听力系统和听力系统的操作方法与流程

本发明涉及一种听力系统以及听力系统的操作方法。

背景技术：

听力系统通常具有一个或两个听力设备，其经常由具有听力损伤的使用者佩戴，用于放大环境声音。在此，相应的听力设备通常佩戴在耳朵中或者上并且具有至少一个麦克风，用于接收环境声音，然后将其以合适的方式放大并且向听力设备的扬声器或者耳机转发，以进行输出。输出一般在耳道的方向上或者在耳道内进行。放大和输出在此是听力系统的基本功能。

为了将听力系统的功能范围扩展到超出基本功能，原则上已知集成附加的传感器、即附加传感器，借助其测量使用者的生理参数、例如体温或者血氧含量，以在超过特定的极限值时触发警报并且以这种方式实现健康监视。

技术实现要素：

在此背景下，本发明要解决的技术问题是提供一种改进的听力系统。

根据本发明，上述技术问题通过具有根据本发明的特征的听力系统以及通过具有根据本发明的特征的方法来解决。给出了有利构造、扩展和变形方案。在此，结合听力系统的叙述也比照适用于方法，反之亦然。

听力系统被构造用于由使用者佩戴。此外，听力系统被构造为双耳式的，其具有两个听力设备，听力设备分别具有麦克风，用于采集音频信号。更准确地说，其特别是应当被理解为，两个麦克风接收声音、即特别是来自环境的音频信号并且由此相应地产生电版本的该声音、即音频信号。两个麦克风分别产生音频信号，即产生特别是基于同一声音的两个音频信号。

此外，听力系统具有控制单元，其被构造为基于音频信号对使用者的生理状态进行分类。目前，控制单元还被构造为基于两个音频信号，更准确地说由麦克风采集的两个音频信号，突出、即特别是确定并且相对于其它分量、即非自身分量放大源自使用者的自身分量，并且用于对生理状态进行分类。这种设计特别是基于如下思想：这种所谓的双耳抵消(Verrechnung)使得能够实现改善环境声音和由使用者产生的声音的之间的辨别。为了执行双耳抵消，控制单元特别是包括双耳抵消单元。

本发明特别是基于如下思想：为了对使用者的生理状态进行分类，不必使用必要的附加传感器，而是也可以借助为了实现听力设备的基本功能本来就存在的麦克风测量并且确定相关生理参数，作为识别状态的基础。除了对接收到的音频信号进行处理之外，为了进行放大并且向使用者输出，由此根据本发明附加地对采集的音频信号进行特别是分离的处理，以对使用者的生理状态进行分类。听力系统于是被有利地构造为特别是自动化的诊断系统，其中，诊断通常理解为基于被评估的信号来识别特定的状态，而无关于该状态是否对应于一种疾病。然后，为了进行分类，即由控制单元特别是对由麦克风采集的音频信号针对生理相关声音进行检查、进行分析，然后基于其对生理状态进行分类，控制单元这里特别是用作分类器。

本发明的特别的优点由此特别是在于，通过将采集的音频信号附加地用于识别使用者的生理状态，听力系统除了放大环境声音的基本功能之外，还对使用者的通常的感觉进行监视和评价。听力设备的麦克风在此特别是满足有利的双重功能，使得首先能够放弃为了对使用者的生理状态进行分类而使用用于测量生理参数的专门的传感器。

生理状态通常是特别是表现为多种症状的使用者的身体状态。换句话说：使用者的生理状态是多种症状的原因，其存在然后由听力系统通过对由麦克风采集的音频信号进行分析来识别。然后，借助识别的症状，进行分类，使得分析的结果使得能够得到关于状态的结论。

症状本身由音频信号或者多个音频信号来确定。然后，在这方面，特别是进行一种类型的两级的分类，其中，在第一步骤中，基于音频信号对症状进行分类，然后在第二步骤中，从所识别的症状出发对状态进行分类。

这里，通常将分类理解为按照建立的类别划分给定的集合，并且特别是检查信号的已知的存储的模式，随后将信号与由该模式表征的特定类别相关联。通常，在此检查信号的多个特征、即模式，其尽可能对于特定类别是唯一的，然后能够对应地进行关联。替换地或者附加地，信号由于特定事件产生，其中，事件然后产生具有特定于类别的特征的信号。然后，通过将事件标识为特定的预先已知的类别的事件，来对事件进行分类。在听力设备领域，例如经常对音频信号、特别是环境声音进行分类，以将使用者的周围环境与特定的声音情形、也称为场景相关联。作为类别的这些场景例如是安静环境中的语音或者充满声音的环境中的语音。例如，在Hamacher等的“Signal Processing in High-End Hearing Aids:State of the Art,Challenges,and Future Trends”EURASIP Journal on Applied Signal Processing 2005中描述了这种类型的分类。

目前，进行分类，以识别使用者的生理状态。对应地存在多个这种状态，其中，每个状态由特定特征、特别是由作为状态的结果的多个症状表示。这些症状本身又相应地示出一个类别，并且能够通过对应的特征彼此区分。在对音频信号进行分析的情况下，症状是例如具有特征频谱或者幅度曲线的对应的声音。因此，例如打喷嚏、咳嗽或者声音失真、即特别是成为低频的声音的偏移可从音频信号出发来识别，并且相应地形成与音频信号相关联的症状、即症状类别。所属的声音因此被分类为症状。这种分类特别是借助在听力设备领域中本身已知的方法和算法、特别是利用所谓的贝叶斯网络来进行。这些方法例如在Taras Kowaliw,Nicolas Bredeche,RenéDoursat:“Growing Adaptive Machines:Combining Development and Learning in Artificial Neural Networks”(Studies in Computational Intelligence)Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014中进行了描述。

