特許 6448596 補聴システム及び補聴システムの作動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6448596

(24)【登録日】2018年12月14日

(45)【発行日】2019年1月9日

(54)【発明の名称】補聴システム及び補聴システムの作動方法

(51)【国際特許分類】

   H04R 25/00 20060101AFI20181220BHJP

【ＦＩ】

   H04R25/00 Q

   H04R25/00 F

【請求項の数】15

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-196611(P2016-196611)

(22)【出願日】2016年10月4日

(65)【公開番号】特開2017-73773(P2017-73773A)

(43)【公開日】2017年4月13日

【審査請求日】2016年11月11日

(31)【優先権主張番号】10 2015 219 573.2

(32)【優先日】2015年10月9日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】508115093

【氏名又は名称】シバントス ピーティーイー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100075166

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 巖

(74)【代理人】

【識別番号】100133167

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 浩

(72)【発明者】

【氏名】アショッフ シュテファン

(72)【発明者】

【氏名】ラルス クラート

【審査官】 下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】 再公表特許第２０１４／０１０１６５（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−２３９３２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ ２５／００ − ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

２つの補聴器（４）および１つの制御ユニット（１２）を備えて両耳用に構成された、使用者用の補聴システム（２）であって、
前記両補聴器（４）はそれぞれ音声信号を測定するためのマイクロホン（６）を有し、
前記制御ユニット（１２）は、１つの音声信号に基づき使用者の生理学的状態（Ｚ）を分類すべく、及び、両方の音声信号に基づき使用者から発生される自己発生部分を強調して前記生理学的状態（Ｚ）の分類のために利用すべく構成されており、
前記自己発生部分は、前記２つの補聴器の両方のマイクロホンの音声信号を、強調された自己発生部分を有する１つの組合せ信号に統合する両耳用補正によって求められることを特徴とする補聴システム。

【請求項2】

本補聴システムが、使用者により惹き起こされる、呼吸音、歩行音、固体伝搬音、脈拍および声を含む一群の音に属する使用者音を音声信号として検出するための固体伝搬音マイクロホン（３８）を有していることを特徴とする請求項１に記載の補聴システム。

【請求項3】

前記制御ユニット（１２）が、前記マイクロホン（６）の音声信号を前記固体伝搬音マイクロホン（３８）の音声信号と組合せる音声信号組合せユニット（４０）を有し、これによってこれら両方の音声信号の自己発生部分が強調されることを特徴とする請求項２に記載の補聴システム。

【請求項4】

前記制御ユニット（１２）が音声信号組合せユニット（４０）を有し、
前記音声信号組合せユニットが前記自己発生部分をさらに強調すべく、前記組合せ信号を前記固体伝搬音マイクロホン（３８）の音声信号と組み合せることを特徴とする請求項２または３に記載の補聴システム。

【請求項5】

前記マイクロホン（６）及び前記固体伝搬音マイクロホン（３８）が前記補聴器（４）の別々のコンポーネントとして構成されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の補聴システム。

【請求項6】

前記補聴器（４）が使用者の耳道内に挿入するためのイヤホン（３４）を有し、
前記固体伝搬音マイクロホン（３８）が前記イヤホン（３４）の一部であることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の補聴システム。

【請求項7】

前記制御ユニット（１２）が、感冒、転倒、睡眠挙動、社会的活動度、運動活動度、ストレスおよび呼吸を含む一群の状態（Ｚ）に属する生理学的状態（Ｚ）を分類するために構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の補聴システム。

【請求項8】

本補聴システムが、マイクロホン（６）とは別の、補助信号検出用の補助センサー（１０）を有し、
前記補助信号が前記音声信号に加えて前記状態（Ｚ）を検知する役目を果たすことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の補聴システム。

【請求項9】

前記制御ユニット（１２）が、生理学的状態（Ｚ）を識別するために、その状態（Ｚ）の１つの症状（Ｓ１，Ｓ２、Ｓ３）を冗長性をもって、すなわち、前記補助信号および前記音声信号に基づいて、識別すべく構成されていることを特徴とする請求項８に記載の補聴システム。

【請求項10】

前記補助センサー（１０）が、加速度、温度、皮膚の電気抵抗、皮膚の光学特性および血中酸素濃度を含む一群の測定量の中から選ばれた１つの測定量を測定するために構成されていることを特徴とする請求項８または９に記載の補聴システム。

【請求項11】

本補聴システムが同一種類のもう１つの補助センサー（１０）を有し、
前記両方の補助センサー（１０）がそれぞれある測定不確かさを有し、
前記両方の補助センサー（１０）の補助信号の偏差が前記それぞれの測定不確かさよりも大きい場合には、前記制御ユニット（１２）がこれらの補助信号を拒否するように構成されていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の補聴システム。

【請求項12】

本補聴システムが同一種類のもう１つの補助センサー（１０）を有し、
前記両方の補助センサー（１０）が両耳用の補助信号を測定するためにそれぞれが両方の補聴器（４）の１つの中に配置されていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の補聴システム。

【請求項13】

前記制御ユニット（１２）が前記補聴器（４）の外部に配置されており、前記補聴器（４）が、前記制御ユニット（１２）へ送る前に補助信号及び音声信号の少なくとも一方を処理するための前処理ユニット（２４）を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の補聴システム。

【請求項14】

前記制御ユニット（１２）が、音声信号を出力するために、レシーバー（８）と接続された増幅ユニット（１６）を有し、並びに、音声信号の分析のため及び生理学的状態（Ｚ）の分類のための分析ユニット（１８）を有しており、
前記増幅ユニット（１６）が前記補聴器（４）内に組み込まれており、前記分析ユニット（１８）が前記補聴器（４）の外部に配置されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の補聴システム。

【請求項15】

請求項１から１４のいずれか１項に記載の使用者用の補聴システム（２）であり、２つの補聴器（４）を備えて両耳用に構成されている補聴システム（２）の作動方法であって、
・各補聴器（４）のそれぞれのマイクロホン（６）により、それぞれの音声信号が検出され、
・前記音声信号が制御ユニット（１２）に送られ、
・前記制御ユニット（１２）により、前記複数の音声信号に基づいて、使用者の１つの生理学的状態（Ｚ）が分類され、
・前記制御ユニット（１２）により、前記複数の音声信号に基づいて、使用者から発生された自己発生部分が強調され、前記生理学的状態（Ｚ）の分類のために利用され、
・前記自己発生部分は、前記２つの補聴器の両方のマイクロホンの音声信号を、強調された自己発生部分を有する１つの組合せ信号に統合する両耳用補正によって求められ、
・前記生理学的状態（Ｚ）が、転倒、睡眠挙動、社会的活動度、運動活動度またはストレスを含む一群の状態（Ｚ）の１つとして分類される補聴システム（２）の作動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、補聴システム並びに補聴システムの作動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

補聴システムは通常１つ又は２つの補聴器を有し、これらの補聴器は聴覚障害を有する使用者によって周囲音を増幅するためにしばしば装用される。この場合、各補聴器は通常は耳の中に、又は、耳に着けて装用され、周囲音を取り込むための少なくとも１つのマイクロホンを有し、この周囲音は次に適切な方法で増幅され、そして、出力するために補聴器のスピーカーまたはレシーバーに伝送される。この出力は一般的には耳道に向けて、又は、耳道内部で行われる。この増幅及び出力が補聴システムの基本機能である。

【0003】

補聴システムの機能範囲をこの基本機能を越えて拡張するために、複数の付加的なセンサー、すなわち補助センサーを組み込むことが基本的に知られており、これらを用いて、使用者の例えば、体温又は血中酸素濃度のような生理学的パラメーターが測定され、所定の境界値を超えた場合にはアラームを出すことができ、このようにして健康監視を実現することができる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】Hamacher et al.”Signal Processing in High-End Hearing Aids:State of the Art, Challenges, and Future Trends” EURASIP Journal on Applied Signal Processing 2005

