ES2582310T3 - Dispositivo de absorción de sonido del tipo adaptado para cubrir los oídos de un usuario - Google Patents

Dispositivo de absorción de sonido del tipo adaptado para cubrir los oídos de un usuario

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ES2582310T3 ES11763862.7T ES11763862T ES2582310T3 ES 2582310 T3 ES2582310 T3 ES 2582310T3 ES 11763862 T ES11763862 T ES 11763862T ES 2582310 T3 ES2582310 T3 ES 2582310T3
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Rhona Togher
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Abstract

Un dispositivo de absorción de sonido del tipo adaptado a cubrir los oídos de un usuario y que comprende un material de absorción de sonido contenido dentro de un recipiente en a forma de un andamiaje celular (1, 90, 130, 210), en el que el material de absorción de sonido comprende un material tixotrópico, caracterizado por que el material tixotrópico está situado en las celdas del andamiaje celular (1, 90, 130, 210).

Description

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2) Interior de orejera ya sea como una capa única, múltiples capas o una estructura tubular;
3) Interfaz exterior para un conjunto de auricular de anulación del ruido o sistema de botones de oído de audio para disminuir el ruido ambiental al usuario; y
4) Interior de una banda de oído ya sea como una capa única, capas múltiples o estructura tubular.
Las ventajas de un tal sistema son:
1) No se requieren fuentes electrónicas o de potencia;
2) La al menos una capa tixotrópica responderá proporcionalmente a la cantidad de energía de sonido entrante, de manera que se permite al usuario oír voces o avisos, pero además amortiguar cualesquiera ruidos extremadamente altos, por ejemplo, de maquinaria tal como taladradoras, clavadoras de pilares, cañones, alarmas domésticas, trenes y similares.
3) El material es barato de producir y fabricar en diseños de auricular/orejera/tapón de oído.
4) La velocidad de respuesta del material no requerirá un régimen de esfuerzo de deformación tal como el requerido para fluidos de Bingham, y por tanto trabajará más rápido y podrá ser previamente agitado antes de entrar en el ambiente.
5) La diferencia principal entre viscoelasticidad linear y tixotropía es que la primera permanece invariable debido a la elasticidad en la región lineal y la última se rompe en estructura, incluso aunque ambos materiales son dependientes del tiempo.
Por tanto, el dispositivo de absorción de sonido de la presente invención difiere de los dispositivos de absorción de sonido convencionales en que está particularmente concernido con material tixotrópico que atribuye un descenso de la viscosidad aparente bajo constante esfuerzo de cizallamiento o régimen de cizallamiento, seguido inmediatamente por un retorno gradual al equilibrio una vez que se suprime el esfuerzo o tensión de cizallamiento. Es dependiente del tiempo finito consumido para el cambio estructural inducido de cizallamiento en la micro-estructura del material tixotrópico, causado por el desgarro por tensión y colisiones inducidas por flujo. Una vez que cesa el flujo, el movimiento Browniano puede devolver los elementos de la micro-estructura de nuevo a un equilibrio más favorable. Es un proceso reversible determinado por el tiempo y el esfuerzo o tensión de cizallamiento.
En términos de evitar daños de audición, el tiempo es una preocupación tan importante como la amplitud. El sistema de audición humano es capaz de tratar con combinaciones particulares de frecuencia y amplitud durante periodos finitos de tiempo. Puesto que las composiciones tixotrópicas actúan inmediatamente y progresan disminuyendo la viscosidad a medida que pasa el tiempo bajo régimen de cizallamiento, la protección se incrementa para el usuario en tanto permanezca en un ambiente de sonido de alto riesgo. Esto permite el uso de esta invención en tapones de oído para audiencias de conciertos que desean oír la música o performances, pero a límites de seguridad crecientes, así como todos los otros usos enumerados para trabajadores de la construcción, personal de seguridad, adiestradores de perros, dentistas, usuarios de armas de fuego, personal militar y entornos asociados a riesgos de trauma inducido por sonidos.
El material tixotrópico puede estar compuesto de una variedad de materiales, que comprenden líquidos tixotrópicos existentes y resinas o una combinación de los mismos, líquidos estructurados, suspensiones, emulsiones, soluciones polímeras, geles de óxido de hierro acuosos, soles de peróxido de vanadio, pastas de almidón, geles de pectina, pinturas floculadas, arcillas, suspensiones de tierra, cremas, lodos de taladrado, masas de harina, suspensiones de harina, grasas de fibra, gelatinas, pinturas, miel, suspensiones de negro de carbono, hidroxietil celulosa hidrofóbicamente modificada, soluciones de agua de celulosa no asociativas, suspensión de látex de polímero floculada, soluciones de caucho, lodos de metal, arcillas de bentonita, saponitas modificadas, aceites, lubricantes, suspensiones de carbón, gomas de xantano, bentonita orgánica, sílice ahumada, estearato de aluminio, jabón de metal, derivados de aceite de ricino o resina epoxi tixotrópica. Las concentraciones particulares tienen que ser determinadas todavía, pero pueden comprender resinas de aislamiento del sonido preexistentes o soluciones o mezclas recién preparadas. El material tixotrópico puede ser inyectado en una cavidad en tapones para oídos y/o orejeras.
