ПРОТИВОШУМНЫЕ НАУШНИКИ С ИНДИКАТОРОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ
EAR PROTECTORS WITH ACOUSTIC HAZARD INDICATOR

Предлагаемое изобретение относится к средствам защиты органа слуха от воздействия шума и может быть использовано как в качестве самостоятельного средства защиты органа слуха человека, работающего в условиях высоких акустических шумов, так и в составе противошумных шлемов, гермошлемов и т.д.
Из уровня техники известно средство динамического мониторинга акустической обстановки (патент на полезную модель RU №134318, опубл. 10.11.2013 г.), включающее измерительный микрофон, вычислитель, объединяющий блок усилителей, блок фильтров, блок детектора мощности, блок управления с переключателями и указателем величины измеряемых уровней шума, блок индикации, блок питания, отличающееся тем, что в него введено четырехрежимное сигнально-информационное табло, размещенное в зоне видимости работающих и выполненное с возможностью обеспечения кодирования риска ошибочных действий, обусловленных воздействием шума, цветом и режимом индикации табло: зеленый непрерывный - низкий риск; желтый непрерывный - выраженный риск; красный непрерывный - высокий риск; красный пульсирующий - очень высокий риск. Его недостатком является стационарность конструкции, обусловливающая невозможность использования средства специалистами, профессиональная деятельность которых сопряжена с мобильностью и выполнением рабочих операций на больших территориях (например, техники, обслуживающие промышленное оборудование, инженерно-технический персонал аэродрома).
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения являются шумозащитные наушники (патент на полезную модель RU №118189, опубл. 20.07.2012 г.), содержащие оголовье, на концах которого расположены чашки наушников, каждая из которых выполнена в виде полого корпуса с наполнителем и амортизатором, отличающиеся тем, что корпус снабжен упругим вкладышем, а наполнитель выполнен в виде шумозащитного пакета, который включает вибродемпфирующий материал с закрытопористой ячеистой структурой и виброфильтр в виде многослойной конструкции из алюминиевой фольги и липкого полимерного слоя, защищенного антиадгезионной прокладкой. Существенным недостатком этих наушников является отсутствие возможности информирования пользователя об акустической опасности окружающей среды. Наличие такой информации позволило бы оптимизировать применение наушников: в случае отсутствия акустической опасности пользователь мог бы не использовать наушники, а при повышении уровня шума до потенциально опасного - надевать их.
Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение акустической безопасности населения, жизнедеятельность которого сопряжена с воздействием шума, уровни которого превышают предельно допустимые.
Решение технической задачи достигается тем, что противошумные наушники с индикатором акустической опасности содержат оголовье, на концах которого расположены чашки наушников, каждая из которых выполнена в виде корпуса с упругим вкладышем, наполнителем в виде шумопоглощающего пакета и амортизатором, оборудованные блоком питания, микрофоном, вычислителем и мультирежимным световым индикатором, выполненным с возможностью цветового кодирования акустической опасности условий жизнедеятельности, отличающиеся тем, что амортизатор сохраняет эластичность в диапазоне температур от минус 40 до плюс 40 градусов; внешнее покрытие их чашек обеспечивает отражение инфракрасного и/или ультрафиолетового излучения, а мультирежимный световой индикатор размещен в чашке наушников, внешняя стенка которой выполнена из оптически прозрачного материала.
Для обеспечения взаимодействия между членами экипажей (рабочих смен) противошумные наушники могут быть оборудованы гарнитурой связи, размещенной в полости корпусов чашек наушников.
Для исключения возможности попадания в высокооборотное оборудование (засасывания потоками воздуха в подвижные части двигателей) противошумные наушники могут быть выполнены с возможностью прикрепления к обмундированию с помощью шнура и карабина.
Для индивидуальной подгонки противошумных наушников их оголовье может быть выполнено с возможностью регулировки силы прижатия чашек наушников к голове пользователя.