【非特許文献2】Taras Kowaliw, Nicolas Bredeche, Rene Doursat:”Growing Adaptive Machines:Combining Development and Learning in Artificial Neural Networks” (Studies in Computational Intelligence) Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014

【非特許文献3】Richard O. Duda, Peter E. Hart, David G. Stork, “Pattern Classification”, Juhn Wiley & Sons,Inc., 2001

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この背景から、本発明の課題は、改善された補聴システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この課題は、本発明によれば請求項１の特徴を有する補聴システム並びに請求項１７の特徴を有する方法により解決される。有利な実施態様、発展形態及び代案は従属請求項の対象である。ここで、補聴システムに関する実施形態は方法に対しても同様に適用され、その逆も然りである。

【0007】

本補聴システムは使用者により装用されるように構成されている。さらにこの補聴システムは両耳用に構成されており、２個の補聴器を備え、これらそれぞれが音声信号を検出するためのマイクロホンを有している。これはより正確に言えば特に、両方のマイクロホンが音、すなわち、特に周囲の音声信号を受け取り、その音の電気信号、すなわち、音声信号を生成することを意味する。両方のマイクロホンがそれぞれ１つの音声信号を生成し、すなわち、特に同一の音に基づく２つの音声信号が生成される。

【0008】

本補聴システムはさらに、音声信号に基づき使用者の生理学的状態を分類するように構成された制御ユニットを有する。このためにこの制御ユニットはここでは、両方の音声信号に基づき、より正確に言えば、両方のマイクロホンで検出された両方の音声信号に基づき、使用者から発せられた自己発生部分を強調し、すなわち、特に検知し他の部分すなわち非自己発生部分と比較して増幅し、生理学的状態を分類するために使用するように構成されている。この形態の基になっている考えは、このようないわゆる両耳用の補正により、周囲音と使用者から発せられた音との区別が可能になるということにある。両耳用の補正を実施するために、この制御ユニットは特に両耳用補正ユニットを含む。

【0009】

本発明の基となっている考えは特に、使用者の生理学的状態を分類するためには必ずしも複数の補助センサーを使用しなければならないということはなく、その状態を識別するための基本としての重要な生理学的パラメータの測定と決定は、補聴器の基本機能を実現するために元々備えられているマイクロホンを用いて可能である、ということにある。すなわち、増幅及び使用者への出力という目的のための、取り込まれた複数の音声信号の処理に加えて、本発明によれば付加的に、使用者の生理学的状態を分類するために、検出された複数の音声信号の特に独立した処理が行われる。さらに本補聴システムは好適に、自動化された診断システムとして構成されている。この場合、診断とは一般的に、その状態が或る病気に対応しているかどうかとは無関係に、解析された複数の信号に基づく或る特定状態の同定という意味である。分類のためには次に、特にマイクロホンで検出された複数の音声信号が生理学的に重要な音に関して調査され、すなわち、ここでは分類器として機能する制御ユニットにより分析され、次にその分析に基づき生理学的状態が分類される。

【0010】

すなわち、本発明の特別な利点は特に、検出された複数の音声信号が使用者の生理学的状態の認識のために付加的に利用されることによって、この補聴システムが周囲音の増幅という基本機能に加えて、使用者の一般的な所見の監視および評価をも行う、ということにある。この場合、補聴器のマイクロホンが特に好適な二重機能を果たすので、使用者の生理学的状態の分類を目的として生理学的パラメータを測定するための特殊なセンサーの使用を差し当たり止めることができる。

【0011】

生理学的状態は一般的に、特に複数の症状の中に現れる使用者の身体的な状態である。換言すれば：使用者のその生理学的状態は複数の症状に対する原因であり、これらの症状の存在がこの補聴システムにより、マイクロホンで検出された複数の音声信号の分析によって識別される。識別された複数の症状を用いて、分析結果がその状態への帰結を生ぜしめるように、分類が行われる。

【0012】

これらの症状自身は１つ又は複数の音声信号から決められる。この点に関して、特に２段階方式の分類が行われる。第１ステップで複数の症状が複数の音声信号に基づいて分類され、次に第２ステップでその状態が、識別されたこれらの症状に基づいて分類される。

【0013】

分類とは、ここで一般的には、与えられた群の、準備された複数のクラスへの区分を意味し、特別には、或る信号の、既知の格納されたサンプルに関する調査、及び、この信号の、そのサンプルで特徴づけられている特定のクラスへの続いて行われる関連付けを意味する。この場合通常は、この信号は、特定のクラスにできるだけ特有であり、且つ、次に相応の関連付けを可能とする複数の特徴すなわち複数のサンプルに関して調査される。これに替えて又はこれに加えて、この信号は特定の現象により引き起こされており、この場合、その現象が、クラス特有の複数の特徴を有する信号を引き起こす。この現象が特定の既知のクラスの現象として同定されることによって、この現象は分類される。補聴器の分野では、例えば、使用者の周囲環境を特定の音状態、これはシーンとも呼ばれる、に関連付けるために、複数の音声信号、特に周囲音の分類がしばしば行われる。クラスとしてのこれらのシーンは、例えば、静かな環境での話し声または騒がしい環境での話し声である。この種の分類は、例えば非特許文献１に記載されている。

【0014】

本発明では、使用者の生理学的状態を識別するための分類が行われる。これに応じてこの種の複数の状態が存在し、それぞれの状態は予め定められた複数の特徴により、特に、その状態の結果である複数の症状により特徴づけられている。これらの症状はそれ自身がそれぞれ１つのクラスを示し、相応の特徴により互いに区別することができる。複数の音声信号を分析する場合には、これらの症状は、例えば特性周波数スペクトルまたは振幅特性を有する相応の音である。すなわち、例えば、くしゃみ、咳または声の歪み、すなわち特により低い周波数への声のシフトは音声信号から識別可能であり、それぞれが１つの症状、すなわち、その音声信号が関連付けられる１つの症状クラスを形成する。すなわち、この関連付けられた音は１つの症状として分類される。この分類は特に補聴器分野では既知の方法およびアルゴリズム、特にいわゆるベイジアンネットワーク（Bayes’sche Netze）を基に行われる。これらの方法は例えば非特許文献２に記載されている：

【0015】

音声信号に基づいて求められた複数の症状が特定の、前もって定義された１つの状態、すなわち１つの状態クラスに関連付けるために利用されることによって、今や１つの特定の状態が複数の特徴的な症状により定義され、これに応じて分類される。こうして、例えば、感冒は、症状としてのくしゃみにより、状態として特徴づけられる。すなわち、音声信号の分析によりくしゃみが識別されると、これに応じてこの状態が感冒と分類される。基本的にはより多くの状態が同時に存在することもありうる。従って、制御ユニットは合目的的に、同時に存在している多数の状態を分類すべく構成されている。

【0016】

この制御ユニットは補聴器内に、特にそのケース内に収納されているか、または、補聴器の外部で外部装置内に収納されている。すなわち、内部又は外部に配置されている。内部制御ユニットにより補聴システムは特にコンパクトな形状となり、これに対して外部制御ユニットは特に大出力であるという利点を有する。というのは、この場合には独立電源が構成されているからである。いずれの場合にも、制御ユニットは、検出された音声信号が制御ユニットに伝送されるように、マイクロホンと接続されており、その結果、この制御ユニットによって引き続き分析が可能である。