Cuanto más alta es la entrada de sonido el material tixotrópico resulta menos denso y resistente a la conducción del sonido al oído. Además de esto, cualquier sonido restante que queda encontrará más difícil pasar a través de un ahora material significativamente menos denso. Pero si el sonido es muy suave, se le permitirá pasar. Esto crea entonces un conjunto de orejeras de protección de la audición que permite la conversación, pero reacciona instantáneamente a ruidos elevados de frecuencias y niveles variables tan pronto como intentan entrar en el oído.
La inclusión de material tixotrópico más duro en una cavidad para orejeras o auriculares sería también más fácil que intentar inyectar un material diletante en forma menos viscosa. Una zona de expansión en la cavidad
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sonido que causa daño permanente durante corta exposición al sonido más suave que el oído puede oír es mayor que o igual a 1 trillón. Tan grandes intervalos de medición se expresan convenientemente en unidades logarítmicas: por ejemplo, el logaritmo de base 10 de un trillón (1012) es 12, que se expresa como un nivel de audio de 120 dB.
Tabla 1: El Cambio de dB conseguido en siete realizaciones (1-7) de la presente invención y el auricular estándar 3M® de la industria a frecuencias seleccionadas (Hertzios (Hz)).
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Como se ilustra en la figura 15, fueron conseguidos significativos regímenes de absorción de sonido en el intervalo de 4000-8000 Hz como fue indicado por el cambio superior en niveles de decibelios detectado por el medidor de dB. El andamiaje celular de la presente invención superó al material de absorción de sonido de 3M® anterior en la región de 8000 Hz en 40 dB. Este tipo de protección es altamente útil en dentistas, ya que los taladros usados en esta profesión funcionan a ese nivel de frecuencia.
Como se ilustra en la figura 16, fueron conseguidos regímenes significativos de absorción de sonido en el intervalo de 125-2000 y 4000-8000 Hz del andamiaje celular de la presente invención en comparación con el material de absorción de sonido de auriculares estándar de 3M®. La protección de audición mejorada en estos intervalos de frecuencia sería una ventaja para la gente de la industria de la construcción y en profesiones en las que la gente está expuesta a tan altos tonos de frecuencia. En la figura 17 fueron conseguidos regímenes significativos de absorción de sonido en el intervalo de 250-1000 y 2000-8000 Hz del andamiaje celular de la presente invención en comparación con el material de absorción de sonido de auriculares estándar de 3M®. La mejorada protección de la audición en estos intervalos de frecuencia sería una ventaja para la gente expuesta a tales tonos de elevada frecuencia.
En la figura 18 se demuestra claramente que fueron conseguidos regímenes significativos de absorción de sonido en el intervalo de 250-8000 Hz del andamiaje celular de la presente invención en comparación con el material de absorción de sonido de auriculares estándar de 3M®. Una tal mejora significativa en la absorción de sonido en este intervalo de frecuencias sería una ventaja distinta para aquellos que trabajan en la construcción rodeados por tonos de baja frecuencia y los expuestos a tonos de alta frecuencia. La figura 19 demuestra claramente que fueron conseguidos significativos regímenes de absorción de sonido en el intervalo de 250-500 y 2000-8000 Hz del andamiaje celular de la presente invención en comparación con el material de absorción de sonido de auriculares estándar de 3M®.
El intervalo de 250-1000 es el intervalo implicado en muchas aplicaciones de hardware industrial y como tal se presenta como una mejora significativa en la zona de protección personal dentro de la industria de la construcción. El intervalo de 2000-8000 Hz es un área de frecuencia de sonido que está relacionada con taladros de alta velocidad y equipo electrónico. Por ejemplo, los dentistas (y placientes dentales) están regularmente en riesgo de sonidos de taladros de alta frecuencia y, como tales, esta protección mejorada es de valor significativo en esta profesión como dispositivo de seguridad. Los resultados presentados anteriormente demuestran que el material de absorción de sonido contenido en un andamiaje celular de la presente invención consigue mejoras significativas en la absorción de sonido y en protección de la audición. Además, el intervalo de frecuencias de sonido que absorbe el andamiaje celular de la presente invención permite al usuario oír conversaciones mientras amortigua los efectos dañinos de, por ejemplo, ruidos de taladrado y similares.
Esta tecnología puede ser aplicada también a otras formas de protección de audición. Los tapones de oídos
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Claims (1)

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