2.2 Zaawansowane rozwiązania ochronników słuchu
Ze względu na swoje zastosowanie ochronniki słuchu ograniczają zarówno hałas, który jest niepożądany, jak również wpływają jednocześnie na odbiór sygnałów użytecznych np. takich jak mowa, sygnały ostrzegawcze. Zatem w niektórych sytuacjach środowiska pracy, tj. tam gdzie niezbędne jest słyszenie sygnałów użytecznych podstawowe rozwiązania ochronników słuchu mogą być niewystarczające. W związku z tym opracowywane i wprowadzane są zaawansowane rozwiązania ochronników słuchu, które wykorzystują różne rodzaje układów elektronicznych jak i filtry akustyczne. Ochronniki słuchu zawierające układy elektroniczne dzieli się na rozwiązania z regulowanym tłumieniem (transmisją sygnału mowy), komunikacją radiową oraz aktywną redukcją hałasu.
W przypadku ochronników słuchu z regulowanym tłumieniem zadaniem układu elektronicznego jest dostarczanie wzmocnionego dźwięku pod te ochronniki za pomocą toru elektroakustycznego składającego się z mikrofonu umieszczonego na zewnątrz ochronnika, wzmacniacza i głośnika znajdujących się wewnątrz ochronnika słuchu. Wzmocnienie docierającego do użytkownika dźwięku zależy od poziomu dźwięku występującego na stanowisku pracy tj. dźwięk o niskich poziomach jest mocniej wzmacniany niż dźwięk o wyższych poziomach. W konsekwencji prowadzi to do uzyskania charakterystyki tłumienia dźwięku ochronnika słuchu rosnącej wraz ze wzrostem poziomu dźwięku. Dzięki temu poprawia się zrozumiałość mowy i percepcję dźwiękowych sygnałów ostrzegawczych. Optymalną sytuacją do stosowania ochronników z regulowanym tłumieniem jest hałas o dużej dynamice zmian poziomu np. wytwarzany podczas wystrzałów z broni palnej. Użytkownik ochronnika słuchu będzie miał możliwość odbioru informacji akustycznych podczas ciszy, a podczas strzelania jego słuch będzie odpowiednio zabezpieczony przed oddziaływaniem hałasu impulsowego. Układy regulowanego tłumienia mogą być zainstalowane zarówno w nausznikach, jak i wkładkach przeciwhałasowych (rys. 6).
Rys. 6 Ochronniki słuchu z regulowanym tłumieniem: a) nauszniki przeciwhałasowe, b) wkładki przeciwhałasowe
Innym rodzajem ochronników słuchu z układami elektronicznymi są ochronniki z komunikacją radiową. W takich ochronnikach stosuje się transmisję radiową (np. bluetooth) realizowaną za pomocą układów wbudowanych bezpośrednio w ochronnikach słuchu lub z wykorzystaniem dołączonego urządzenia np. radiotelefonu. Dzięki temu rozwiązaniu jest możliwość komunikacji słownej pomiędzy kilkoma użytkownikami ochronników słuchu. Tego rodzaju komunikację stosuje się zarówno w nausznikach jak i we wkładkach przeciwhałasowych.
W ochronnikach słuchu stosuje się również popularną np. w samolotach technologię aktywnej redukcji hałasu. W tym przypadku nie chodzi o poprawę słyszenia sygnałów użytecznych, ale o poprawę tłumienia dźwięku ochronników słuchu w zakresie niskich częstotliwości. Podstawą działania układów aktywnej redukcji hałasu jest nakładanie się fal dźwiękowych przesuniętych w fazie o 180 stopni. Układ elektroniczny generuje sygnał, który jest przesunięty w fazie względem hałasu i dzięki nałożeniu sygnału wygenerowanego na hałas następuje jego ograniczenie. Producenci ochronników słuchu oferują rozwiązania wykorzystujące jednocześnie dwie lub nawet trzy opisane powyżej technologie.
Poprawa słyszenia sygnałów użytecznych nie zawsze musi być uzyskiwana za pomocą układów elektronicznych. Na przykład za pomocą filtrów akustycznych umieszczanych w ochronnikach słuchu także można poprawić słyszenie sygnałów użytecznych. Filtry takie najczęściej umieszcza się we wkładkach przeciwhałasowych formowanych indywidualnie (rys. 7). Za pomocą takich filtrów można kształtować wartości tłumienia dźwięku i dzięki czemu wkładki można odpowiednio dostosowywać do warunków hałasu panującego na stanowisku pracy.
Rys. 7 Wkładki przeciwhałasowe formowane indywidualnie dla użytkownika wyposażone w filtry akustyczne
Filtry akustyczne we wkładkach stosowane są również po to, aby tak kształtować tłumienie wkładek aby tłumienie to miało płaską charakterystykę. Dzięki temu docierający do użytkownika dźwięk nie jest zniekształcony. Takie rozwiązanie dedykowane jest dla muzyków dla których słyszenie nie zniekształconego dźwięku jest niezmiernie istotne podczas ich pracy zawodowej. Natomiast zastosowanie wkładek powoduje, że ich słuch jest zabezpieczony, w przypadku gdy są oni narażeni na dźwięki o wysokim poziomie. Na rysunku 8 przedstawiony jest przykład wkładek przeciwhałasowych o płaskiej charakterystyce tłumienia dźwięku przeznaczonej do stosowania przez muzyków.
Rys. 8 Wkładki przeciwhałasowe z filtrem o płaskiej charakterystyce tłumienia dźwięku
Wkładki przeciwhałasowe z filtrami akustycznymi stosowane są również w warunkach hałasu impulsowego np. podczas strzałów z broni palnej. Zastosowanie filtra powoduje, że wkładki w przypadku niskiego poziomu dźwięku słabo tłumią dźwięk, a gdy poziom się podnosi, także ich tłumienie rośnie. Przykład takich wkładek przedstawiono na rys. 9.
Rys. 9 Wkładki przeciwhałasowe z filtrem przeznaczone do tłumienia hałasu impulsowego