特定状态此时通过多个特征症状定义并且对应地通过将基于音频信号确定的症状用于与特定的预先定义的状态、即状态类别相关联来进行分类。因此，例如作为状态的感冒通过作为症状的打喷嚏来表示。因此，如果通过对音频信号进行分析而识别出打喷嚏，则对应地将状态分类为感冒。原则上，多个状态的同时存在也是可能的。因此，控制单元适宜被构造为用于对多个同时存在的状态进行分类。

控制单元被放置在听力设备中、特别是在其壳体中或者在听力设备外部在外部设备中，即布置在内部或外部。内部控制单元特别是导致听力系统的特别紧凑的实现，而外部控制单元具有特别是性能卓越的优点，因为在此特别是构造分离的电源。在每种情况下，控制单元连接到麦克风，使得向控制单元转发采集的音频信号，以便随后由控制单元进行分析。

听力设备特别是BTE设备，即具有在耳朵后面佩戴的壳体的听力设备。然后，将听力设备的大多数重要的部件、特别是以下部件中的一个或者组合放置在壳体中：电池、麦克风、电子设备、操作元件和编程接口。声音输出经由耳机进行，耳机根据BTE设备的构造同样放置在壳体中或者作为听筒的一部分经由线缆连接到壳体并且用于佩戴在耳道中。然而，原则上，也可以想到作为所谓的ITE设备的听力设备的构造，即完全或者主要在耳朵中佩戴的听力设备。

原则上，为了确定生理状态，首先由使用者产生的声音、即使用者声音非常重要，同时通常不允许从环境声音得到关于使用者的状态的结论。因此，其他人是否打喷嚏例如对于使用者的状态不直接相关。然而，双耳抵消使得能够有利地进行对应的区分并且将声音与使用者关联。通过借助双耳抵消确定自身分量，由此以有利的方式准确地突出与分类相关的声音。这种自身分量的确定特别是与双耳抵消的传统使用相反地进行，因为在该传统的使用中，针对性地突出环境中的声音。特别是在困难的听力情形、例如附近有多个说话人的所谓的“鸡尾酒会情形”下，使用传统的双耳抵消，以便根据方向和频率分量聚焦单个说话人，即进行针对特定声音源的空间聚焦。在此期间还为此提供使得使用者能够定向其听力系统的以双耳方式工作的定向麦克风的App。在传统的双耳抵消此时根据情形突出来自任意方向的声音时，这里使用的双耳抵消优选恒定地突出来自前方的声音、尤其突出使用者声音，以便随后将其用于分类。

特别是在由使用者本身产生的声音特别适合于对生理状态进行分类的背景下，适宜使用身体声音麦克风来采集音频信号。因此，在合适的构造中，听力系统具有身体声音麦克风，用于采集由使用者产生的使用者声音作为音频信号，该使用者声音特别是属于如下一组声音，包括：呼吸声、呼吸频率、脚步声、身体声音、脉搏、即特别是脉搏频率、说话声和咬牙的声音。与上面提及的根据音频信号确定自身分量相反，当佩戴听力设备时，使用者声音的采集借助身体声音麦克风直接进行，即身体声音麦克风特别是被构造用于接收并且采集使用者声音，并且为此例如直接紧贴在使用者的皮肤上。特别是身体声音麦克风在侧面远离听筒并且对着耳道壁，与用于采集环境声音的麦克风通常朝向耳道外部的ITE设备的常规麦克风相反。通过身体声音麦克风直接紧贴在使用者的身体上或者例如经由听筒的外壳部分紧贴在身体上，以对应的非常小的大小采集环境声音。

所提及的使用者声音的采集特别是使得能够确定使用者的生理参数。因此，对呼吸声的分析使得能够确定使用者的呼吸频率作为参数。对脚步声的测量使得能够测量使用者的步数作为参数，由此推断使用者的运动。身体声音于是特别是应当理解为有意或者无意地由使用者的身体产生的这些声音，例如打喷嚏、咳嗽、清嗓子或消化噪音。通过脉搏测量于是可以确定脉搏频率作为使用者的参数。在这种情境下，语音特别是应当理解为采集使用者本身说了多少话并且特别是与其他人交谈。特别是，此外作为参数采集使用者的交谈时间。然后，控制单元借助该使用者声音进行使用者的生理相关参数的确定、特别是还有量化。总的来说，每个使用者声音特别是具有特征频谱，基于其借助控制单元从音频信号中识别相应的使用者声音。在此可以说对应的频谱形成相应的声音的指纹。这些指纹的识别以及与特定类型的使用者声音的关联特别是基于传统的算法来进行，例如在Richard O.Duda,Peter E.Hart,David G.Stork,“Pattern Classification”,John Wiley&Sons,Inc.,2001中描述的算法。特征使用者声音由此特别是表示对应地分类的症状。

