行
67.24a 扬声器
68.26 扬声器的第一中心行
69.26a 扬声器
70.28 扬声器的第一边缘列
71.28a 扬声器
72.30 扬声器的第二边缘列
73.30a 扬声器
74.32 扬声器的第一中心列
75.32a 扬声器
76.34 第一单元
77.36 第二单元
78.38 第三单元
79.40 第四单元
80.50 信号处理器
81.52 接口
82.54 存储器
83.100 用于消除房间中噪声的方法
84.102 在距房间的墙壁中的开口一定距离处布置麦克风组
85.104 在开口附近布置扬声器组
86.104a 将扬声器组布置为横跨开口和/或绕着开口的稀疏阵列
87.106 确定用于扬声器组的一个或多个输出信号
88.106a 确定用于扬声器组中的各扬声器的驱动信号
89.108 生成一个或多个输出信号
90.108a 生成驱动信号并且放大驱动信号
91.110 基于一个或多个输出信号输出声音信号
92.112 在房间中布置第一参考麦克风
93.h 稀疏阵列的高度
94.m 稀疏阵列的行数
95.n 稀疏阵列的列数
96.w 稀疏阵列的宽度
具体实施方式
97.下文中描述各种示例性实施方式和细节，当相关时参照附图进行描述。应当注意，附图可以按比例绘制或可以不按比例绘制，并且在所有附图中相似结构或功能的元件由相似的附图标记来表示。还应注意，附图仅旨在便于描述实施方式。附图不旨在作为对所要求保护的发明的穷尽性描述或者作为对所要求保护的发明范围的限制。另外，所示实施方式不需要具有所示的所有方面或所有优点。结合特定实施方式描述的方面或优点不必限于该实施方式，并且即使在任何其他实施方式中没有这样示出，或者即使没有明确地这样描述，也可以在任何其他实施方式中实施。
98.本发明的特征在于一种用于消除房间中噪声的方法，该方法包括：将麦克风组布置在距房间墙壁中的开口一定距离处，用于提供包括第一麦克风输入信号的一个或多个麦克风输入信号。开口可以是窗口。开口可以是通风通道。麦克风组可选地布置在房间外部。麦克风组可以包括多个麦克风(例如，麦克风阵列)，用于提供包括第一麦克风输入信号和第二麦克风输入信号的多个麦克风输入信号。麦克风组可以包括大于等于四个麦克风(例如，至少十个麦克风)，用于提供相应的麦克风输入信号。
99.麦克风组可以包括用于提供第一麦克风输入信号的第一麦克风。第一麦克风布置在距开口第一距离的第一位置处。麦克风组可选地包括用于提供第二麦克风输入信号的第二麦克风。第二麦克风布置在距开口第二距离的第二位置处。第二距离可以与第一距离相同或不同。沿垂直于房间墙壁的轴线来测量麦克风距开口的距离。
100.麦克风组可以包括：例如包括第一麦克风和/或第二麦克风的第一麦克风组。第一麦克风组可以布置在距开口的距离大于0.5m处(例如，距开口的距离在1.0m到4.0m范围内)。第一麦克风组提供第一麦克风组输入信号，并且可以基于第一麦克风组输入信号确定用于扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配(例如，消除和/或降低)通过开口进入房间的声音。第一麦克风组可以布置在室外。
101.麦克风组可以包括：例如包括第二麦克风的第二麦克风组。第二麦克风组可以布置在距开口的距离小于0.5m处。第二麦克风组可以布置在开口的边缘处。第二麦克风组提供第二麦克风组输入信号，并且可以基于第二麦克风组输入信号确定用于扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配(例如，消除和/或降低)通过开口进入房间的声音。第一麦克风组可以布置在距开口的距离不同于第二麦克风组距开口的距离处。两个距离之差可以是至少0.25m(例如，至少1m)。第二麦克风组允许精确确定延迟时间(delay time)和/或适当的幅度(proper amplitude)，以消除进入房间的声音。因此，实现了在房间内的改善的外部噪声
消除。第二麦克风组可以布置在房间内、房间内部和/或外部。