【0017】

この補聴器は特にＢＴＥ補聴器（耳掛型補聴器）、すなわち、耳の後ろに装用されるケースを有する補聴器である。このケース内には補聴器の殆どの基本的なコンポーネント、特にコンポーネント（電池、マイクロホン、電子回路、操作エレメントおよびプログラミングインターフェース）の１つ又は組合せが収納されている。音の出力はレシーバーを介して行われ、このレシーバーはＢＴＥ補聴器の形状に応じて、同じくケース内に収納されているか、あるいは、イヤホンの一部としてケーブルを介してケースと接続されていて装用のために耳道内に挿入される。しかし、基本的には、いわゆるＩＴＥ型補聴器（耳穴型補聴器）、すなわち、完全に又は大部分が耳の中に装用される補聴器も考えられる。

【0018】

生理学的状態を決定するためには、基本的に、使用者によって発生された音、すなわち使用者音が優先的に重要であり、これに対して周囲音は通常は使用者の状態への帰結を導かない。したがって、例えば、他者がくしゃみをするか否かは、使用者の状態にとっては直接的には重要でない。しかし、両耳用補正により好適に、相応の区別および或る音の使用者への関連付けが可能となる。両耳用補正を用いた自己発生部分の識別によって、こうして好適な方法で、分類のための重要な音が厳密に強調される。この自己発生部分の識別は、特に両耳用補正の従来の利用とは異なって行われる。というのは、この従来の利用では周囲からの音が選択的に強調されるからである。特に聴き取りにくい状況、例えば、近傍で多くの人が話しているいわゆる「カクテルパーティー状況（Cocktail Party Situation）」では、従来の両耳用補正は、方向と周波数部分とによって個別の話者に焦点を当てるために、すなわち、特定の音源に向けて空間的に焦点を当てるために使用される。最近ではこのために、両耳用に作動する、補聴システムの指向性マイクロホンの調整を可能とするアプリも使用者に提案されている。従来の両耳用補正が状況に応じて任意の１方向からの音を強調するのに対して、ここで使用される両耳用補正は、好適に前方向からの音を定常的に、そしてそれによって使用者音を強調し、これを次に分類目的に利用することができる。

【0019】

特に、使用者自身から発生された音が特に生理学的状態の分類のために適しているという背景から、その音声信号を検出するために合目的的に固体伝搬音マイクロホンが使用される。したがって、適切な１形態では、この補聴システムは以下のグループに属する使用者音を音声信号として検出するために固体伝搬音マイクロホンを有する。上記のグループは、呼吸音、呼吸周波数、歩行音、固体伝搬音、脈拍、特に脈拍周波数、声および歯ぎしりを含む。先に述べた、音声信号からの自己発生部分の決定とは異なり、固体伝搬音マイクロホンを用いての使用者音の検出は直接的に行われる。すなわち、この固体伝搬音マイクロホンは、特に使用者音を取り込んで検出すべく構成されており、このために、補聴器が装用されるときに、使用者の皮膚に例えば直接に接している。周囲音を検出するためにマイクロホンが通常は耳道から外側を向いているＩＴＥ型補聴器の通常のマイクロホンとは異なり、この固体伝搬音マイクロホンは特にイヤホンの横側から出て耳道壁上に配置される。固体伝搬音マイクロホンが使用者の体に直接に接する、又は、イヤホンのケース部を介して体に接することによって、周囲音はこれに応じて非常に小さい量で検出される。

【0020】

上述した使用者音を検出することにより、特に使用者の生理学的パラメータの決定が可能になる。こうして、呼吸音の分析により、使用者の呼吸周波数をパラメータとして決定することができる。歩行音の測定により、使用者の歩行数をパラメータとして決定することができ、これによって使用者の運動活動度への推論が可能となる。ここで固体伝搬音とは、意識的に又は無意識に使用者の体から発生される音であり、例えば、くしゃみ、咳、咳払い又は消化音である。脈拍測定により、脈拍周波数を使用者のパラメータとして識別することができる。この関連における声とは特に、どれくらい多くを使用者自身が話しているか、特に、どれくらい多く他者とコミュニケーションしているか、が検出されることを意味する。このために特に使用者の話し時間がパラメータとして検出される。これらの使用者音を用いて、次に制御ユニットにより、使用者の生理学的に重要なパラメータの決定及び特に定量化が行われる。全体として、それぞれの使用者音は特に１つの特性周波数スペクトルを有し、これに基づいてそれぞれの使用者音が制御ユニットによりその音声信号から識別される。この場合、相応する周波数スペクトルはそれぞれの音のいわゆる指紋を形成する。複数のこのような指紋の識別および特定のタイプの１つの使用者音への関連付けは、例えば非特許文献３に記載されているような従来のアルゴリズムに基づいて行われる。こうしてこれらの特徴的な使用者音は特に複数の症状を表わし、これらの症状が相応に分類される。

【0021】

特に適切な代案では、マイクロホンと固体伝搬音マイクロホンとが補聴器の別々のコンポーネントとして構成されている。補聴システムの基本機能と追加機能はこのようにしてそれぞれに特化したマイクロホンにより実現される。すなわち、マイクロホンは、増幅およびレシーバー経由の出力のために優先的に周囲音を取り込むために機能し、固体伝搬音マイクロホンは優先的に複数の使用者音の検出と登録のために機能し、これらの使用者音は特に使用者に伝えられるのではなく、生理学的状態を分類するために制御ユニットにより利用される。このために、前記マイクロホンは特に外側へ向けられており、いわゆるオープンマイクロホンとして補聴器に配置されており、これによって、最適な方法で周囲音を取り込むことができ、且つ、使用者音の検出を避けることができる。ＢＴＥ補聴器では、このマイクロホンは特にケース内に配置されており、使用者の周囲、例えば視線方向を指向している。これとは異なり、固体伝搬音マイクロホンは使用者に向けられており、その体の表面、特にその皮膚と接触している。これによって、固体伝搬音マイクロホンは使用者と接し、使用者音を優先的に取り込むが、それに反して周囲音は殆ど検出されない。複数の異なるマイクロホンを備えたこの特別な形態により、内部音と外部音との特に改善された分離が実現される。このことは非両耳式の補聴システムの場合には特に重要であるが、両耳式システムの場合にも有利である。

【0022】

好適な展開形態では、補聴器が使用者の耳道内に挿入するためのイヤホンを有し、前記の固体伝搬音マイクロホンはこのイヤホンの一部である。換言すれば、この補聴システムを装用するときに、この固体伝搬音マイクロホンは使用者の耳道内に挿入され、それによって特に最適な方法で使用者音が検出され、その際、付加的に妨害となりうる周囲音は検出されない。

【0023】

前記制御ユニットは生理学的状態を分類するために構成され、この生理学的状態は好適には、感冒、転倒、睡眠挙動、社会的活動度、運動活動度、ストレス、呼吸困難などを含む一群の状態に属す。すなわち、この生理学的状態は使用者の特に健康状態であるが、必ずしも病理学的な状態ではない。この生理学的状態はむしろ使用者の一般的な所見を表したものであるが、場合により生じる使用者の病気または苦痛への推論を導くことも可能である。それぞれの生理学的状態は特に使用者の相応する挙動の原因であり、この挙動は特に特定の特徴ある使用者音の中に現れる。

【0024】

生理学的状態は特に、１つ又は複数の生理学的パラメータの特性、及び／又は、数値の評価により決められる。例えば感冒は頻繁なくしゃみの１つの原因であり、このくしゃみは相応の使用者音の中に現れ、マイクロホンで検出される。識別されたくしゃみ音の頻度に基づき、感冒と結論付けることができる。すなわち、使用者のこの生理学的状態は感冒であると分類される。この場合、制御ユニットは好適に、比較的頻繁な、すなわち、特に１日より短い時間間隔で起きるくしゃみと、単に時たま、すなわち、特に１日より長い時間間隔で起きるくしゃみとの相応の区別ができるように構成されており、この場合には感冒と他のくしゃみ刺激との区別が可能である。