在一个特别合适的变形方案中，麦克风和身体声音麦克风构造为分离的听力设备的部件。听力系统的基本功能和附加功能以这种方式通过对应的专用麦克风来实现。因此，麦克风主要用于接收环境声音以进行放大并且经由耳机输出，而身体声音麦克风主要用于采集并且登记使用者声音，其特别是不被转发至使用者，而是由控制单元用于对生理状态进行分类。为此，麦克风特别是被定向为向外并且可以说作为自由麦克风布置在听力设备上，以便以最佳的方式接收环境声音并且避免采集使用者声音。在BTE设备中于是麦克风特别是布置在壳体中并且指向使用者周围、例如视线方向。相反，身体声音麦克风被定向为朝向使用者并且特别是与其身体表面、特别是其皮肤接触。由此，身体声音麦克风于是紧贴使用者并且主要接收使用者声音，而尽量不采集环境声音。通过这种具有不同的麦克风的专用的构造，于是特别是在内部和外部声音之间实现改善的分离。这特别是在非双耳式听力系统中有意义，但是在双耳式系统中也是有利的。

在一个有利扩展中，听力设备具有听筒用于插入使用者的耳道，并且身体声音麦克风是听筒的一部分。换句话说：在佩戴听力系统时，将身体声音麦克风插入使用者的耳道中，由此以特别是最佳的方式采集使用者声音，而不附加地采集可能产生干扰的环境声音。

控制单元被构造用于对生理状态进行分类，生理状态有利地属于一组状态，包括：感冒、摔倒、睡眠行为、社交活动、运动、压力水平、呼吸问题。生理状态由此特别地是使用者的健康状态，然而在此不一定是病理状态。相反，生理状态是使用者的整体健康状况的表现，但是在此可能能够推断出使用者的可能的疾病或者不适。相应的生理状态特别地是特别是使用者的对应行为的原因，该行为在特定的特征性使用者声音中表现出来。

特别是通过对一个或更多个生理参数的特征和/或值进行分析来确定生理状态。因此，例如感冒是经常在对应的使用者声音中表现出来、然后借助麦克风采集到的打喷嚏的原因。基于识别出的打喷嚏的声音的频率，于是可以推断出感冒，即将使用者的生理状态分类为感冒。在此，控制单元被有利地构造为在相对频繁的、即特别是时间间隔比一天短的打喷嚏和仅仅偶尔的、即特别是时间间隔比一天长的打喷嚏之间进行对应的区分，其中，于是可以在感冒和其它打喷嚏诱因之间进行区分。

摔倒于是例如通过对应的碰撞声来识别。特定的睡眠行为、例如不安静的睡眠可通过检查呼吸声音和脉搏来分类，有利的是结合附加地采集的环境声音。使用者的社交活动可通过测量使用者的交谈时间、特别是结合从其他人接收到的说话声来分类。使用者的运动特别是通过采集和分析使用者的脚步声和一般步数以及其脉搏来进行评价。压力水平和呼吸问题特别地是对应地可借助麦克风测量的独特地改变的脉搏和呼吸的原因。总的来说，因此对使用者的生理参数进行量化，以识别并且评价又作为特定生理状态的结果得到的多种症状。

采集并且分析使用者的呼吸道器官的生理参数的可靠性在一个有利的构造中通过使用身体声音麦克风来进一步改善。通过对身体声音麦克风的音频信号与从双耳抵消获得的那些音频信号的合适的联合分析，以有利的方式再一次突出自身分量。例如，身体声音麦克风不仅接收呼吸道器官的声音，而且还接收在身体中或者上产生的其它声音，例如脚步声、脉搏、咬牙声或者消化声音。虽然从双耳抵消获得的音频信号突出来自使用者声音的、来自的前方的声音，但是其在一些情况下也可能与身体声音麦克风然而不采集的环境声音叠加。两个音频信号、即来自麦克风的音频信号和在构造为身体声音麦克风的附加传感器的音频信号的合适的组合突出相同的分量、即特别是使用者声音，因此导致突出由呼吸道器官产生的声音，同时使其余分量减弱。以这种方式两次确定的生理参数因此有利地以更高的精度确定，随后基于该参数对症状的分类因此更可靠地进行。

为了突出使用者声音、即音频信号的特征，在具有附加的身体声音麦克风的听力系统的一个有利的扩展中，将常规麦克风的音频信号和身体声音麦克风的音频信号彼此组合。为此，控制单元具有音频信号组合单元。

在双耳听力系统中，特别是借助双耳抵消单元将两个听力设备的两个麦克风的音频信号特别是综合为组合信号。组合信号于是具有突出的自身分量，因此是具有突出的自身分量的音频信号。在听力系统的一个有利构造中，控制单元具有音频信号组合单元，其将组合信号与听力系统的身体声音麦克风的音频信号组合，以进一步突出自身分量。一般借助音频信号组合单元相应地进行不同的麦克风、即常规的被定向为向外的麦克风和身体声音麦克风的两个音频信号的组合。换句话说：音频组合单元用于组合并且特别是比较源自不同类型的麦克风的两个音频信号，在此为以不同强度采集的来自不同的声音源的声音。特别是在此将作为两个常规麦克风的音频信号的组合信号并且具有已经突出的自身分量的双耳抵消单元的音频信号，与已经基于定位主要采集使用者声音的身体声音麦克风的音频信号组合。基于组合，于是能够以上面描述的方式相对于其它声音进一步突出使用者声音，并且能够保证对生理状态的更可靠的分类。

在一个合适的实施方式中，音频信号组合单元通过只是将不同的麦克风的两个音频信号相加来进行组合。在上面提及的呼吸道器官的声音的示例中，于是使这些声音比其它、特别是不相关的声音的信号更强3dB而突出。

