BRPI0416932B1

BRPI0416932B1 - protetor de audição

Info

Publication number: BRPI0416932B1
Application number: BRPI0416932A
Authority: BR
Inventors: Nordin Henrik; Nilsson Sigvard
Original assignee: 3M Svenska Ab; Peltor Ab
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2004-11-23
Publication date: 2017-03-21
Also published as: RU2363433C2; AU2004292926A1; SE0303189D0; RU2006122809A; EP1689337A1; CN1897897A; WO2005051255A1; AU2004292926C1; SE0303189L; BRPI0416932A; DE602004020096D1; CA2546859A1; NO20062322L; US8243943B2; EP1689337B1; US20070274529A1; SE526944C2; ATE425726T1; CN1897897B; AU2004292926B2

Abstract

"protetor de audição". um protetor de audição compreende uma coifa de audição (2), um microfone (7), um alto-falante e um amplificador. a coifa de adição (2) tem amortecimento de ruído passivo. o microfone (7) é disposto exteriormente sobre o protetor de audição, ao passo que o alto-falante é disposto no interior da coifa. o amplificador amplifica e transmite os sinais do microfone (7) para o alto-falante. o amortecimento de ruído da coifa de audição (2) é de banda larga. a fixa de freqüência do amplificador corresponde à faixa de freqüência da fala humana. a amplificação do amplificador é variável e a máxima amplificação é de tal natureza que a soma total do níveis de som que são causados, por um lado, pelo som ambiente passando através da coifa (2) e, por outro lado, pelo som emitido pelo alto-falante equivale a um valor predeterminado máximo.

Description

“PROTETOR DE AUDIÇÃO” CAMPO TÉCNICO A presente invenção trata de um protetor de audição que compreende uma coifa de audição com amortecimento de ruído passivo,, um microfone disposto extemamente sobre o protetor de audição, um alto-falante disposto no interior da coifa e um amplificado para amplificar sinais sonoros causados pelo microfone e transmitir os sinais para o alto-falante.

TÉCNICA ANTERIOR

Os protetores de audição são com freqüência empregados em ambientes ruidosos, tais como fábricas, aeroportos etc. Os protetores de audição em causa consistem em dois abafadores ou coifas fabricados de material duro, por exemplo de plástico, que circundam hermeticamente as orelhas do usuário e que são interligados pelo intermédio de um arco de fone. No interior dos abafadores ou coifas, é previsto via de regra um agente absorvedor de ruído poroso. O emprego de protetores de audição tem aumentado na mesma razão que a consciência cresceu dos riscos de perda de audição causados por ruído, e desenvolvimentos vem sendo constantemente realizados dos protetores de audição que ocorrem no mercado para tomar os mesmos mais amistosos do usuário, para que o nível de uso desejado seja encorajado. A maioria dos protetores de audição utiliza o denominado amortecimento passivo, isto é, um amortecimento que se processa com o auxílio do material incluído nos abafadores ou coifas e agentes absorventes de mído neles incluídos.

Um problema que permanece no emprego de protetores de audição é o fato de que com freqüência toma-se necessária a audição de sons requeridos, tais como instruções, ou outras conversações de uma pessoa na vizinhança, ao mesmo tempo em que a intenção é impedir o máximo possível de mído de fundo.

Protetores de audição ocorrem no mercado que, em resposta ao nível, amortecem ruído acima de um determinado nível de som. Neste amortecimento subordinado ao nível, o protetor de audição permite a passagem de todo som até um nível de som predeterminado, com o auxilio de um microfone, um amplificador e um alto-falante disposto no interior dos abafadores ou coifas de audição. Quando este nível é ultrapassado, os componentes eletrônicos são delgados e todo o som é amortecido por amortecimento passivo.

Também ocorrem diferentes tipos de sistemas de comunicação em relação com a proteção da audição.Por exemplo, todas as pessoas nas dependências da fábrica podem ser munidas de protetores de audição que inclui um radio receptor. As transmissões de radio que podem ser recebidas são com ffeqüência de canais de radio standard porém também podem incluir o consistir em uma transmissão local na companhia em questão. Por tais meios, instruções centralmente transmitidas, alertas e outras informações são recebidas como uma comunicação unidirecional, porém o sistema não satisfaz a necessidade por comunicações entre os recipientes individuais.

Um problema comum nos protetores de audição existentes é que eles não são usados naqueles casos onde eles são experimentados como sendo inconvenientes de usar. Em vez disso, há uma tendência para que o usuário simplesmente remova o protetor de audição quando ela/ele deseja falar com alguma outra pessoa, por exemplo receber instruções ou semelhantes. Em conseqüência, existe um grande risco de que o usuário esqueça repor o protetor de audição, com um consequente aumento no risco de perda de audição através de mído.