【0025】

転倒は例えば相応の衝撃音により識別される。特定の睡眠挙動、例えば安静でない睡眠は、呼吸音及び脈拍の検査により、好適には付加的に検出された周囲音と組み合わせて、分類可能である。使用者の社会的活動度は、使用者の話し時間により、特に他者によって録音された声と組み合わせて、分類可能である。使用者の運動活動度は、特に歩行音、並びに、一般的に使用者の歩行数及び脈拍の検出と分析により、評価される。ストレスと呼吸困難は、特徴的に変化した脈拍と呼吸の特別な原因であり、これらは相応にマイクロホンで測定可能である。すなわち、全体として、多様な症状の識別と評価のために、特定の生理学的状態の結果として生じる使用者の複数の生理学的パラメータの定量化が行われる。

【0026】

使用者の呼吸器官の生理学的パラメータの検出及び評価が行われる際の信頼度は、好適な形態において、固体伝搬音マイクロホンを使用することによりさらに向上する。固体伝搬音マイクロホンの音声信号を、両耳用補正から得られる音声信号と共に適切に評価することにより、自己発生部分が好適な方法でさらに一段強調される。例えば、固体伝搬音マイクロホンは呼吸器官の音だけでなく、歩行音、脈拍、歯ぎしり又は消化音のような体内または体の表面に起因する他の音も取り込む。両耳用補正から得られた音声信号は、前方から到来する使用者音を強調し、これらの使用者音は状況によっては周囲音によって重ね合わされていることもある。しかし、これらの周囲音は固体伝搬音マイクロホンでは検出されない。両方の音声信号、すなわち、マイクロホンからの音声信号および固体伝搬音マイクロホンとして構成された補助センサーからの音声信号の適切な組み合わせは同一部分、すなわち、特に使用者音を強調し、したがって、呼吸器官に起因する音を強調する。一方、残りの部分は弱められる。従って、このようにして二重に識別された生理学的パラメータは好適なことに、より高い精度で識別され、これにひき続く症状の分類はこのパラメータに基づいてなおさら高い信頼度で行われる。

【0027】

使用者音、すなわち、複数の音声信号の中の自己発生部分を強調するために、付加的な固体伝搬音マイクロホンを備えた補聴システムの好適な発展形態では、通常のマイクロホンの音声信号と固体伝搬音マイクロホンの音声信号が互いに組み合わされている。このために、制御ユニットは音声信号組合せユニットを有する。

【0028】

両耳用補聴システムでは、２つの補聴器の両方のマイクロホンの音声信号が、特に両耳用補正ユニットにより、１つの組合せ信号にまとめられている。この組合せ信号は強調された自己発生部分を有し、すなわち、強調された自己発生部分を有する音声信号である。この補聴システムの好適な１形態では、制御ユニットが音声信号組合せユニットを有し、この音声信号組合せユニットは上記の組合せ信号を補聴システムの固体伝搬音マイクロホンの音声信号と組み合せ、これにより自己発生部分がさらに強調される。こうして一般的には、この音声信号組合せユニットを用いて、異なるマイクロホンの２つの音声信号、すなわち、外側に向けられた通常のマイクロホンの音声信号及び固体伝搬音マイクロホンの音声信号、の組合せが行われる。換言すれば、この音声信号組合せユニットは、異なる種類のマイクロホンから出てくる２つの音声信号の組合せ及び特に比較の機能を果たし、この場合、異なる音源からの音は異なる強さで検出される。ここで、特に、両方の通常のマイクロホンの音声信号の組合せ信号であり、且つ、既に強調済の１つの自己発生部分を有している両耳用補正ユニットの音声信号が、その位置決めに基づき主に使用者音を検出する固体伝搬音マイクロホンの音声信号と組み合わせられる。この組合せに基づき、上述した方法で、使用者音を他の音に対してさらに強調し、生理学的状態の信頼性のある分類を保証することが可能となる。

【0029】

適切な１実施形態では、前記の異なるマイクロホンの両方の音声信号を加算することによって、音声信号組合せユニットが組合せを行う。上述した呼吸器官の音の例では、まさにこの音が、特別に相関のない他の音の信号よりも３ｄＢだけ強く強調される。

【0030】

別の適切な可能性は、両方の音声信号の相互相関を調べることであり、これによって、相関関係結果が得られ、これは次に、付加的な適応フィルタ（adaptiv Filter）を調整するのに利用される。この調整は例えば、このフィルタが両方の音声信号の構成成分である周波数を強調し、それとは逆に他の周波数を弱めるように行われる。代案として、両方の音声信号から和信号および差信号が計算され、この場合、差信号は同一でない信号部分を含む。従って、差信号は適応フィルタの調整に利用するのに特に適しており、この適応フィルタはこれに対応した和信号部分をさらに一段と弱める。

【0031】

実施された使用者の相応の生理学的状態の分類に基づき、一般的には、様々な対応が考えられる。第１の代案では、その状態の分類及びその分類を使用者に情報目的で伝えることだけが行われる。第２の代案では、これに対応した知見がメモリーされ、例えば、受診時に診断の基礎資料として供給される。第３の代案では、この補聴システムが特に付加的に緊急通報システムを含み、特定の生理学的状態を認識した時に緊急通話を行う。例えば、使用者の脈拍および呼吸周波数の検出ならびに分析に基づき、生理学的状態が卒中発作と分類され、それに対する反応として制御ユニットにより緊急通話が行われ、これによってこの使用者にできるだけ早く適切な助けを行うことができる。さらなる代案では、この分類がトレーニング、特に耐久力トレーニングの一環として利用され、これにとって重要な生理学的パラメータの適切な監視により最適なトレーニング成果が得られる。

【0032】

特定の生理学的状態の分類における正確性は複数の補助センサーによりさらに改善される。このことは、或る状態の確実な分類のためにできるだけ多くの症状が使用される、という考えに基づいている。そこで、この補聴システムは合目的的な形態において、マイクロホンではない補助センサーを有し、この補助センサーは音声信号に加えて、その状態の識別及び特に分類のためにも働く補助信号を検出する。この場合、特別な利点は、この補助センサーを用いて例えば、或る特定の状態のもう１つの症状が測定され、これにより、全体として、その状態の改善された、すなわち、特により確実な分類が保証される、という点にある。こうして、例えば転倒が、衝撃音および体の姿勢変化という両方の症状に基づいて識別され、この場合、姿勢変化は補助センサーとしての加速度センサーにより識別される。

【0033】

適切な１つの代案では、制御ユニットが、生理学的状態を識別するためにその状態の１つの症状を冗長性をもって識別すべく、すなわち、補助信号ならびに音声信号に基づいて構成されている。換言すれば、マイクロホンおよび補助センサーを用いて１つの状態の２つの異なる症状を識別することに替えて、又は、これに加えて、この代案では、その状態の１つの単独の症状の識別が２つのセンサー、すなわち、マイクロホン及び補助センサー、を用いて冗長性をもって行われる。この方法により、その症状の識別は特に確実であり、これにより単に１つのセンサー、すなわち、１つのマイクロホン又は１つの補助センサーを使用することに起因する誤った解釈は減少される、あるいはそれどころか避けられる。

【0034】

すなわち、全体的には、１つの補助センサーには原理的に２つの異なる利用可能性がある。すなわち、１つには、状態を分類するための１つの付加的な症状の独立した検出であり、２つには、マイクロホンにより既に識別された１つの症状の冗長性を有する識別である。

【0035】

この補助センサーは好適には、一群の測定値から選ばれた１つの測定値を測定すべく形成されている。これらの一群の測定値には、加速度、温度、特に体温、皮膚の電気抵抗、皮膚の光学的特性、すなわち、特に、伝送、吸収または反射、及び、血中酸素濃度が含まれる。すなわち、このセンサーはこれに応じて例えば、加速度センサー、温度センサー、抵抗または導電度測定器、光学検出器、又は、パルスオキシメーター（脈拍及び血中酸素飽和度数計）として形成されている。この測定値は特に使用者の生理学的パラメータである。