另一种合适的可能性是，对两个音频信号进行互相关，由此获得相关结果，随后将其用于调整附加的自适应滤波器。进行调整，例如使得滤波器于是恰好突出作为两个音频信号的组成部分的那些频率，相反使得其它频率减弱。替换地，从两个音频信号计算和信号以及差信号，其中，差信号于是对应地包含不同类型的信号分量。因此，差信号能够特别适合地用于调整自适应滤波器，差信号使和信号的对应分量再一次减弱。

基于对使用者的对应的生理状态进行的分类，通常可以想到不同的反应。在第一变形例中，进行对状态进行分类，并且为了告知目的而向使用者转发该分类。在第二变形例中，存储对应的知识并且例如在看医生时作为诊断基础而提供。在第三变形例中，听力系统特别是附加地包括应急系统，其中在识别出特定生理状态时，发出紧急呼叫。例如，基于对使用者的脉搏和呼吸频率的采集和分析，将生理状态分类为中风，并且作为对此的反应借助控制单元发出紧急呼叫，以使得使用者能够尽可能快地得到合适的帮助。在另一个变形例中，在训练程序、例如耐力训练的范围内使用分类，以通过合适地监视与此相关的生理参数实现最佳的训练结果。

特定生理状态的分类的精度能够通过附加传感器进一步改善。这特别是基于如下知识：为了对状态进行可靠的分类，考虑尽可能多的症状。因此，在一个适宜的构造中，听力系统具有附加传感器，其不是麦克风，并且采集附加信号，除了音频信号之外，附加信号也用于确定状态、特别是还有对状态进行分类。特别的优点此时特别是在于，借助附加传感器例如测量特定状态的另一个症状，由此共同保证对状态的改善的、即特别是更可靠的分类。因此，例如根据两个症状、即碰撞声音和身体的位置改变识别出摔倒，其中，位置改变借助作为附加传感器的加速度传感器来识别。

在一个合适的变形例中，控制单元被构造用于即基于附加信号以及基于音频信号，冗余地确定状态的症状，以确定生理状态。换句话说：代替或者除了借助麦克风和附加传感器确定一种状态的两个不同的症状，在该变形例中借助两个传感器、即麦克风和附加传感器对状态的单个症状进行冗余确定。以这种方式，对症状的识别特别可靠，并且对应地减少或者甚至避免了由于仅使用一个传感器、即麦克风或者附加传感器的错误解释。

总的来说，由此对于附加传感器原则上得到两个不同的使用可能性，即一方面分离地检测附加症状以对状态进行分类，另一方面冗余地确定由麦克风已经确定的症状。

附加传感器优选被构造用于测量从以下测量参量的组中选择的测量参量，这些测量参量包括：加速度、温度、特别是体温、皮肤的电阻、皮肤的光学特征、即特别是透射、吸收或者反射以及血氧含量。对应地，附加传感器因此例如被构造为加速度传感器、温度传感器、电阻或者电导率测量仪、光检测器或者脉搏血氧仪。测量参量特别地是使用者的生理参数。

在一个合适的实施方式中，附加传感器被构造为加速度传感器，因此特别是使得能够检测摔倒。在此，特别是在听力设备中加速度传感器的使用比例如在手环或者携带的智能电话中更有意义，因为听力设备通常比较固定地佩戴在使用者的头部上，相反其它设备通常例如在手腕上产生附加的运动，其结果是更高的错误率。

在另一个合适的实施方式中，将加速度传感器与麦克风组合，从而以冗余和故障安全的方式识别使用者的打喷嚏的声音。附加信号和音频信号的分析结果的组合此时使得能够在使用者摔倒和使用者打喷嚏之间进行特别可靠的区分，因为在第一种情况下麦克风对应地没有采集到打喷嚏的声音。因此，附加传感器首先采集加速度，其可能不是唯一地与摔倒或者点头相关联。然而，对音频信号的附加分析使得能够进行特别可靠并且唯一的关联，从而识别使用者打喷嚏或者身体的一般位置改变，由此可靠地推断出感冒或者摔倒。

替换地或者除了上面示例性地提及的实施方式之外，还可以将音频信号和附加信号组合，以改善对多个其它生理状态的识别，下面列出了这些生理状态中的一些：

在第一变形例中，对麦克风接收到的呼吸声进行分析，并且与对加速度传感器的数据的分析组合，以识别使用者睡眠时的安静阶段和不安静阶段，由此对其睡眠行为进行评价。

在另一个变形例中，通过经由身体声音麦克风采集例如脚步声和脉搏数，与由加速度传感器检测到的身体的运动组合，对使用者的物理活动进行评价。于是由此从整体上确定使用者例如是否完成了特定运动量，或者确定使用者的耐力和状况。

在另一个变形例中，将生理状态分类为压力，其中，于是作为症状，确定使用者的音调的改变、即特别是频谱总体的改变、脉搏的增加和/或血氧饱和度的降低。特别是在该变形例中，但是以合适的方式、也是一般地，将确定的生理参数与先前在校准测量的意义上测量的正常值进行比较，以识别特定症状的存在。因此，借助控制单元例如首先在校准测量中确定正常脉冲并且进行存储，然后在进一步的运行中将当前测量的脉冲与正常脉冲进行比较。在特定偏差、例如差两倍的情况下，于是将增加的脉冲识别为症状。替换地或者附加地，以类似的方式将当前测量的音调与正常音调进行比较，以确定对应的偏差。