ESTRUTURA DQ PROBLEMA A presente invenção tem assim por objetivo realizar um protetor de audição que oferece a possibilidade de comunicação seletiva, caso em que o protetor de audição deve ser tão simples de usar que o risco de perda de audição através de mído seja minimizado. Ao mesmo tempo a sensibilidade auditiva à voz deve ser maximizada quando comunicação é desejada.

SOLUÇÃO

Os objetivos que formam a base da presente invenção serão alcançados se o protetor de audição sugerido a título de introdução é caracterizado pelo fato do amortecimento de ruído da coifa de audição é de banda larga, de que o amplificador tenha amplificação variável e faixa de freqüência que corresponde à faixa de ffeqüência da fala humana, e que o amplificador tenha uma máxima amplificação predeterminada, onde a soma total dos níveis de som que são causados, por um lado pelo som ambiente passando através da coifa, e por outro lado pelo som emitido pelo alto-falante equivale a um valor máximo predeterminado.

Demais vantagens serão alcançadas se o protetor de audição de acordo com a presente invenção receber um ou mais dos aspectos característicos conforme expostos nas reivindicações a 7 apensas. DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOS APENSOS A presente invenção passa a ser descrita em maior detalhe abaixo, em conjunção com os desenhos apensos. De acordo com os desenhos apensos: A fig. 1 é uma vista em perspectiva de um protetor de audição de acordo com a presente invenção. A fig. 2 é uma vista em perspectiva de uma tampa para uma unidade amovível incluída no protetor de audição, uma escotilha para bateria não sendo mostrada na figura 1. A fig. 3 é uma vista em perspectiva da escotilha de bateria que é omitida da fig. 2; A fig. 4 é uma vista em perspectiva de uma coifa de audição incluída no protetor de audição, onde a unidade amovível foi removida; A fig. 5 é uma vista em perspectiva de uma unidade proposta para montagem em uma coifa de audição, em uma segunda modalidade da presente invenção; e A fig. 6 é uma vista em perspectiva do protetor de audição visto a partir do interior, com a unidade da fig. 5 montada em posição. DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERENCIAL A fig. 1 mostra um protetor de audição 1 de acordo com a presente invenção. O protetor de audição 1 inclui, da maneira usual, duas coifas ou tampões protetores de audição 2 e um arco para cabeça 3 em forma de estribo que reúne as duas coifas 2. Sobre cada lado de cada respectiva coifa 2, é previsto um pivô 4 que conecta as coifas 2 pivotavelmente com o arco para cabeça 3.

As coifas 2 possuem cascos externos duros e um interior amortecedor que pode ser previsto de uma maneira previamente conhecida da técnica. Por exemplo, as coifas 2 podem ser munidas de cascos duplos ou algum outro tipo de amortecedor de ruído passivo. Além disso, as coifas 2 cada uma exibe um anel de vedação 5 para justaposição contra a cabeça do usuário em tomo das orelhas do usuário. Os anéis de vedação 5 podem ser configurados de qualquer maneira opcional que seja previamente conhecida da técnica.

De acordo com a presente invenção, pelo menos uma coifa 2 tem uma unidade 6 que presta comunicações com a pessoa usuário do protetor de audição. A unidade compreende um microfone 7 disposto exteriormente sobre a coifa 2, uma unidade eletrônica com um amplificador com amplificação variável e possível largura de banda ajustável, assim como um alto-falante 28 (figs. 5 e 6) disposto anteriormente na coifa. A unidade, que pode ser amovível, porém também integrada na coifa 2, adicionalmente inclui uma escotilha de batería 10 que cobre uma reentrância 12 e que tem um abaulamento para acomodar uma bateria (não mostrada). O microfone 7 de preferência um microfone desprovido de qualquer efeito direcional específico, em outras palavras um denominado microfone de radiodifusão 7. Isto implica que o microfone 7 por si próprio tem a capacidade para captar som indiferentemente à posição da fonte do som em relação ao microfone 7. 0 Posicionamento do microfone 7 deve também ser tal que sua função não é essencialmente afetada pela direção em que o protetor de audição 1 está voltado para máxima flexibilidade no seu uso. Neste caso, o microfone, conforme já é claramente evidente da fig. 1, é lateralmente direcionado em relação a cabeça do usuário do protetor de audição.