102.该方法包括：将扬声器组(也表示为换能器)布置在开口附近(例如，在一个或多个边缘处和/或横跨(across)开口)。扬声器组可以包括至少十个扬声器(例如，至少40个扬声器，例如，在从50个到100个扬声器的范围内)。扬声器组可以布置在距开口的距离小于1m处(例如，在开口的内部和/或外部，例如，在距开口的距离小于0.5m处，例如，在距开口的距离小于0.1m处)。
103.在该方法中，将扬声器组布置在开口附近可选地包括横跨开口分布第一扬声器组。第一扬声器组可以包括至少十个扬声器(例如，至少20个扬声器)。
104.在该方法中，将扬声器组布置在开口附近可选地包括沿开口的周缘布置第二扬声器组。第二扬声器组可以包括至少十个扬声器(例如，至少20个扬声器)。
105.在该方法中，将扬声器组布置在开口附近可选地包括将扬声器组布置为在开口的边缘处和/或横跨开口的稀疏阵列。扬声器组(例如，扬声器的稀疏阵列)可以布置在距开口的距离小于1m处(例如，在开口的内部和/或外部，例如，在距开口的距离小于0.5m处，例如，在距开口的距离小于0.1m处)。
106.该方法包括：至少基于第一麦克风输入信号来确定用于扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配(例如，消除和/或降低)通过开口进入房间的声音。在该方法中，确定用于扬声器组的一个或多个输出信号可以包括确定用于扬声器组中的各扬声器的驱动信号。在该方法中，确定用于扬声器组的一个或多个输出信号可以包括确定第一扬声器组的第一输出信号。在该方法中，确定用于扬声器组的一个或多个输出信号可以包括确定第二扬声器组的第二输出信号。确定一个或多个输出信号可以包括确定用于处理一个或多个麦克风输入信号的信号处理参数。示例性的，信号处理参数包括滤波系数和/或增益系数。信号处理参数可以存储在信号处理装置的存储器中。
107.该方法包括：生成一个或多个输出信号(例如，第一输出信号和/或第二输出信号)；以及利用扬声器组(例如，利用第一扬声器组和/或第二扬声器组)，基于一个或多个输出信号(例如，第一输出信号和/或第二输出信号)来输出声音信号。生成一个或多个输出信号可以包括生成驱动信号和放大驱动信号。生成一个或多个输出信号可以包括根据信号处理参数处理一个或多个麦克风输入信号。
108.该方法可以包括在房间内布置第一参考麦克风，以提供第一参考信号。在该方法中，可选地，基于第一参考信号来确定用于扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配(例如，消除和/或降低)通过开口进入房间的声音。因此，可以基于布置在距开口一定距离处的麦克风来评估和/或控制前馈(feed
‑
forward)噪声消除。房间内的参考麦克风可以检测理想情况下被消除的声音实际有多少进入房间。“误差信号”(error signal)的大小可以用于调节消除信号的总水平，以实现最佳地降低来自外部的声音。
109.在一个或多个示例性方法中，生成一个或多个输出信号可以包括：将均衡滤波器应用至一个或多个麦克风信号，例如，针对各扬声器或扬声器组中的单独组的扬声器应用均衡滤波器或补偿滤波器。在一个或多个示例性方法中，生成一个或多个输出信号可以包括应用有限脉冲响应(fir)带通滤波器。
110.该方法可以包括：获得包括第一开口参数和/或第二开口参数的一个或多个开口参数，以及可选地基于一个或多个开口参数(例如，第一开口参数和/或第二开口参数的)来
选择扬声器组的扬声器配置。第一开口参数可以指示开口尺寸(例如，开口的高度和/或宽度)。第一开口参数可以指示开口半径和/或开口直径。第二开口参数可以指示开口形状(例如，矩形、圆形、椭圆形等)。
111.选择扬声器组的扬声器配置可以包括：基于一个或多个开口参数，确定扬声器的稀疏阵列的一个或多个阵列参数，以及基于一个或多个阵列参数选择扬声器配置。第一阵列参数可以是稀疏阵列中的行数。第二阵列参数可以是稀疏阵列中的列数。一个或多个示例性阵列参数(例如，第三阵列参数)可以指示扬声器的稀疏阵列中的扬声器数量(例如，稀疏阵列的行中的扬声器数量和/或稀疏阵列的列中的扬声器数量)。一个或多个示例性阵列参数(例如，第四阵列参数和/或第五阵列参数)可以指示相邻列和/或相邻行之间的距离。