在另一个变形例中，还可通过借助麦克风采集并且借助控制单元识别代表性的、例如紊乱的呼吸声或者加速的呼吸，作为生理状态来识别呼吸问题。将这以合适的方式与通过附加的加速度传感器识别的使用者的不平静和增加的物理活动组合，以对使用者的呼吸进行评价。一种示例性的状态是呼吸衰竭，其根据所提及的特征来分类。

在另一个变形例中，通过采集并且在音频信号的频谱中识别打喷嚏和/或咳嗽的声音来确定感冒。附加地，在一个扩展中，测量特别是向低频方向偏移的音调，和/或利用加速度传感器识别对于打喷嚏和咳嗽代表性的头部运动。此外，适宜的是，借助温度传感器确定使用者的体温，并且作为症状识别升高的体温，并且用于将生理状态分类为感冒。

通过分析使用者的说话时间，特别是与对作为使用者声音的其它声音的识别组合，听力系统在另一个变形例中推断出使用者的社交活动。由此例如作为状态识别出社交活动减少。例如将低于特定的日常说话时间，即与其他人的交谈用作进行分类的特征。

为了特别有效地识别特别是传感器、即麦克风或者附加传感器的错误行为，听力设备在一个适宜的构造中具有相同类型的另一个传感器。由此在听力系统上冗余地构造对应的传感器，并且可通过比较由两个传感器提供的信号来识别传感器中的一个的错误行为。在此两个冗余的传感器在理想情况下提供相同的信号，特别是在预先给定的容差范围内，并且由控制单元作为传感器中的一个的错误行为来识别偏差。在识别出对应的错误行为时，于是例如使用者借助控制单元指出对应的传感器的错误行为。在进一步运行时，适宜地不进一步使用对应的传感器信号。

两个相同类型附加传感器分别具有测量精度，其中，在一个适宜的构造中，控制单元被构造为如果两个附加传感器的附加信号的偏差比相应的测量精度大，则丢弃附加信号。由此特别是有规律地由控制单元检查两个相同类型的、即冗余的附加传感器的错误行为，方法是，将附加信号、例如其幅度彼此进行比较，以得到信号差，然后将信号差与测量精度进行比较。如果信号差超过测量精度，则推断出附加传感器的错误行为。

在一个优选构造中，将两个传感器构造为附加传感器并且分别布置在两个听力设备中的一个中，用于测量双耳附加信号，其中，两个附加传感器特别是分别被构造为加速度传感器。这种构造基于如下思想：对于麦克风由双耳抵消得到的优点也可以类似的方式用于附加传感器。这特别是在加速度传感器的情况下是这种情况，其中，于是借助附加信号的双耳抵消，测量使用者、特别是其头部的准确运动方向。与仅对附加传感器进行单独分析相比，通过双耳抵消于是得到有利的信息增值。例如，控制单元于是基于双耳附加信号在使用者的头部的向前运动和转动运动之间、即在平移运动和旋转运动之间进行区分，由此能够对应地改善症状和状态的分类。于是如果例如识别出向前运动，则推断出打喷嚏。转动运动的频率在一个变形例中一般作为身体活动的指示或者作为不安静的睡眠的迹象来使用。在另一个变形例中，作为附加传感器使用运动传感器，其优选定位在使用者的头部的不同侧。在该构造中还适宜的是，将两侧的附加信号进行比较并且在偏差大的情况下丢弃。如果例如仅运动传感器中的一个登记了例如由于自由下降而产生的足够大的加速度，则推断出具有该传感器的听力设备跌落。相反，如果两个听力设备的运动传感器登记了自由下降，则推断出使用者摔倒。

原则上，将控制单元在一个合适的构造中集成到听力设备中。在一个同样合适的变形例中，相反将控制单元布置在听力设备外部，例如作为计算机或者智能电话的一部分。听力设备于是适宜地具有预处理单元，用于在向控制单元转发之前对附加信号和/或音频信号进行处理。于是以这种方式，例如基于阈值或者信号关于时间的改变，在听力设备中在一定程度上对要向控制单元传输的信号进行预选。通过这种预选，特别是得到如下优点：对应地呵护在听力设备和控制单元之间形成的数据连接，因为仅传输预选的信号，于是由此对应地节约用于运行数据连接的带宽、还有能量。这特别是在借助电池的听力设备的经常是有限的能量供应方面特别有利。

原则上，在双耳听力系统中，可以想到使用两个、特别是彼此通信的控制单元。然后，有利的是进行合并，从而布置共同的控制单元，向其转发全部传感器数据。

合适的是，控制单元具有：放大器单元，其连接到听力设备的耳机、即扬声器，用于输出音频信号；以及分析单元，用于分析音频信号并且对生理状态进行分类。为此，分析单元特别是包括分类器。控制单元由此包括两个子单元、即放大器单元和分析单元，其对应地分离地执行各自的任务。由相应的麦克风采集的音频信号于是首先在运行中向控制单元转发，然后分别向两个子单元转发，以单独进行处理。这种构造的特别的优点于是特别地是，可以说控制单元具有专用的子单元，一方面用于实现听力系统的基本功能，一方面用于实现附加功能。

适宜的是，将分析单元本身划分为多个亚单元，即特别是划分为用于对音频信号进行评价和分析的音频信号处理单元以及用于对附加信号进行评价和分析和附加信号处理单元。在没有附加传感器的听力系统中，仅布置音频信号处理单元。