Для комфортной эксплуатации противошумных наушников их оголовье может быть оборудовано подкладкой, снижающей его давление на голову.
Для обеспечения голосового взаимодействия между членами экипажей (рабочих смен) в случае наличия на рабочем месте шумов с узкополосным спектром противошумные наушники могут быть оборудованы системой активного гашения звука.
Для обеспечения комфортного голосового взаимодействия между членами экипажей (рабочих смен) в случае наличия на рабочем месте шумов с узкополосным спектром противошумные наушники с системой активного гашения звука могут быть оборудованы ручкой плавной регулировки громкости звука.
Для обеспечения комфортной работы пользователя наушников в темное время суток противошумные наушники могут быть оборудованы устройством для крепления фонаря, предназначенного для освещения пространства в направлении взгляда пользователя наушников.
Для защиты пользователя наушников от избыточной инсоляции, пыли, металлической стружки и т.п. противошумные наушники могут быть выполнены с возможностью закрепления смотрового лицевого щитка или светофильтра с возможностью его откидывания и фиксации в любом промежуточном положении.
Для обеспечения лучшего прилегания противошумных наушников к голове пользователя при работе на открытом воздухе в ветреную погоду противошумные наушники могут быть оборудованы съемным фиксирующим подбородочным ремнем, снабженным фастексом.
Для удобства хранения противошумных наушников в неиспользуемом состоянии они могут быть выполнены с возможностью складывания, уменьшающего габариты наушников в неиспользуемом состоянии.
Для обеспечения лучшей заметности противошумных наушников (и пользователя, их эксплуатирующего) в темное время суток внешней стороне противошумных наушников могут быть закреплены световозвращающие элементы.
Для дистанционного контроля перемещений пользователя противошумных наушников в темное время суток противошумные наушники могут быть оборудованы системой радиочастотной идентификации пользователя, установленной в одной из чашек или в оголовье.
Для дистанционного контроля выполнения рабочих операций пользователем противошумных наушников они могут быть оборудованы видеокамерой с возможностью передачи видеосигнала в реальном времени.
Для видеодокументирования выполнения рабочих операций пользователем противошумных наушников, оборудованных видеокамерой, они могут быть оборудованы устройством с энергонезависимой памятью, предназначенным для хранения информации с видеокамеры.
Для удобства хранения и идентификации противошумных наушников на их поверхности может быть размещена специальная полоска для указания персональных данных пользователя с помощью идентификационной наклейки, маркера и т.п.
Для удобства гигиенического обслуживания противошумных наушников амортизатор их чашек может быть выполнен съемным.
Для удобства стационарного хранения противошумных наушников в неиспользуемом состоянии они могут быть оборудованы специальным защитным чехлом или футляром.
Для удобства хранения противошумных наушников в неиспользуемом состоянии они могут быть оборудованы специальным защитным чехлом или футляром, обеспечивающим ношение наушников в неиспользуемом состоянии на поясе или в кармане обмундирования (снаряжения).
При необходимости реализации динамического мониторинга уровня шума на рабочих местах персонала противошумные наушники могут быть оборудованы устройством с энергонезависимой памятью, предназначенным для хранения информации с микрофона.
Для удобства эксплуатации блок питания противошумных наушников может быть выполнен в виде блока аккумуляторов с возможностью их зарядки от сети электропитания.
Для удобства эксплуатации блок питания противошумных наушников может быть выполнен в виде блока аккумуляторов с возможностью их зарядки от фотоэлементов, устанавливаемых на внешней поверхности наушников.
Для удобства эксплуатации блок питания противошумных наушников может быть выполнен в виде блока аккумуляторов с возможностью их замены.
Для продления времени эксплуатации противошумных наушников блок их питания может быть выполнен с возможностью включения/выключения питания.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение защищенности органа слуха человека от шума, расширение эксплуатационных возможностей и повышение удобства эксплуатации противошумных наушников за счет сочетания их защитных и сигнально-информирующих свойств.