112.在该方法中，可以基于扬声器组中的扬声器配置，来确定用于扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配(例如，消除和/或降低)通过开口进入房间的声音。
113.另外，本发明公开了一种声音系统。声音系统可以配置为执行本文公开的方法或其中的至少一些步骤。
114.声音系统包括：麦克风组，用于提供包括第一麦克风输入信号的一个或多个麦克风输入信号。以上参考附图描述了麦克风组的更多细节。
115.声音系统包括：扬声器组，用于基于输出信号输出声音信号。以上参考附图描述了扬声器组的更多细节。
116.声音系统包括：处理装置，连接到麦克风组和麦克风组，其中，处理装置包括信号处理器。信号处理器配置为：确定用于扬声器组的输出信号，以匹配(例如，消除和/或降低)通过房间的墙壁中的开口进入房间的声音，其中，输出信号基于至少第一麦克风输入信号；生成输出信号；以及将输出信号输出到扬声器组。
117.在该方法和/或声音系统中，扬声器组可以包括扬声器的稀疏阵列，扬声器的稀疏阵列包括n行和m列。稀疏阵列中的行数n可以是至少两行或至少三行(例如，三、四、五或更多)。稀疏阵列中的列数m可以是至少两列或至少三列(例如，三、四、五或更多)。
118.扬声器组中的扬声器(一些扬声器)，例如当布置为稀疏阵列时，可以布置在第一中心行中，例如沿着直的第一中心行轴线。第一中心行中的扬声器的数量ncr_1可以大于稀疏阵列中的列的数量m(例如，ncr_1＞m)。在一个或多个示例性方法/声音系统中，第一中心行中的扬声器的数量ncr_1可以大于三，例如，大于五(例如，六、十、十二、十六、十八、二十或更多)。因此，稀疏阵列可以包括扬声器的第一中心行。在一个或多个示例性方法/声音系统中，扬声器的稀疏阵列可选地至少包括：扬声器的第一中心行，布置在开口中和/或横跨开口，其中，第一中心行中的扬声器的数量可以是至少五个。
119.扬声器组中的扬声器(一些扬声器)，例如当布置为稀疏阵列时，可以布置在第二中心行中，例如沿着直的第二中心行轴线。第二中心行中的扬声器的数量ncr_2可以大于稀疏阵列中的列的数量m(例如，ncr_2＞m)。在一个或多个示例性方法/声音系统中，第二中心行中的扬声器的数量ncr_2可以大于三，例如，大于五(例如，六、十、十二、十六、十八、二十或更多)。因此，稀疏阵列可以包括扬声器的第二中心行。在一个或多个示例性方法/声音系统中，扬声器的稀疏阵列可选地至少包括：扬声器的第二中心行，布置在开口中和/或横跨开口，其中，第二中心行中的扬声器的数量可以是至少五个。
120.扬声器组中的扬声器(一些扬声器)，例如当布置为稀疏阵列时，可以布置在第一
边缘行中，例如沿着直的第一边缘行轴线。第一边缘行中的扬声器的数量ner_1可以大于稀疏阵列中的列的数量m(例如，ner_1＞m)。在一个或多个示例性方法/声音系统中，第一边缘行中的扬声器的数量ner_1可以大于三，例如，大于五(例如，六、十、十二、十六、十八、二十或更多)。因此，稀疏阵列可以包括扬声器的第一边缘行。扬声器的第一边缘行可以沿开口的第一边缘布置。
121.扬声器组中的扬声器(一些扬声器)，例如当布置为稀疏阵列时，可以布置在第二边缘行中，例如沿着直的第二边缘行轴线。第二边缘行中的扬声器的数量ner_2可以大于稀疏阵列中的列的数量m(例如，ner_2＞m)。在一个或多个示例性方法/声音系统中，第二边缘行中的扬声器的数量ner_2可以大于三，例如，大于五(例如，六、十、十二、十六、十八、二十或更多)。因此，稀疏阵列可以包括扬声器的第二边缘行。扬声器的第二边缘行可以沿开口的第二边缘布置。
122.稀疏阵列中的列数m可以是至少两个或至少三个(例如，三、四、五或更多)。
123.扬声器组中的扬声器(一些扬声器)，例如当布置为稀疏阵列时，可以例如沿着直的第一中心列轴线布置在第一中心列中。第一中心列中的扬声器的数量mcc_1可以大于稀疏阵列中的列的数量n(例如，mcc_1＞n)。在一个或多个示例性方法/声音系统中，第一中心列中的扬声器的数量mcc_1可以大于三，例如，大于五(例如，六、十、十二、十六、十八、二十或更多)。因此，稀疏阵列可以包括扬声器的第一中心列。在一个或多个示例性方法/声音系统中，扬声器的稀疏阵列可选地至少包括：扬声器的第一中心列，布置在开口中和/或横跨开口，其中，第一中心列中的扬声器的数量可以是至少五个。