【0036】

適切な１実施形態では、この補助センサーが加速度センサーとして形成されており、特に転倒の検出を可能にしている。この場合、加速度センサーの使用は特に補聴器において、例えば、腕輪または携帯式スマートフォンでの使用よりも有意義である。というのは、補聴器は通常は使用者の頭に比較的安定して装用されるが、これに対して他の機器は通常は例えば手首での付随する動きに曝され、その結果、エラー率がより高くなる。

【0037】

適切な別の実施形態では、１つの加速度センサーが１つのマイクロホンと組み合わされているので、より冗長性があり、よりエラーの少ない方法で使用者のくしゃみ音を識別することができる。補助信号の評価結果と音声信号の評価結果を組み合わせることにより、使用者の転倒と使用者のくしゃみの特に確実な区別が可能になる。というのは、前者の場合にはマイクロホンはくしゃみ音を検出しないからである。すなわち、この補助センサーは先ず加速度を検出するが、これを転倒に関係付けるべきか、頭の傾きに関係付けるべきかは多分明確ではない。しかし、音声信号の評価を付加することにより、特に確実で、且つ、明確な関係づけが可能になるので、くしゃみなのか、使用者の頭の姿勢変化なのかが識別され、その結果、感冒であるか、あるいは、転倒であるかへの結論が確実に導かれる。

【0038】

上記に例として挙げた実施形態に替えて、又は、これに加えて、多数の他の生理学的状態をよりよく識別するために、複数の音声信号と複数の補助信号を組み合わせることができる。これについて以下に説明する。

【0039】

第１の代案では、マイクロホンにより取り込まれた複数の音が分析され、加速度センサーのデータの分析と組み合わされ、その結果、使用者の睡眠中の安静な睡眠と安静でない睡眠とを識別することができ、これにより睡眠挙動を評価することができる。

【0040】

別の代案では、例えば歩行音および脈拍が固体伝搬音マイクロホンにより検出され、加速度センサーにより検出された体の運動と組み合わされることによって、使用者の身体的な活動度が評価される。そしてこれによって、使用者が特定の運動課題を終了するのか、あるいは、使用者のスタミナとコンディションが調べられるのか、が全体的に決められる。

【0041】

別の代案では、１つの生理学的状態がストレスとして分類され、この場合、症状として使用者の声域、特に周波数スペクトル全体の変化、脈拍の上昇、及び／又は、酸素飽和度数の低下が調べられる。しかし、特にこの代案では適切に、一般的にも、調べられた生理学的パラメータが、事前に校正測定として測定された正常値と比較され、その結果、或る特定の症状の存在が識別される。こうして、制御ユニットを用いて、例えば校正測定で先ず正常脈拍が決定され、メモリーされ、次の操作で、実際に測定された脈拍が前記の正常脈拍と比較される。特定の変化、例えば２倍の変化、があった場合には、上昇した脈拍は症状として識別される。同様な方法で、これに替えて、又は、これに加えて、実際に測定された声域が正常声域と比較され、これにより相応の変化が調べられる。

【0042】

別の代案では、例えばゴロゴロという特徴的な呼吸音または速くなった呼吸がマイクロホンで検出され、制御ユニットにより識別されることによって、呼吸困難も生理学的状態として識別することができる。これは適切に、追加の加速度センサーにより識別された使用者の非安静状態及び使用者の高められた身体活動度と組み合わされて、使用者の呼吸を評価することができる。状態の１例として呼吸機能不全があり、これが上述の特徴に基づき分類される。

【0043】

感冒は、別の代案では、音声信号の周波数スペクトルにおけるくしゃみ音、及び／又は、咳音の検出と調査により識別される。これに加えて別の展開形態において、特に低周波数側へシフトした声域が測定され、及び／又は、複数の加速度センサーにより、くしゃみ及び咳に特有な頭の動作が識別される。さらに、合目的的に、温度センサーにより使用者の体温が調べられ、上昇した体温は症状として識別され、感冒としての生理学的状態の分類のために利用される。

【0044】

別の代案では、使用者の話し時間の分析により、特にその使用者の声とは別の声の識別との組合せにおいて、この補聴システムは使用者の社会的活動度を示す。例えばこれによって、低下した社会的活動度が状態として識別される。分類するための特徴として、例えば日々の会話時間、すなわち、他者とのコミュニケーションが所定の時間を下回ることが挙げられる。

【0045】

特に１つのセンサー、すなわち、１つのマイクロホンまたは１つの補助センサーの誤作動を特に効果的に識別するために、合目的的な形態において、この補聴システムは同一種類のもう１つのセンサーを有する。すなわち、この相応のセンサーはこの補聴システムにおいて冗長性を有して構成されており、これら複数のセンサーのうちの一方の誤作動は両方のセンサーから供給される信号の比較により識別できる。この場合、冗長性を有する両方のセンサーは、理想的な場合には、特に、あらかじめ与えられた許容誤差範囲内の同一信号を供給するようになっており、それを逸脱すると制御ユニットによって複数のセンサーのうちの１つの誤作動として識別される。相応の誤作動を識別したときには、例えば使用者に制御ユニットを用いて相応のセンサーの誤作動が知らされる。引き続く操作では、これに相応する複数のセンサー信号は合目的的にもはや使用されない。

【0046】

同一種類の両方の補助センサーはそれぞれ一定の測定不確かさを有している。合目的的な形態において、両方の補助センサーの補助信号の偏差が前記それぞれの測定不確かさよりも大きい場合には、これらの補助信号を拒否するように制御ユニットが構成されている。両方の同一種類の、すなわち、冗長性を有する補助センサーは、補助信号、特にそれらの振幅が相互に比較され、それによって信号差が導出され、次に、前記の測定不確かさと比較されることにより、特に定期的に制御ユニットにより誤作動がチェックされる。この信号差が前記測定不確かさを上回ると、補助センサーの誤作動が決定される。

【0047】

好適な１形態において、前記両方のセンサーは補助センサーとして構成されており、それぞれが両耳用補助信号の測定のために両方の補聴器の１つに配置されており、ここではこれらの両方の補助センサーはそれぞれ特に加速度センサーとして構成されている。この形態の基になっている考えは、これらのマイクロホンにとって両耳用補正から生じている利点が、同様にこれらの補助センサーに対しても利用可能である、という点にある。このことは特に加速度センサーの場合に当てはまり、この場合には、補助信号の両耳用補正により、使用者の、特に頭の正確な運動方向が測定される。そして、複数の補助センサーを単に別々に評価するのに比べて、両耳用補正によってより有利な情報価値が生じる。例えば、この制御ユニットは両耳用補正に基づいて、頭の前向き運動か、回転運動かを、すなわち、直進運動と回転運動を区別し、これによって、複数の症状および複数の状態の改善された分類が可能である。例えば前向きの運動が識別されると、くしゃみであると結論付けられる。代案において、回転運動の頻度は一般的な身体運動に対する指標として、又は、安静でない睡眠の徴候として利用される。別の代案では、補助センサーとして、使用者の頭の相異なる側に位置決めされた複数の運動センサーが使用される。この形態においても、両側の補助信号を比較し、大きな偏差がある時にはこれを拒否するのが合目的的である。例えばこれらの運動センサーのなかの１つだけが、例えば自由落下に基づく十分に大きい加速度を記録すると、この運動センサーを備えた補聴器が落下したと結論付けられる。これとは異なり、両方の補聴器の両方の運動センサーが自由落下を記録すると、使用者の転倒が結論づけられる。