Функционирование заявляемых противошумных наушников с индикатором акустической опасности состоит в следующем.
Перед первым применением наушников осуществляют их индивидуальную подгонку.
Шумопоглощающий материал, размещаемый в чашках наушников, выбирают так, чтобы в любых ситуациях, возникающих при выполнении профессиональной деятельности, обеспечить уровни шума в подшлемном пространстве ниже предельно допустимых уровней, регламентированных нормативными документами по охране труда.
Амортизаторы, установленные по периметру чашек, обеспечивают их плотное прилегание к голове, минимизируя (в идеале - исключая) проникновение шума (акустических колебаний) в подчашечное пространство. Для сохранения акустической эффективности противошумных наушников в любых условиях эксплуатации (за счет обеспечения плотного прилегания амортизатора к чашке наушника и к голове пользователя) их амортизатор должен сохранять эластичность в диапазоне температур от минус 40 до плюс 40 градусов.
Оголовье обеспечивает необходимое усилие прижатия чашек к голове и позволяет подобрать и отрегулировать наушник по размеру головы для удержания его в нужном положении.
Процесс поглощения звука происходит за счет перехода колеблющихся частиц воздуха в теплоту вследствие потерь на трение в материале корпуса чашки и в порах шумопоглощающего пакета.
Для снижения температуры в подчашечном пространстве противошумных наушников при их эксплуатации в жарком климате внешнее покрытие их чашек выполнено с обеспечением отражения инфракрасного и/или ультрафиолетового излучения.
Шумопоглощающий пакет вызывает большее рассогласование импедансов среды и материала, в силу чего коэффициент отражения звука увеличивается, и большая часть звуковой энергии отражается или поглощается чашками наушников. Поглощение звуковой энергии наушниками происходит за счет трения колеблющегося воздуха о стенки узких каналов и пор шумопоглощающего пакета и сопутствующих необратимых термодинамических процессов.
При эксплуатации наушников осуществляют съем информации о акустической обстановке с микрофона и передачу ее в вычислитель. На основе этой информации в вычислителе рассчитывают показатель акустической опасности пользователю и формируют управляющий сигнал для мультирежимного светового индикатора.
С помощью мультирежимного светового индикатора пользователь наушников определяет акустическую опасность условий жизнедеятельности. Например, при отсутствии акустической опасности (уровни шума существенно ниже предельно допустимых) индикатор светится зеленым (применение наушников необязательно), при приближении уровня шума к предельно допустимому значению индикатор светится желтым (желательно надеть наушники), при превышении уровнем шума предельно допустимого значения индикатор светится красным (применение наушников обязательно), а при существенном превышении уровнем шума предельно допустимого значения индикатор светится красным с пульсацией свечения (применение наушников обязательно, и, при возможности, следует минимизировать время пребывания в таких условиях). В зависимости от особенностей профессиональной деятельности может быть реализована любая световая кодировка мультирежимного светового индикатора.
Для обеспечения визуального контроля опасности окружающей акустической обстановки мультирежимный световой индикатор размещен в чашке противошумных наушников, внешняя стенка которой выполнена из оптически прозрачного материала (то есть свечение индикатора обеспечит свечение чашки наушников).
То есть пользователь заявляемых наушников постоянно получает информацию об акустической опасности условий жизнедеятельности, применяя противошумные наушники не постоянно (что приводит к ощущениям дискомфорта, утомляемости и др.), а при необходимости (что обеспечит защищенность и способствует пролонгированию работоспособной фазы пользователя).
Таким образом, обеспечивается защищенность органа слуха человека от шума, расширение эксплуатационных возможностей и повышение удобства эксплуатации противошумных наушников за счет сочетания их защитных и сигнально-информирующих свойств.
Описанные противошумные наушники с индикатором акустической опасности найдут применение для специалистов авиаремонтных предприятий, судостроительных заводов, предприятий металлургической промышленности, техников аэродромов, ракетно-космических полигонов, населения приаэродромных территорий и др.