124.扬声器组中的扬声器(一些扬声器)，例如当布置为稀疏阵列时，可以例如沿着直的第二中心列轴线布置在第二中心列中。第二中心列中的扬声器的数量mcc_2可以大于稀疏阵列中的列的数量n(例如，mcc_2＞n)。在一个或多个示例性方法/声音系统中，第二中心列中的扬声器的数量mcc_2可以大于三，例如，大于五(例如，六、十、十二、十六、十八、二十或更多)。因此，稀疏阵列可以包括扬声器的第二中心列。在一个或多个示例性方法/声音系统中，扬声器的稀疏阵列可选地至少包括：扬声器的第二中心列，布置在开口中和/或横跨开口，其中，第二中心列中的扬声器的数量可以是至少五个。
125.扬声器组中的扬声器(一些扬声器)，例如当布置为稀疏阵列时，可以例如沿着直的第一边缘列轴线布置在第一边缘列中。第一边缘列中的扬声器的数量mec_1可以大于稀疏阵列中的行的数量n(例如，mec_1＞n)。在一个或多个示例性方法/声音系统中，第一边缘列中的扬声器的数量mec_1可以大于三，例如，大于五(例如，六、十、十二、十六、十八、二十或更多)。因此，稀疏阵列可以包括扬声器的第一边缘列。扬声器的第一边缘列可以沿开口的第三边缘布置。
126.扬声器组中的扬声器(一些扬声器)，例如当布置为稀疏阵列时，可以例如沿着直的第二边缘列轴线布置在第二边缘列中。第二边缘列中的扬声器的数量mec_2可以大于稀疏阵列中的行的数量n(例如，mec_2＞n)。在一个或多个示例性方法/声音系统中，第二边缘列中的扬声器的数量mec_2可以大于三，(例如，大于五(例如，六、十、十二、十六、十八、二十或更多))。因此，稀疏阵列可以包括扬声器的第二边缘列。扬声器的第二边缘列可以沿开口的第四边缘布置。
127.单元的稀疏阵列形成多个单元。扬声器的稀疏阵列可以形成至少3个单元(例如，
四个、八个、九个、十个、十二个、十六个、二十个、二十五个或更多个单元)。在一个或多个示例性方法/声音系统中，单元的稀疏阵列可以是二次的(quadratic)和/或矩形(rectangular)。例如，稀疏阵列中的一个单元或多个单元(例如，所有单元)具有从0.8到1.2范围内的高度/宽度比。在一个或多个示例性方法/声音系统中，稀疏阵列中的一个单元或多个单元(例如，所有单元)可以具有从10cm到50cm范围内(例如，从20cm到40cm范围)的宽度。在一个或多个示例性方法/声音系统中，稀疏阵列中的一个单元或多个单元(例如，所有单元)可以具有从10cm到50cm范围内(例如，从20cm到40cm范围)的高度。
128.稀疏阵列可以具有从20cm到2m范围内的宽度(例如，约0.5m、约1m或约1.5m)。在一个或多个示例性方法/声音系统中，稀疏阵列具有从0.4m到1m范围内的宽度。
129.稀疏阵列可以具有从20cm到2m范围内的高度(例如，约0.5m、约1m或约1.5m)。在一个或多个示例性方法/声音系统中，稀疏阵列具有从0.4m到1m范围内的高度。
130.扬声器组(例如，第二扬声器组)中的(一些)扬声器可以沿开口的边缘(例如，沿开口的诸如圆形或椭圆的、弯曲的边缘)布置。沿开口的弯曲边缘的扬声器的数量nes可以大于10。因此，稀疏阵列可以包括例如沿开口的弯曲边缘布置的至少十个边缘扬声器。
131.在本发明中，“房间”应理解为建筑物结构内的任何封闭空间。空间可以小到普通住宅的卧室，也可以大到飞机库。假设空间不是完全无回声的，但不对混响时间或混响的其他特性做进一步的假设。
132.在本发明中，“全部消除(global cancellation)或全部降低(global reduction)”应理解为通过开口(例如，打开的窗户或通风通道)进入的声音在房间内的大部分位置处降低，并且可选地，降低量不会因房间内人或物体的移动而显著改变。
133.根据本发明，扬声器组布置为或配置为：绕着开口/窗口，和/或在开口/窗口内/横跨开口/窗口布置(例如，在开口的内侧或外侧)。减少开口内的扬声器的数量和/或尺寸，以通过开口可获得基本无障碍的视野和/或通风。声音系统是前馈消除系统，其中，传入的声音通过消除源(扬声器)位置“上游”的麦克风组感测。所需消除的输出信号被“前馈”至消除源(扬声器)，以在适当的时间以适当的水平发送，以实现充分的消除。