Em determinados casos, um posicionamento do microfone 7 dirigido para frente pode ter preferência. Na presente modalidade, o microfone está direcionalmente ativo e está voltado para confrontar uma pessoa que está posicionada em fronte de e falando com o usuário do protetor de audição.

Um botão ativador 8 é previsto e é configurado de modo que seja facilmente acessível pelo usuário. O posicionamento deste botão deve ser tal que funcione igualmente bem indiferentemente à direção em que o protetor de audição esteja voltado. Isto implica que uma função satisfatória de um e o mesmo protetor de audição será obtida indiferentemente ao fato do usuário ser destro ou canhoto, ou se o usuário, por uma razão ou outra usar o protetor de audição da frente para trás. A fig. 2 mostra uma placa de cobertura para a unidade amovível 6, A placa de cobertura ou tampa tem uma reentrância 12 na forma de uma depressão para acomodar uma batería. No fundo da reentrância 12, são previstos, na modalidade preferencial dois orifícios 15 para parafusos ou dispositivos de fixação similares, tais como por exemplo flanges. Acima e abaixo da reentrância 12, são previstas duas depressões substancialmente retangulares 16 e 17. Estas depressões são propostas para fixar um escotilha 10 que cobre a batería e que exibe o abaulamento 9 acima mencionado.

Outrossim, a placa de cobertura 11 tem uma reentrância 13 para acomodar o dispositivo operacional na forma do botão ativador 8. Uma reentrância similar 14 é disposta sobre o lado oposto da reentrância para batería 12 para acomodar o microfone 7 previsto na unidade amo vivei 6. . A unidade amovível 6 também inclui um alto-falante e componentes eletrônicos para realizar tanto a amplificação como a limitação de banda larga de sinais sônicos entrantes e uma função de contador de tempo para desligar o sistema eletrônico após um tempo predeterminado dado. A fig. 3 mostra a escotilha de batería 10 que é proposta para cobrir a bateria quando está alojada na reentrância 12. A escotilha de batería 10 tem abaulamentos 9 que correspondem à configuração da bateria naquelas regiões que se estendem fora do plano maior da placa de cobertura 11 e da escotilha de bateria 11. A escotilha ainda apresenta membros de fixação inferior 20 e superior 21 para uma fixação suscetível de abertura da escotilha de bateria 10. O membro de fixação inferior 20 é uma projeção substancialmente planar que é proposta para ser recebida em uma correspondente reentrância na placa de cobertura 11, o membro de fixação superior 21 apresenta uma seção transversal substancialmente em U, cuja haste livre pode ser acionada numa direção no sentido da escotilha de bateria 10 para soltar a escotilha 10 da placa de cobertura 11. Sobre o seu dirigido em sentido contrário à escotilha de bateria 10, o membro de fixação superior 21 tem um membro longitudinal em forma de lingüeta 22 que é disposto para passar pela borda da depressão 17 quando o membro de fixação superior é acionado para dentro em uma direção no sentido da escotilha de bateria 10. O membro em forma de lingüeta 22 assim se encaixa por trás da borda da depressão 17. A fig. 4 mostra uma das coifas de audição 2 vista do exterior e sem a unidade amovível 6. Assim, a coifa de audição 2 tem uma reentrância bastante grande 23 para receber a unidade amovível 6. A reentrância 23 tem uma parede de fondo 25 e é configurada de modo a oferecer espaço para a unidade amovível 6 com, por exemplo, sua reentrância 13 para o membro atuador, a reentrância 14 para o microfone 7 assim como as depressões para os membros de fixação 20, 21 da escotilha de batería 10. No fondo 25 da reentrância 23, é adicionalmente uma reentrância perfurada 24 para o alto-falante dirigido n sentido do interior da coifa de audição 2. Em princípio, o fondo 25 funciona como uma divisão ou separação entre a reentrância 23 e o interior da coifa de audição 2. O fato de que as perfurações 27 são situadas no fondo da reentrância 23 implica que elas também são colocadas próximo aos meios acústicos do usuário. Isto incorre no fato de que o som proveniente do alto-falante será percebido como mais dominante e, relação ao ruído ambiente que penetra através da coifa de audição, razão pela qual a amplificação pelo amplificador pode ser tomada mais fraca sem qualquer deterioração da audibilidade da palavra falada emitida pelo alto-falante. Isto implica em menor consumo de energia elétrica e conseqüentemente maior vida útil para as baterias.