音频信号处理单元特别是被构造为检查输入的音频信号的特定的预先给定的特征，识别这些特征，并且基于识别的特征，将由麦克风采集的声音分类为特定症状。特征在此例如是频谱中的特定幅度曲线、预先给定的频带中的特定幅度或者特定频带中的幅度的时间上的改变。

与音频信号处理单元类似，附加信号处理单元特别是被构造为检查输入的附加信号的特定的预先给定的特征，识别这些特征，并且基于识别的特征，将由附加传感器采集的生理参数分类为特定症状。特征在此例如是特定的、例如超过预先给定的阈值的附加信号的幅度或者幅度的特定的时间上的曲线。

为了向控制单元传输不同的传感器信号和/或为了在控制单元的不同的子单元和/或亚单元之间传输数据，听力系统具有多个数据连接，其原则上分别以有线或者无线方式构造。优选至少用于在两个听力设备之间或者在听力设备和外部设备之间传输数据的那些数据连接以无线方式实现。

有利的是，将放大器单元集成到听力设备中，而将分析单元布置在听力设备外部。在双耳听力设备中，将放大器单元集成到特别是每一个听力设备中。换句话说：将控制单元划分为一方面布置在听力设备内部、另一方面布置在听力设备外部的功能子单元。通过控制单元的这种分离的实现，进行特别有效的能量管理以及听力设备之间的可能的数据连接的数据传输率的节约。相对能量和数据密集的对使用者的生理状态的分类于是有利地在外部、即在外部设备上进行，而特别是连续地需要的对环境声音进行放大的基本功能在内部、即在听力设备中进行。因为外部设备通常在其尺寸方面比对于听力设备适用较不严格的要求，因此外部设备适宜地配备有明显性能更高的电源和运算能力。

在不存在外部设备并且将控制单元完全放置在听力设备中或者分布到两个听力设备上的一个变形例中，适宜的是可以将附加功能关闭，使得基本功能不受其影响。于是例如在听力设备的电池几乎要空的情况下，听力系统自动断开到分析单元的数据连接，以便以这种方式节约能量，并且在省电模式的意义上至少能够在较长的时间段上仍然提供基本功能。

在特别是如上所述的具有两个听力设备的双耳听力系统的操作方法中，借助相应的一个听力设备的相应的麦克风采集相应的音频信号，并且向控制单元转发该音频信号。也就是说，特别是每一个听力设备具有麦克风，借助其采集音频信号。借助控制单元并且基于音频信号，对使用者的生理状态进行分类。附加地，借助控制单元基于音频信号突出源自使用者的自身分量，并且用于对生理状态进行分类。

在方法的一个适宜的构造中，将生理状态分类为特别是非病理学状态的组中的状态，包括：摔倒、睡眠行为、社交活动、运动和压力水平。该变形例的特别的优点特别是在于，通过听力系统对使用者的身体状况进行一般的监视和评价。在此特别是放弃了疾病的识别和诊断。相反，听力系统除了由使用者进行的用于自身监视或者分析的基本功能之外，还打算用于性能监视。

因此，听力系统于是例如还可以在体育活动中用作功率计，使用者不需要佩戴对此附加地专门构造的设备。听力设备近身体的放置、特别是在头部上的布置这里相对于身体上的其它位置具有特别的优点。因此头部区域、特别是耳道特别适合于测量头部声音和使用者声音。

附图说明

下面，根据附图详细说明本发明的实施例。其中相应地：

图1示意性地示出了双耳听力系统，

图2示意性地示出了另一个双耳听力系统，

图3示意性地示出了具有两个听力设备和一个外部设备的另一个双耳听力系统，以及

图4示意性地示出了根据症状对生理状态的分类。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了听力系统2的第一变形例。其特别地是具有两个未详细示出的听力设备4的双耳听力系统2，听力设备4这里分别具有麦克风6、耳机8以及附加传感器10。听力系统2具有基本功能，其中借助麦克风6采集声音作为音频信号并且首先向控制单元12转发，以进一步进行处理。在此首先向作为控制单元12的一部分的双耳抵消单元14馈送音频信号。

双耳抵消单元14一方面以传统的方式使用，即使得突出至少来自使用者周围的这些音频信号。根据听力情形，该双耳抵消单元14于是可以同样地突出来自所有方向的声音源，或者针对性地突出处于宽或者窄的方向角范围内的声音源。双耳抵消单元14因此产生音频信号，该音频信号与听力情形对应地最佳地突出与使用者相关的周围的声音源，然后将该音频信号经由各个耳机8输出。在此，为了使得可能有听力损伤的使用者可以听到该声音，分别对耳机8分配放大器单元16，其对该音频信号进行合适的放大。