【0048】

適切な１形態において、この制御ユニットは原理的には、１つの補聴器または複数の補聴器に組み込まれている。同じく好適な代案では、これとは異なり、補聴器の外部に、例えば、コンピューターまたはスマートフォンの一部として配置されている。この場合、補聴器は合目的的に、補助信号、及び／又は、音声信号を制御ユニットに伝送する前に処理するための前処理ユニットを有する。こうして補聴器内で制御ユニットに伝送される信号の云わば事前選択が、例えば、信号の閾値または時間的な変化に基づいて行われる。この事前選択により、事前選択された信号だけが伝送され、その結果、帯域幅およびデータ接続を作動するためのエネルギーも相応に節約されるので、補聴器と制御ユニット間に形成されるデータ接続が相応に節約されるという利点が生じる。このことは、電池を用いる補聴器のしばしば切り詰められた電源供給を考えると特別な利点である。

【0049】

両耳用補聴システムの場合には基本的には、特に互いに交信する２つの制御ユニットを使用することが考えられる。しかし、好適には統合が行われて１つの共通の制御ユニットが配置され、これに全部のセンサーデータが伝送される。

【0050】

この制御ユニットは適切に、音声信号を出力するためのレシーバー、すなわち、補聴器のスピーカー、と接続されている増幅ユニット、ならびに、音声信号の分析のため及び生理学的状態の分類のための分析ユニットを有する。このためにこの分析ユニットは特に分類器を含む。したがって、この制御ユニットは２つの部分ユニット、すなわち、増幅ユニットおよび分析ユニットを含み、これらは相応にそれぞれの課題を別々に遂行する。それぞれのマイクロホンで検出された音声信号は作動中に先ず制御ユニットに伝送され、次に、別々に処理するために、それぞれが両方の部分ユニットに伝えられる。この形態の特別の利点は、この制御ユニットが、１つは補聴システムの基本機能を実現するための、そして他の１つは追加機能を実現するための、いわゆる専門化された２つの部分ユニットを有していることにある。

【0051】

この分析ユニットはそれ自体が目的に合わせて複数の下部ユニット、すなわち、特に、複数の音声信号を評価し分析するための音声信号処理ユニット、および複数の補助信号を評価し分析するための補助信号処理ユニットに分けられている。補助センサーを備えていない補聴システムでは、音声信号処理ユニットだけが配置されている。

【0052】

この音声信号処理ユニットは特に次のように構成されている。すなわち、入ってくる複数の音声信号が複数の予め定められた特定の特徴に関して調査され、これらの特徴が識別され、そして、識別されたこれらの特徴に基づいて、マイクロホンで検出された音が特定の症状として分類されるように構成されている。この場合、これらの特徴は例えば、その周波数スペクトルにおける振幅特性、予め定められた周波数帯における特定の振幅または特定の周波数帯における振幅の時間変化である。

【0053】

音声信号処理ユニットと同様に、補助信号処理ユニットは特に次のように構成されている。すなわち、入ってくる複数の補助信号が複数の予め定められた特定の特徴に関して調査され、これらの特徴が識別され、そして、識別されたこれらの特徴に基づいて、補助センサーで検出された生理学的パラメータが特定の症状として分類されるように構成されている。この場合、これらの特徴は例えば、特定の、例えば予め定められた閾値を超えた補助信号の振幅またはその振幅の特定の時間的推移である。

【0054】

様々なセンサー信号を制御ユニットに伝送するために、及び／又は、複数のデータを制御ユニットの様々な部分ユニット間で、及び／又は、下部ユニット間で伝送するために、この補聴システムは多数のデータ接続を有し、これらのデータ接続は基本的にそれぞれ有線で、または、無線で構成されている。好適には、少なくとも、２つの補聴器の間または１つの補聴器と１つの外部装置との間のデータ伝送のためのデータ接続は無線で行われる。

【0055】

好適には、前記増幅ユニットは補聴器内に組み込まれており、前記分析ユニットは補聴器の外部に配置されている。両耳用補聴器では、特に、これらの補聴器のそれぞれに１つの増幅ユニットが組み込まれている。換言すれば、制御ユニットは機能的に複数の部分ユニットに分けられており、これらの部分ユニットは、１つまたは２つの補聴器の、一方は内部に、他方は外部に配置されている。制御ユニットのこの分離された構成により、特に効率的なエネルギー管理および補聴器間のデータ接続におけるデータ伝送率の節約が行われる。比較的多くのエネルギーとデータ量とを要する使用者の生理学的状態の分類は有利に外部で、すなわち、外部装置で行われ、これに対し、周囲音の増幅という特に連続的に必要な基本機能は内部で、すなわち、補聴器内で行われる。外部装置に対しては通常は寸法に関する要求は補聴器に対するよりも厳しくないので、外部装置には合目的的に非常に大容量のエネルギー供給および演算容量が備えられている。

【0056】

外部装置がなく、且つ、制御ユニットが１つの補聴器内部に完全に収納されているか又は２つの補聴器に分割されている代案では、基本機能に影響を及ぼすことなしに、合目的的に追加機能を遮断することができる。例えば、補聴器の電池が殆ど切れている場合には、補聴システムから分析ユニットへのデータ接続が自動的に遮断され、これによって、エネルギーを節約し、エネルギー節約モードによって少なくとも基本機能だけはより長時間使用可能とすることができる。

【0057】

特に上述したような２つの補聴器を有する両耳用補聴システムでは、両方の補聴器の内のそれぞれ１つの補聴器のそれぞれのマイクロホンによりそれぞれ１つの音声信号が検出され、これらの音声信号は制御ユニットに送られる。すなわち、特に、それぞれの補聴器が１つのマイクロホンを有し、このマイクロホンにより音声信号が検出される。この制御ユニットを用いて、これらの音声信号に基づき、使用者の生理学的状態が分類される。さらに、この制御ユニットを用いて、これらの音声信号に基づき、使用者から出てくる自己発生部分が強調され、生理学的状態の分類に利用される。

【0058】

本方法の合目的的な形態において、その生理学的状態は、転倒、睡眠挙動、社会的活動度、運動活動度およびストレスを含む一群の特に非病理学的状態の１つとして分類される。この代案の特別の利点は特に、この補聴システムによって使用者の身体的な能力の全体的な監視および評価が行われることにある。この場合、特に病気の識別および診断は断念される。むしろこの補聴システムは基本機能に加えて、能力監視という意味において、使用者による自己監視または自己分析に資する。

【0059】

こうしてこの補聴システムは例えばスポーツ活動における能力測定器としても使用することができ、その場合、使用者はそのために特別に作られた付加的な機器を装着する必要がない。この補聴器の体近くへの取付け、特に頭への配置は、体の他の箇所に対して特に有利である。すなわち、頭部および特に耳道は、特に固体伝搬音および使用者音の測定に適している。

【0060】

以下に本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。これらの図はそれぞれ模式的に示されている。

【図面の簡単な説明】

【0061】

【図1】両耳用補聴システムを示す模式図である。

【図2】他の両耳用補聴システムを示す模式図である。

【図3】２個の補聴器と１つの外部装置とを備えた他の両耳用補聴システムを示す模式図である。

【図4】複数の症状に基づく１つの生理学的状態の分類を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0062】

図１には補聴システム２の第１の変形例が模式的に示されている。これは、詳細には示されていない補聴器４を２個備えた両耳用の補聴システム２であり、これらの補聴器はここではそれぞれ１つのマイクロホン６、１つのレシーバー８及び１つの補助センサー１０を含む。この補聴システム２は、これらのマイクロホン６により音が複数の音声信号として検出され、次段の処理のために先ず制御ユニット１２に送られる、という基本機能を有する。これらの音声信号はここで先ず、制御ユニット１２の一部である両耳用の補正ユニット１４に導かれる。