As propriedades do fondo 25 correspondem aquelas da parede definidora externa da coifa de audição 2, isto é, a unidade amovível 6 está foncionalmente disposta no exterior da coifa de audição 2, ao passo que em termos de aparência, é rebaixada na coifa de audição 2. Conseqüentemente, para manter o fundo hermético contra o exterior e prevenir que ruído proveniente do exterior seja permitido a passar através da perfuração 27, a parte da unidade amovível 6 em tomo do alto-falante se justapõe hermeticamente contra a borda da depressão 24. A condição justaposta hermética pode ser realizada de qualquer maneira opcional que seja previamente conhecida da técnica, Uma vez que o fondo 25 deve ser considerado como parte da parede definidora da coifa 2, não são exigidas quaisquer outras vedações entre a unidade amovível 6 e a borda da reentrância 23. Tampouco se faz necessária qualquer vedação especial na escotilha da batería 10. A unidade amovível 6, que não é mostrada na fig. 4, pode ser confeccionada como uma unidade standard. Isto implica que a mesma unidade amovível 6 pode ser empregada conjuntamente com um grande número de diferentes coifas 2 possuidoras de diferentes propriedades de amortecimento passivas, o que reduz a necessidade por armazenamento de partes e oferece a possibilidade de adaptar o protetor de audição em resposta a diferentes ambientes ruidosos. O protetor de audição 1 funciona como segue: Naquelas ocasiões em que o usuário deseja ouvir algo ou alguém, o botão ativador 8 é pressionado, que ativa o microfone 7 e o amplificador associado que transmite som para o alto-falante dirigido para o interior. O som captado pelo microfone 7, isto é, de preferência voz, é amplificado a um nível de som adequado no interior do protetor de audição. Qualquer possível ruído de fundo é amplificado ao mínimo possível. Quando a comunicação é completada e a recepção de mais sinais sonoros pelo microfone 7 não se faz mais necessária, o sistema eletrônico é desativado pela liberação do botão ativador 8. Uma desativação alternativa à desativação manual é aquela dos componentes eletrônicos no protetor de audição 1 automaticamente desligarem o alto-falante após o transcurso de um tempo dado. O desligamento automático é realizado na prática com o auxílio de um circuito de retardo especial que, após o transcurso de um tempo predeterminado após a ativação mais uma vez desliga os componentes eletrônicos do protetor de audição. Na modalidade preferencial, o retardo de tempo é de cerca de 20 segundos. Se a intenção é interromper a comunicação mais cedo, o sistema eletrônico é manualmente desligado pelo mais uma vez pressionar o botão ativador 8. Uma variação onde o botão ativador 8 é mantido calcado continuamente por um período de tempo mais longo e o desligamento automático é desabilitado enquanto o botão é mantido calcado é menos satisfatório uma vez que a função de desativação então seria tomada inoperante, por exemplo pelo fato do botão 8 ser mantido calcado por uma fita adesiva. O sistema eletrônico na unidade é formado de uma tal maneira que apresenta uma amplificação variável do sinal entrante através do microfone 7, onde o nível de amplificação é variado de forma que tanto mais alto é o nível de som que é detectado pelo sistema eletrônico, mais baixo será o nível de amplificação. A amplificação é limitada a um valor onde o nível do som é emitido pelo alto-falante juntamente com o nível de mído ambiente que penetra através da coifa protetora equivale a um tal valor predeterminado máximo a ser considerado tolerável em virtude do risco de perda de audição devido a mído. Se o mído ambiente penetrante sozinho atingir este valor, o sistema eletrônico é mantido desativado de modo que o alto-falante está silencioso. A coifa protetora de audição por si própria exibe amortecimento de mído passivo com grande largura de banda, Como resultado, o mído ambiente é amortecido dentro de uma larga faixa de freqüência. A adaptação personalizada a determinados ambientes midosos, com amortecimento particularmente satisfatório em determinadas bandas de freqüência pode naturalmente ser posto em prática. Um exemplo podería ser ambiente midoso com frequências muito baixas. A coifa protetora 2 também apresenta limitação de freqüência para aquelas freqüências que são amplificadas através de componentes eletrônicos. A faixa de interesse para a compreensão de palavra falada se estende de 125 a 6000 Hz. O ponto focal situa-se entre estes limites extremos, razão pela qual o sistema preferencial de microfone 7, alto-falante 28 e amplificado de preferência opera na faixa de cerca de 500 Hz a 3500 Hz, isto é, dentro da faixa de freqüência da linguagem falada. Estes limites são meramente exemplificados, razão pela qual os valores numéricos podem variar, dependendo do gradiente dos filtros que são empregados para a limitação da freqüência.