134.该方法和/或声音系统特别适用于消除从200hz到1500hz频率范围内(例如，从300hz到1200hz范围内)的噪声。
135.图1示出了示例性的用于消除房间2中噪声的声音系统1。声音系统包括1：麦克风组4(例如，麦克风阵列4a)，用于提供包括第一麦克风输入信号6a的一个或多个麦克风输入信号6。麦克风组4以距房间2的墙壁10中的开口8一定距离(例如，约1m或2m)布置在房间2的外部。声音系统1包括：扬声器组12，用于基于输出信号14输出声音信号；以及处理装置15，连接到麦克风组4和扬声器组12。扬声器组12布置为将声音信号输出到房间中，其中，声音信号消除或至少降低通过开口8(例如，从房间外的一个或多个噪声源)进入的声音。处理装置15包括：信号处理器16，配置为确定用于扬声器组12的输出信号14，以匹配(例如，消除和/或降低)通过房间墙壁中的开口进入房间的声音。输出信号14基于至少第一麦克风输入信号6a，以及可选地一个或多个其它麦克风输入信号(例如，第二麦克风输入信号、第三麦克风输入信号以及第四麦克风输入信号)。信号处理器16还配置为生成输出信号14；并将输出信号14输出到扬声器组12。信号处理器16可以容纳在处理装置的壳体18中。处理装置15可以安装在房间2的内部或外部。
136.图2示出示例性的扬声器组12。扬声器组12包括扬声器的稀疏阵列20，扬声器的稀疏阵列包括三行，包括：具有扬声器22a的第一边缘行22、具有扬声器24a的第二边缘行24以及具有扬声器26a的第一中心行26。稀疏阵列包括三列，包括具有扬声器28a的第一边缘列28、具有扬声器30a的第二边缘列30以及具有扬声器32a的第一中心列32，并且三行22、24、26和三列28、30、32形成四个单元34、36、38、40。各单元34、36、38、40具有从0.10m至1.00m范围内(例如，从0.15m至0.30m范围内)的宽度。各单元34、36、38、40具有从0.10m到1.00m范围内(例如，从0.15m到0.30m范围内)的高度。
137.第一边缘行22、第二边缘行24以及第一中心行26各自包括十二个扬声器，即，ner_1＝ner_2＝ncr_1＝12。第一边缘列28、第二边缘列30以及第一中心列32各自包括十二个扬声器，即，mer_1＝mec_2＝mcc_1＝12。第一中心行26和第一中心列32配置为横跨开口布置。第一边缘行22、第二边缘行24、第一边缘列28以及第二边缘列30均配置为沿开口的相应的第一、第二、第三和第四边缘布置。
138.在图示的稀疏阵列20中，稀疏阵列20具有约0.5m的宽度w和约0.5m的高度h。
139.图3示出示例性的声音系统的处理装置15。处理装置包括信号处理器50和连接到信号处理器50的接口52。接口52配置为与麦克风组连接，用于接收麦克风输入信号。接口52配置为与扬声器组连接，用于将输出信号输出到扬声器组。信号处理器50配置为：确定用于扬声器组的输出信号14，以匹配通过房间的墙壁中的开口进入房间的声音，其中，输出信号14至少基于通过接口52接收的第一麦克风输入信号6a；生成输出信号14；并且通过接口52将输出信号14输出到扬声器组。处理装置15包括存储器54，例如用于存储信号处理参数(例如，用于信号处理器50的滤波器系数和/或增益系数)。
140.图4示出本发明的方法的示例性的流程图。方法100是一种用于消除房间中噪声的方法，方法100包括：步骤102：在距房间的墙壁中的开口一定距离处布置麦克风组，用于提供包括第一麦克风输入信号的一个或多个麦克风输入信号；步骤104：在开口附近布置扬声器组；步骤106：基于至少第一麦克风输入信号来确定用于扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配通过开口进入房间的声音；步骤108：生成一个或多个输出信号；以及步骤110：利用扬声器组基于一个或多个输出信号输出声音信号。