【0063】

両耳用の補正ユニット１４は一つには、従来のように使用される。すなわち、この補正ユニットは、大抵は使用者の周囲から来る複数の音声信号を強調するように使用される。聴くときの状態に応じて、この補正ユニット１４は全方向からの複数の音源を均一に強調することもできるし、または、広いもしくは狭い方向角範囲内にある音源を特定して強調することもできる。すなわち、この両耳用の補正ユニット１４は、聴くときの状態に応じて、使用者にとって重要な複数の周囲音源を最適に強調した複数の音声信号を発生し、これらの音声信号は次いでそれぞれのレシーバー８を介して出力される。この場合、聴覚障害を持っているであろう使用者に対してこれら音を聴き取れるようにするために、複数のレシーバー８にはそれぞれ、これらの音声信号を適切に増幅する１つの増幅器１６が付設されている。

【0064】

それに加えて、これらのマイクロホン６により、使用者から見て前方方向の狭い角度範囲から来る音も取り込まれる。この両耳用の補正ユニット１４は、次に、従来の使用に加えて、使用者音、例えば、使用者の顔又は咽頭から発し、その故に、まさにその角度範囲で定常的にこれらのマイクロホン６により取り込まれる音、を検知し強調するように利用することもできる。これによって、使用者のくしゃみ、咳、咳払い、呼吸および声のような多くの音が把握される。このようにして両耳用に補正された複数の音声信号は次にこの補聴システム２の追加機能のために利用される。この追加機能において、マイクロホン６の音声信号は使用者の生理学的状態Ｚを分類するために付加的に利用される。このために、制御ユニット１２は分析ユニット１８を有し、この分析ユニットには多様なセンサー信号が与えられ、次にこれらを基にして状態Ｚの複数の症状Ｓが調べられ、その結果、状態Ｚを分類することができる。ここで示された実施例では、分析ユニット１８はこのために一方では音声信号処理ユニット２０を、他方では補助信号処理ユニット２２を有する。ここで、音声信号処理ユニット２０はマイクロホン６により取り込まれた複数の音声信号の分析と評価、並びに、それの特定の症状Ｓへ関係付けのために使用される。図１に示された実施例では、このために音声信号処理ユニット２０に両耳用補正ユニット１４の複数の信号が導かれる。これらの信号は増幅ユニット１６に導かれる音声信号とは特に次の点で異なる。すなわち、分析のために音声信号の自己発生部分が優先的に選択されて分析ユニット１８に送られる。これらの自己発生部分および使用者音は周囲音と比べて、生理学的状態Ｚの分類にとって優位な意味を有する。というのは、周囲音は通常は使用者の状態Ｚへの帰結を生ぜしめないからである。

【0065】

状態Ｚの分類並びに症状Ｓの識別と分析をさらに改善するために、分析ユニット１８にはさらに、複数の補助センサー１０の補助信号が導かれる。これらの補助信号はこの場合、分析ユニット１８の特に補助信号処理ユニット２２に供給され、そこで適切に解釈されて、症状Ｓの分類のために利用される。

【0066】

各補聴器４から制御ユニット１２に伝送される特にセンサー信号の量、すなわち、特にデータ量を減らすために、各補聴器４は付加的に前処理ユニット２４を有し、この前処理ユニットの仕事は実際に制御ユニット１２に伝送される補助信号の優先的な選択である。その際、重要でない信号はこの前処理ユニット２４によりフィルターカットされ、データ接続の負担にならない。

【0067】

図２は補聴システム２の代案形態を示す。これも両耳用に構成されているが、付加的に固体伝搬音マイクロホン３８および音声信号組合せユニット４０を有する。後者は両耳用補正ユニット１４の音声信号を固体伝搬音マイクロホン３８の音声信号と組合せ、それによって、使用者音が他の音に対してもう一段強調される。このために両方の相異なる音声信号が音声信号組合せユニット４０内で例えば加算される。この場合、使用者音の強調は本質的に次の事実に基づく。すなわち、固体伝搬音マイクロホン３８は使用者音を優先的に取り込み、周囲音は殆ど取り込まないので、特に使用者音も周囲音も含んでいる両耳用補正ユニット１４の音声信号との組合せにより、使用者音のより強い増幅が得られる。示されていない代案では、音声信号組合せユニット４０は分析ユニット１８の一部として構成されている。一般的には、音声信号組合せユニット４０は音声信号処理ユニット２０に前置接続されているので、改善された分析を行うために、前記組合せの結果得られる強調された複数の使用者音を有する音声信号が音声信号処理ユニット２０に供給される。

【0068】

これに加えて又はこれに替えて、補助センサー１０の補助信号の両耳用補正も行われる。これは補助センサーとして加速度センサーを使用する場合に特に有意義である。というのはこの場合、好適に両耳用に配置された複数の加速度センサーの補助信号の補正が、加速度の方向がより良く測定可能であることにより、情報の価値を増大するからである。さらにこれによって、特に例えば頭を傾ける時に生じる変位運動をも回転運動、すなわち、頭の回転から区別することができる。これに応じて、例えば、補助信号のためのもう１つの両耳用補正ユニットが制御ユニット１２内に設置されている、又は、信号処理ユニット２２に直接に組み込まれている。

【0069】

制御ユニット１２の詳細な配置及び構成に関しては、補聴システム２の多様な形態が考えられる。図３はこれについて１つの実施例を示しており、ここでは、制御ユニット１２が外部に形成され、外部装置２６、例えばスマートフォン又はコンピューター内に配置されている。両耳用補聴システム２の両方の補聴器４はそれぞれ、各補聴器４内に収納された伝送ユニットによるデータ接続２８を有し、これによって、音声信号および補助信号、特に前処理された補助信号が制御ユニット１２に伝送される。このデータ接続２８はここでは無線接続である。ここに示された実施例では、両方の補聴器４は少なくとも機能的には同一構成となっている。

【0070】

合目的的には少なくともこれらの増幅器１６は、外部装置２６内ではなく、複数の補聴器４内に収納されている。増幅はそれぞれの補聴器内で特に局所的に行われる。図３では、補聴器４内に収納された制御ユニットの一部が局所制御ユニット１２´として示されている。ここに示された実施例では、これらの局所制御ユニット１２´はそれぞれ少なくとも１つの増幅ユニット１６並びにデータ接続２８用の１つの伝送ユニットを含む。これとは異なり、両耳用補正、並びに、音声信号及び補助信号、すなわち一般的に複数のセンサー信号の分析は外部装置２６で行われる。この外部装置２６は特に、詳細には示されていない独立したエネルギー源、例えば電池を含む。１つの代案形態では、制御ユニット１２の他の複数の部分もこれらの補聴器４内に組み込まれている。例えば、制御ユニット１２が完全にこれらの補聴器４の１つに組み込まれており、適切な方法で他方の補聴器４とのデータ接続２８が構成されていることが考えられる。代案として、各補聴器４がそれぞれ１つの制御ユニット１２を含むことも考えられ、その場合には、双方の制御ユニット１２は適切なデータ接続２８を介して互いに通信する。

【0071】

図３に示された２個の補聴器４はいわゆるＢＴＥ補聴器（耳掛型補聴器）として作られており、すなわち、それぞれが１つのケース３０を有し、このケース内に主要コンポーネントが配置されている。この場合、これらの補聴器４の１つは左耳用補聴器４として、他の１つは右耳用補聴器４として形成されている。図３の各補聴器４は特に２つのマイクロホン６並びに１つの電池３２及び１つのイヤホン３４を有し、このイヤホンは使用者により耳道内に装用される。これとは異なり、ケース３０は使用者により耳の後ろに掛けられる。イヤホン３４は１本の接続チューブ３６を介してケース３０と接続されている。