附加地，借助麦克风6特别是还接收来自窄的、关于使用者向前定向的角度范围的声音。于是，双耳抵消单元14除了传统的使用之外，还用于确定并突出使用者声音，例如从使用者的面部或者喉部发出、因此恒定地从该角度范围中由麦克风6接收到的声音。由此包括以下多个声音：打喷嚏、咳嗽、清咳、呼吸和使用者的说话声。以这种方式进行双耳抵消的音频信号于是用于听力系统2的附加功能，其中麦克风6的音频信号附加地还用于对使用者的生理状态Z进行分类。为此，控制单元12具有分析单元18，向分析单元18馈送多种传感器信号，然后基于其确定状态Z的多个症状S，以对状态Z进行分类。在这里示出的实施例中，分析单元18一方面为此具有音频信号处理单元20以及附加信号处理单元22。音频信号处理单元20在此用于对麦克风6接收到的音频信号进行分析和评价，并且将其与特定症状S相关联。在图1中示出的实施例中，为此向音频信号处理单元20馈送双耳抵消单元14的信号。将其与向放大器单元16馈送的音频信号进行区分，特别是通过为了进行分析，首选选出音频信号的自身分量并且向分析单元18转发。该自身分量和使用者声音与环境声音相比对于生理状态Z的分类具有特别重要的意义，因为后者通常不能推断出使用者的状态Z。

为了进一步改善对状态Z的分类以及对症状S的识别和评价，还向分析单元18馈送附加传感器10的附加信号。在此，特别是向分析单元18的附加信号处理单元22馈送该附加信号，并且在那里对应地进行解释，并用于对症状S进行分类。

特别是为了减少从相应的听力设备4向控制单元12传输的传感器信号的量、即特别是数据集合，每一个听力设备4附加地具有预处理单元24，其首先用于选择实际上向控制单元12传输的那些状态信号。不相关的信号然后被预处理单元24滤出，于是不增加数据连接的负担。

图2示出了听力系统2的一种替换构造，其也构造为双耳式的，然而附加地具有身体声音麦克风38和音频信号组合单元40。其将双耳抵消单元14的音频信号与身体声音麦克风38的音频信号组合，由此使得使用者声音再一次相对于其它声音突出。为此，将两个不同的音频信号在音频信号组合单元40中例如相加。使用者声音的突出在此主要基于如下事实：身体声音麦克风38首先接收使用者声音，而几乎不接收环境声音，从而与特别是不仅包含使用者声音、而且包含环境声音的双耳抵消单元14的音频信号的组合，使得使用者声音相对放大。音频信号组合单元40在一个未示出的变形例中被构造为分析单元18的一部分。音频信号组合单元40通常连接在音频信号处理单元20上游，从而向后者提供由组合获得的具有突出的使用者声音的音频信号，以改善分析。

附加地或者替换地，对附加传感器10的附加信号也进行双耳抵消。这特别是在加速度传感器作为附加传感器10的情况下非常重要，因为这里有利地以双耳方式布置的加速度传感器对附加信号的抵消实现了信息增值，其中，可以以改善的方式测量加速度的方向。此外，由此特别是还可以将例如在点头时出现的平移运动更好地与旋转运动、即头部的转动进行区分。对应地，于是例如在控制单元12中存在或者在信号处理单元22中直接集成另一个双耳抵消单元用于附加信号。

在控制单元12的准确布置和构造方面，可以想到听力系统2的不同的实现方式。对此，图3示出了一个实施例，其中，控制单元12被构造在外部并且布置在外部设备26、例如智能电话或者计算机中。双耳听力系统2的听力设备4于是分别具有与相应地放置在听力设备4中的传输单元的数据连接28，借助传输单元向控制单元12传输音频信号和附加信号、特别是预处理后的附加信号。数据连接28这里是无线连接。在所示出的实施例中，两个听力设备4被构造为至少功能相同。

适宜的是，至少放大器单元16被放置在听力设备4中、而不在外部设备26中。然后，特别是在相应的听力设备本地进行放大。在图3中，放置在听力设备4中的控制单元12的一部分作为本地控制单元12’示出。在所示出的实施例中，本地控制单元12’分别包括至少一个放大器单元16以及用于数据连接28的传输单元。双耳抵消以及对音频信号和附加信号、即一般的传感器信号的分析相反在外部设备26中进行。外部设备26特别是包括未详细示出的分立的电源、例如电池。在一个替换构造中，控制单元12的其它部分也集成在听力设备4中。因此例如可以想到，将控制单元12完全集成到听力设备4中，然后以合适的方式构造与另一个听力设备4的数据连接28。替换地还可以想到，每一个听力设备4分别包括控制单元12，其中，两个控制单元12然后经由合适的数据连接28彼此通信。

在图3中示出的听力设备4作为所谓的BTE设备实现，即分别具有壳体30，主要部件都布置在壳体30中。在此，一个听力设备4构造为左侧听力设备4，然后另一个听力设备4构造为右侧听力设备4。特别是图3中的相应的听力设备4具有两个麦克风6以及电池32和听筒34，听筒34由使用者佩戴在耳道中。相反，壳体30由使用者佩戴在耳朵后面。听筒34经由连接件36与壳体30连接。

按照听力设备4的构造，例如在图3中所示出的，在听筒34中放置有耳机8，其然后经由未详细示出的线缆连接到壳体30以及特别是本地控制单元12’。然而，在一个未示出的替换方案中，将耳机8放置在壳体30中，然后将连接件36构造为音管，用于在耳道中传输声音。

这里示出的听力设备4还具有身体声音麦克风38，其是听筒34的一部分，因此处于被佩戴在使用者的耳道中的状态。由此，身体声音麦克风38特别适合于采集使用者声音，同时身体声音麦克风38根本不接收环境声音或者仅接收减少的量的环境声音。身体声音麦克风38这里特别是作为单独的麦克风6来实现，并且特别是同时用作附加传感器10。对由身体声音麦克风38采集的音频信号的分析在此在音频信号处理单元20中进行。在一个未示出的替换方案中，常规麦克风6中的一个用作身体声音麦克风38，因此同样还用作附加传感器10，然而其附加信号有效地借助音频信号处理单元20来分析。