141.在一个或多个示例性方法100中，确定用于扬声器组的一个或多个输出信号的步骤106可选地包括确定用于扬声器组中的各扬声器的驱动信号的步骤106a，并且，生成输出信号的步骤108包括生成驱动信号并且放大驱动信号的步骤108a。
142.在方法100中，将扬声器组布置在开口附近的步骤104可选地包括将扬声器组布置为横跨开口和/或绕着开口的稀疏阵列的步骤104a。
143.方法100可选地包括：在房间中布置第一参考麦克风以提供第一参考信号的步骤112，并且其中，确定用于扬声器组的一个或多个输出信号以匹配通过开口进入房间的声音的步骤106可以基于第一参考信号。
144.本发明还公开了根据下列任何一项的方法和声音系统。
145.项目1.一种用于消除房间中噪声的方法，该方法包括：
146.在距房间的墙壁中的开口一定距离处布置麦克风组，用于提供包括第一麦克风输入信号的一个或多个麦克风输入信号；
147.在所述开口附近布置扬声器组；
148.基于至少所述第一麦克风输入信号来确定用于所述扬声器组的一个或多个输出信号，以匹配通过所述开口进入所述房间的声音；
149.生成一个或多个输出信号；以及
150.利用所述扬声器组基于所述一个或多个输出信号输出声音信号。
151.项目2.根据项目1所述的方法，其中，确定用于扬声器组的一个或多个输出信号的步骤包括确定用于所述扬声器组中的各扬声器的驱动信号。
152.项目3.根据项目2所述的方法，其中，生成输出信号的步骤包括生成所述驱动信号并且放大所述驱动信号。
153.项目4.根据项目1
‑
3中任一项所述的方法，其中，所述麦克风组包括至少十个麦克风。
154.项目5.根据项目1
‑
4中任一项所述的方法，其中，所述扬声器组包括至少十个扬声器。
155.项目6.根据项目1
‑
5中任一项所述的方法，其中，所述麦克风组包括布置在距所述开口距离大于0.5m处的第一麦克风组。
156.项目7.根据项目1
‑
6中任一项所述的方法，其中，所述麦克风组包括布置在所述开口的边缘处的第二麦克风组。
157.项目8.根据项目1
‑
7中任一项所述的方法，其中，将扬声器组布置在开口附近的步骤包括横跨所述开口分布第一扬声器组。
158.项目9.根据项目1
‑
8中任一项所述的方法，其中，将扬声器组布置在开口附近的步骤包括沿所述开口的周缘布置第二扬声器组。
159.项目10.根据项目1
‑
9中任一项所述的方法，其中，将扬声器组布置在开口附近的步骤包括将扬声器组布置为横跨所述开口的稀疏阵列。
160.项目11.根据项目1
‑
10中任一项所述的方法，其中，该方法包括在房间中布置第一参考麦克风以提供第一参考信号，并且其中，基于所述第一参考信号来确定用于所述扬声器组的一个或多个输出信号以匹配通过所述开口进入房间的声音。
161.项目12.一种用于消除房间中噪声的声音系统，该声音系统包括：
162.麦克风组，用于提供包括第一麦克风输入信号的一个或多个麦克风输入信号；
163.扬声器组，用于基于输出信号输出声音信号；以及
164.处理装置，连接到麦克风组和扬声器组，所述处理装置包括信号处理器，
165.其中，所述信号处理器配置为：
166.确定用于所述扬声器组的所述输出信号，以匹配通过所述房间的墙壁中的所述开口进入房间的声音，其中，所述输出信号至少基于所述第一麦克风输入信号；
167.生成所述输出信号；以及
168.将所述输出信号输出到所述扬声器组。
169.项目13.根据项目12所述的声音系统，其中，所述扬声器组包括扬声器的稀疏阵列，所述扬声器的稀疏阵列包括n行和m列，并且其中，所述稀疏阵列中的行数n至少为3，稀疏阵列中的列数m至少为3。
170.项目14.根据项目13所述的声音系统，其中，所述扬声器的稀疏阵列至少包括布置在所述开口中的扬声器的第一中心列，其中，所述第一中心列中的扬声器的数量为至少五
个。
171.项目15.根据项目13
‑
14中任一项所述的声音系统，其中，所述扬声器的稀疏阵列至少包括布置在所述开口中的扬声器的第一中心行，其中，所述第一中心行中的扬声器的数量为至少五个。
172.项目16.根据项目13
‑
15中任一项所述的声音系统，其中，所述扬声器的稀疏阵列形成至少3个单元。