【0072】

補聴器４の構成によっては、図３に示されたように、イヤホン３４の中にレシーバー８が収納されており、このレシーバー８は詳細には示されていないケーブルを介してケース３０と、とりわけ局所制御ユニット１２´と接続されている。しかし、図示されていない代案では、レシーバー８はケース３０内に収納されており、接続チューブ３６は音を耳道内に伝送するための導音チューブとして形成されている。

【0073】

ここに示された補聴器４はさらに１つの固体伝搬音マイクロホン３８を有し、この固体伝搬音マイクロホンはイヤホン３４の一部であり、したがって、装用された状態では使用者の耳道内に在る。したがって、この固体伝搬音マイクロホン３８は使用者音の検出に特に適しており、他方、周囲音はこの固体伝搬音マイクロホン３８では全く取り込まれないか、あるいは、減少した大きさでしか取り込まれない。この固体伝搬音マイクロホン３８はここでは特に、独立したマイクロホン６として構成されており、特に同時に補助センサー１０として働く。この場合、固体伝搬音マイクロホン３８により検出された音声信号の分析は音声信号処理ユニット２０で行われる。図示されていない代案では、複数の通常のマイクロホン６の１つが固体伝搬音マイクロホン３８として利用され、同様に補助センサー１０としても働く。しかし、その補助信号が音声信号処理ユニット２０により分析されると合目的的である。

【0074】

図３に示された両方の補聴器４は、それぞれ付加的に１つの補助センサー１０を有し、これはここでは特に加速度センサーとして構成されている。この補助センサー１０はそれぞれのケース３０内に収納されている。１つの代案では、さらなる、及び／又は、他の複数の補助センサー１０が補聴器内に又は補聴器表面に配置されている。この場合、イヤホン３８の表面、または、イヤホンもしくは接続チューブ３６の内部への収納も考えられる。

【0075】

図４を基にして以下に、使用者の生理学的状態Ｚの分類について説明する。ここでは例として生理学的状態Ｚの分類を感冒として記載する。この状態Ｚは複数の症状Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の原因である。感冒の場合には、症状Ｓ１は例えばくしゃみであり、症状Ｓ２は話す時の使用者の変化した声域であり、症状Ｓ３は正常状態から変化した体温である。これらの症状Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が感冒の特徴として、音声信号及び補助信号の分析並びに評価により調べられ、場合によっては定量化され、その結果、次に状態Ｚを識別し、感冒として分類することができる。

【0076】

この場合、症状Ｓ１は特に確実な方法で冗長度を有して、加速度センサーとして形成された補助センサー１０により、並びに、マイクロホン６から来る音声信号の分析により、調べられる。加速度センサーに基づくだけのくしゃみの識別はエラーを起こす可能性が高い。というのは、例えば、転倒も又は単に頭を傾けるだけでも補助センサー１０により相応に記録され、その結果、間違ってくしゃみの存在が推論されるからである。症状Ｓ１の識別に際してさらに確実性を高めるために、複数のマイクロホン６の音声信号が利用される。その場合、これらの音声信号は音声信号処理ユニット２０において、くしゃみに関連付けられる特定の特性周波数スペクトルについて調査され、その結果、この音声信号の基となる音がくしゃみとして分類される。音声信号の周波数スペクトル分析に基づくだけのくしゃみの識別も場合によってはエラーを生じることがあるが、補助信号の評価と組み合わせることにより、くしゃみとしての症状Ｓ１の信頼性のある識別が保証される。

【0077】

症状Ｓ１に基づいて状態Ｚを既に感冒と分類することができるかもしれない。しかし、使用者が感冒でない状態でくしゃみしていることも考えられる。そこで、複数の音声信号が音声信号処理ユニット２０において、症状Ｓ２としての変化した声域について追加して調査される。このように変化した、感冒に特有の声域のシフトが識別されると、症状Ｓ１の識別と組み合わせて、より高い確度で、生理学的状態Ｚとしての感冒が結論付けられる。

【0078】

図４にはさらにもう１つの症状Ｓ３が示されている。この症状Ｓ３は簡単な補助センサー１０を用いて簡単に検知され、このセンサーはここでは使用者の体温を測定するための温度計である。体温が予め定められた特定の境界値を超えると、この症状Ｓ３も存在するものと評価され、これによりさらに状態Ｚの誤りのない分類が保証される。

【0079】

マイクロホン６の音声信号の評価に際しては、両耳用に構成された補聴システム２の特に両耳用補正が有効である。これによって使用者音のより確実な識別が可能となる。例えば、くしゃみの識別に際して、識別されたくしゃみ音がそもそも使用者本人から出たものであるか、または、そうではなくむしろ使用者の周囲の他者から出たものであるか、を区別することが可能である。使用者音と周囲音との区別、及び、状態Ｚの分類のための使用者音の優先的な利用がさらにこの分類におけるエラー率を減少させる。

【0080】

示されていない例において、生理学的状態Ｚとして使用者の転倒が識別される。この場合、加速度センサーとして構成された補助センサー１０により使用者の体の姿勢変化が１つの症状Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３として識別され、マイクロホン６による衝撃音が他の症状Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３として検出される。次にこれらを組み合わせて、転倒であることが特に確実に検知され、そして、例えば音声信号の付加的な分析を基にして、くしゃみ、又は、頭を振ること、又は、例えば睡眠時の意識的な水平姿勢と区別することもできる。

【0081】

転倒を識別する際には特に、複数の補助センサー１０も複数のマイクロホン６も、それぞれ両耳用補正により恩恵を受ける。すなわち、両方の補聴器４の音声信号の両耳用補正に基づき、或る衝撃音がその使用者の衝撃音であると、特に誤りなしに同定することができ、複数の補助信号の両耳用補正により、使用者の正確な傾きを転倒と解釈することができる。

【0082】

感冒または転倒の識別は、状態Ｚの分類についての多くの例の中の２つの例に過ぎない。一般的に、相応に適切に選ばれた補助センサー１０の利用、並びに、音声信号処理ユニット２０における音声信号の相応の評価と分析により、多数の症状Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を識別し、評価し、そのことから、特に確実な方法で特定の生理学的状態Ｚが存在することへの帰結へ導くことが可能である。すなわち、例えば、使用者の睡眠挙動を生理学的状態Ｚとして調査し、その場合に、例えば使用者の呼吸音に関する音声信号を分析し、その時に例えばその呼吸周波数を確定することも可能である。次に加速度センサーの評価と組み合わせて、睡眠中の安静な寝相と安静でない寝相を特に効率よく記録し、後で相応に評価することができる。呼吸障害、または、使用者の社会活動度もしくは身体的活動度、特にスポーツ活動のような特に非病理学的状態も、複数の適切な補助センサー１０の組み合わせ及び複数のマイクロホン６の音声信号の評価により、確実に識別できる。

【0083】

一般的に、このようにして識別された複数の状態Ｚ及びこれに関連して集められたデータは、例えばメモリーされて、パフォーマンスチェックまたは健康監視のために使用者に供される。代案として、特に健康上重要なデータをメモリーし、診察時に分析のために、及び、場合によっては診断のために医者に供給することも考えられる。

【符号の説明】

【0084】

２ 補聴システム
４ 補聴器
６ マイクロホン
８ レシーバー
１０ 補助センサー
１２ 制御ユニット
１２´ 局所制御ユニット
１４ 両耳用補正ユニット
１６ 増幅ユニット
１８ 分析ユニット
２０ 音声信号処理ユニット
２２ 補助信号処理ユニット
２４ 前処理ユニット
２６ 外部装置
２８ データ接続
３０ ケース
３２ 電池
３４ イヤホン
３６ 接続チューブ
３８ 固体伝搬音マイクロホン
４０ 音声信号組合せユニット
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３ 症状
Ｚ 生理学的状態

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】