在图3中示出的听力设备4附加地分别具有附加传感器10，这里其特别是被构造为加速度传感器。附加传感器10在此放置在相应的壳体30中。在一个变形例中，在听力设备中或者上布置其它和/或另外的附加传感器10。在此，还可以想到放置在耳机38或者连接件36上或中。

下面，根据图4说明对使用者的生理状态Z的分类。在此，示例性地描述作为感冒的生理状态Z的分类。状态Z是多个症状S1,S2,S3的原因。在感冒的情况下，症状S1例如对应于打喷嚏，症状S2对应于使用者在说话时改变的音调，并且症状S3对应于与正常状态不同的体温。此时作为感冒的特征借助对音频信号和附加信号的分析和评价来确定并且在需要时还量化这些症状S1,S2,S3，以便随后识别状态Z并且分类为感冒。

症状S1在此以特别可靠的方式冗余地不仅通过构造为加速度传感器的附加传感器10来确定，而且还通过对源自麦克风6的音频信号进行分析来确定。唯一地基于加速度传感器的对打喷嚏的识别潜在地有严重的错误，因为例如附加传感器10也将对应地登记摔倒或者还有一次点头以及于是错误地得出存在打喷嚏的结论。为了在识别症状S1时获得附加的可靠性，使用麦克风6的音频信号。在此，在音频信号处理单元20中检查音频信号的与打喷嚏相关联的特定的特征频谱，从而因此将基于该音频信号的声音识别为打喷嚏。仅基于对音频信号的频谱分析识别打喷嚏在一些情况下也有错误，然而与对附加信号的评价组合保证了将症状S1可靠地识别为打喷嚏。

基于症状S1已经可以将状态Z识别为感冒。然而还可以想到，使用者在不存在感冒的情形下打喷嚏。因此，在音频信号处理单元20中附加地检查音频信号的改变的音调作为症状S2。如果识别出这种改变后的、对于感冒有代表性的音调的偏移，则与症状S1的识别组合以提高的可靠性推断出感冒作为生理状态Z。

附加地，在图4中示出了另一个症状S3，其以简单的方式借助简单的附加传感器10确定，附加传感器10这里是用于测量使用者的体温的温度传感器。然后，如果体温超过预先给定的特定极限值，则评价为还存在症状S3，由此进一步保证状态Z的无错误的分类。

在对麦克风6的音频信号进行分析时，特别是双耳抵消在构造为双耳式的听力系统2中是有利的。其使得能够更可靠地识别使用者声音。例如，在识别打喷嚏时于是可以区分识别的打喷嚏的声音究竟是否源自使用者本身，或者相反不是来自使用者周围的其他人。在使用者声音和环境声音之间进行区分以及特别是首先将使用者声音用于识别状态Z，于是进一步减少了该分类中的错误率。

在一个未示出的示例中，作为生理状态Z识别使用者摔倒，其中，经由作为加速度传感器构造的附加传感器10识别使用者的身体的位置改变作为症状S1,S2,S3，并且借助麦克风6检测碰撞声音作为另外的症状S1,S2,S3。于是在组合时特别地可靠地检测到摔倒，例如还可以基于对音频信号的附加分析，还与打喷嚏或者摇头或者例如在睡觉时的预期的水平位置进行区分。

特别是在识别摔倒时，不仅附加传感器10、而且麦克风6相应地从双耳抵消获得好处。因此，能够基于两个听力设备4的音频信号的双耳抵消，特别是没有错误地将碰撞声音识别为使用者的碰撞声音，并且通过附加信号的双耳抵消准确地将使用者的倾斜解释为跌倒。

对感冒和摔倒的识别仅仅是对状态Z进行分类的多个示例中的两个。一般来说，通过使用对应地合适地选择的附加传感器10以及对应地在音频信号处理单元20中对音频信号进行评价和分析，能够识别并且评价多个症状S1,S2,S3，由此以特别可靠的方式回推出特定生理状态Z的存在。因此，例如还可以作为生理状态Z检查使用者的睡眠行为，在此例如对音频信号在使用者的呼吸声音方面进行分析，并且在此例如确定其呼吸频率。与对加速度传感器的评价组合，于是能够特别有效地记录睡眠期间的安静阶段和不安静阶段，并且事后对应地进行评价。呼吸不畅或者特别是非病理学状态、例如使用者的社交活动或者其物理、特别是体育活动，也通过合适的附加传感器10和对麦克风6的音频信号的评价的对应的组合来可靠地识别。

通常，然后，例如存储以这种方式识别的状态Z以及与此关联地收集的数据，并且向使用者提供，以用于性能控制或者健康监视。替换地，还可以想到，特别是存储与健康相关的数据，并且在看医生时向医生提供，以用于进行分析，在一些情况下还用于进行诊断。

附图标记列表

2 听力系统

4 听力设备

6 麦克风

8 耳机

10 附加传感器

12 控制单元

12’ 本地控制单元

14 双耳抵消单元

16 放大器单元

18 分析单元

20 音频信号处理单元

22 附加信号处理单元

24 预处理单元

26 外部设备

28 数据连接

30 壳体

32 电池

34 听筒

36 连接件

38 身体声音麦克风

40 音频信号组合单元

S1,S2,S3 症状

Z 生理状态