De acordo com a presente invenção, é possível variar, dentro da faixa passante dos componentes eletrônicos, a amplificação de acordo com a freqüência para que um “efeito de equalização” seja alcançado e como um resultado a compreensão do som da linguagem falada transmitida através dos componentes eletrônicos será otimizada. O protetor de audição 1 possui, como foi acima mencionado, amortecimento passivo. O amortecimento passivo é responsivo à freqüência e é afetado pela aparência, configuração e outras propriedades da coifa 2. Para que a presente invenção seja utilizável, a coifa protetora 2 deve ser um tipo tal que em si própria amorteça o mído efetivamente.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES ALTERNATIVAS

Na modalidade preferencial, uma configuração dada da unidade 6 foi ilustrada. É naturalmente possível variar a aparência desta unidade em inumeráveis maneiras diferentes, assim como quanto à sua construção como uma parte integrante da coifa propriamente dita.

As figs. 5 e 6 mostram uma modalidade alternativa da unidade que si própria inclui recursos para a amplificação responsiva à freqüência do sinal captado pelo microfone 7 disposto no exterior da coifa protetora 2. Evidencia-se da figura que a unidade inclui uma placa de cobertura 11 que, no seu lado traseiro (interior) porta um cartão de circuito 29 com os circuitos eletrônicos necessários de acordo com a presente invenção. Será adicionalmente evidente que o alto-falante 28 é fixado sobre aquele lado do cartão de circuito 29 que está voltado para dentro no sentido do interior da coifa protetora 2. Em tomo do alto-falante 28, é disposta uma gaxeta de vedação 30 que é proposta para selar contra o exterior de uma divisão na coifa, onde esta divisão corresponde à parede de fundo 25 na reentrância 23 ilustrada na fíg. 4. O alto-falante tem um número de aberturas 31 através das quais o som produzido pelo alto-falante pode passar para o interior da coifa protetora 2.Sobre o lado traseiro da membrana do alto-falante, existe um volume menor que até certo ponto amortece a banda base do som emitido pelo alto-falante.

Será evidente da fig. 6 que a parede 25 que forma o fundo da reentrância 23 que é proposta para acomodar a unidade 6 a partir do exterior da coifa é fechada no sentido do interior da coifa 2, Será particularmente aparente que a abertura 32 através da qual o alto falante 28 se estende exibe um estreito ajuste com a periferia do alto-falante. Uma vez que a gaxeta de vedação 30 sobre o cartão de circuito 29 conecta em tomo do alto-falante 28 com o exterior da parede 25, será facilmente percebido que o isolamento do interior da coifa do meio ambiente será completo.

Será ainda evidente da fíg. 6 que o alto-falante 28 se estende por uma distância considerável para o interior da coifa 2 de forma que suas aberturas de som 31 serão localizadas próximas à abertura do meio acústico do usuário do protetor de audição.

Em uma modalidade, onde o microfone 7 está voltado para frente, é convenientemente projetado com efeito direcional superior para que o lóbulo de captação do microfone possa ser direcionado no sentido da face de uma pessoa de pé em fronte de e falando com o usuário do protetor de audição. Em conseqüência, é possível limitar a captação de ruído ambiente através do microfone 7 e desse modo aumentar o nível de compreensão na comunicação entre duas pessoas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Protetor de audição compreendendo urna coifa de audição (2) com amortecimento de ruído passivo, um microfone (7) disposto exteriormente ao protetor de audição, um alto-falante (28) disposto no interior da coifa, e um amplificador para amplificar sinais sonoros captados pelo microfone e passar os sinais adiante para o alto-falante, caracterizado pelo fato de que o microfone (7), o alto-falante (28) e o amplificador são dispostos juntos como uma unidade (6) removível a qual é inserível em uma reentrância (23) na coifa de audição (2), com uma parede de fundo (25), sendo uma separação próxima entre a reentrância e o interior da coifa de audição, a parede de fundo tendo uma reentrância perfurada (24) ou uma abertura (32) para o alto-falante (28), que está dirigido para o interior da coifa de audição (2).

2. Protetor de audição dc acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o amplificador, o microfone, o alto-falante, e uma bateria são conjuntamente dispostos como uma unidade substituível

3. Protetor de audição de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a unidade é disposta de forma removível em uma reentrância na coifa de audição, uma divisão entre a reentrância e o interior da coifa de adição tendo uma abertura para o alto-falante.

4. Protetor de audição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o alto-falante se estende para o interior da coifa de audição de modo a estar próximo ao ouvido do usuário do protetor de audição.