Противошумы с электронными компонентами — средства индивидуальной защиты органа слуха работников от шума (СИЗОС), в конструкции которых есть электронно-акустические компоненты, которые могут улучшать их защитные и/или эксплуатационные свойства, и заметно повышающие стоимость.

При практическом использовании средств индивидуальной защиты органа слуха (СИЗОС) возникает много проблем. Например, они могут мешать общаться работникам, слышать звуки, помогающие им выполнять работу, и/или предупреждающие их об опасности для жизни и здоровья. Эти недостатки, в сочетании с дискомфортом (а иногда и плохо переносимой болью), повышают вероятность того, что средства защиты не будут использовать своевременно, или не будут использовать вообще. Воздействие низкочастотного шума может привести в движение всё средство защиты целиком, и его внутренняя сторона сама становится источником шума. Поэтому ослабление низкочастотных звуков очень небольшое.

Из-за маленького ослабления шума на практике, и из-за не всегда своевременного использования СИЗОС, как средство профилактики профессиональных заболеваний они оказались совершенно неэффективны. Например, уникальное исследование специалистов NIOSH, охватившее более чем 19 тысяч работников, как постоянно использовавших СИЗОС, так и обычно не применявших их, показало, что риск значительного ухудшения слуха в этих двух подгруппах работников — одинаковый. По данным два других аналогичных исследования влияния СИЗОС на заболеваемость работников не выявили никаких признаков снижения риска у рабочих при выдаче им противошумов. Для решения или смягчения этих проблем и повышения эффективности при практическом применении противошумов были разработаны улучшенные модели, содержащие электронно-акустические компоненты.

Одни и те же модели СИЗОС могут работать в разных режимах, например: активно подавлять низкочастотные звуки, «пропускать» негромкие звуки в периоды низкого общего уровня шума, и передавать работнику акустическую информацию, поступающую с аудиовхода. Поэтому деление СИЗОС на разные виды относится не столько к их конструкции, а скорее к режимам их работы. По данным в 2009 году в США в продаже было около 1029 моделей всех СИЗОС, и наушников для связи (с чашками, ослабляющими внешние звуки и шумы), и из них 54 модели СИЗОС с активным подавлением низкочастотного шума.

Также эти средства защиты являются товаром, продаваемым на рынке. В РФ ведётся систематичная долгосрочная государственная поддержка для увеличения объёма продаж СИЗ.

Пропускание негромких звуков

Противошумы могут защищать работника от слишком сильного, опасного шума. Однако работнику может требоваться акустическая информация, предупреждающая его об опасности, помогающая выполнять работу (шум оборудования, транспортных средств), часть рабочих должна общаться. Чрезмерное ослабление шума может создавать сильные неудобства, снижать производительность труда, и создавать опасность для жизни и здоровья, так, что работники могут не использовать СИЗОС вовремя, или вообще. А не использование противошумов даже часть смены сильно снижает их защитные свойства. Например, среднесменный эквивалентный уровень шума при использовании СИЗОС любой высокой эффективности половину смены будет снижен лишь на 3 дБ.

Описание Для того, чтобы СИЗОС защищали от сильного шума, но позволяли получать акустическую информацию, стандарты Европейского Союза и Канады рекомендуют выбирать их так, чтобы среднесменные эквивалентные уровни шума, фактически воздействующие на органы слуха (при использовании противошумов), были в оптимальном диапазоне, немного ниже чем предельно допустимый уровень (ПДУ):

+ Рекомендации Воздействие шума на органы слуха при использовании СИЗОС, по отношению к ПДУ, дБА Оценка защиты Выше ПДУ (80 дБА в РФ) Недостаточная от (ПДУ — 5) дБ до ПДУ Приемлемая от (ПДУ — 10 дБ) до (ПДУ — 5 дБ) Оптимальная от (ПДУ — 15 дБ) до (ПДУ — 10 дБ) Приемлемая ниже чем (ПДУ — 15 дБ) Слишком большое ослабление окружающих звуков, работник может

не услышать предупреждение об опасности

Таким образом, если уровень шума не постоянный, то для выполнения рекомендаций степень ослабления шума СИЗОС должна изменяться. В периоды уменьшения шума его сильное ослабление может быть вредным и даже опасным. «Обычные» СИЗОС, без электронных компонент («пассивные»), не способны это обеспечить. Если же шум постоянный, подобрать подходящую модель исключительно сложно: на практике, из-за индивидуальных анатомических особенностей работников, и различиях в навыках правильно надевать СИЗОС, ослабление шума оказывается очень непостоянным, и его невозможно определить без индивидуальной проверки, проведение которой настоятельно рекомендуется всем работодателям. Например, у группы опытных работников в Австралии диапазон ослаблений шума у сертифицированных высококачественных противошумов был от 0 до 35 дБ. Для «стабилизирования» ослабления шума могут, например, использоваться индивидуально изготовленные вкладыши (они, сами по себе, могут значительно ослаблять шум), в которых делают сквозное отверстие для акустического элемента («акустического фильтра»), пропускающего шум с умеренным и контролируемым ослаблением. Но и такие ухищрения не решают проблему полностью. По сути, сама рекомендация совершенно правильная, но точное её выполнение на практике маловероятно.

Для улучшения эксплуатационных свойств СИЗОС, используемых для защиты от не постоянного и импульсного шума, разработаны СИЗОС с внешним микрофоном, усилителем и внутренним динамиком. Если уровень шума невысокий, то усилитель может передавать внешние звуки к органу слуха без ослабления, а иногда и с усилением. При увеличении уровня шума усилитель передаёт сигнал микрофона на динамик с меньшим усилением, и при достижении определённого уровня шума прекращает передачу сигнала.

На орган слуха работника, использующего такие СИЗОС, действует внешний шум, прошедший двумя путями — через корпус СИЗОС, ослабленный; и через электронные компоненты. Их сумма должна быть ниже ПДУ. Поэтому часть изготовителей СИЗОС ограничивает максимальную громкость сигнала динамика так, чтобы она была ниже чем ПДУ, с запасом (3 дБ). Если громкость сигнала динамика будет не выше, чем (ПДУ — 3 дБ), и громкость шума, прошедшего через корпус СИЗОС, будет не выше, чем (ПДУ — 3 дБ), то суммарная громкость в наихудшем случае будет не выше ПДУ (при логарифмической шкале измерения уровня шума удвоение воздействия приводит к увеличению уровня на 3 дБ).

При сертификации СИЗОС проводят измерения шума за средством защиты, прошедшего обеими путями, и определяют, при какой громкости окружающего шума его воздействие на орган слуха достигают ПДУ. Эти замеры проводят в лабораторных условиях, при воздействии шума на группу испытателей. Чтобы учесть худшее ослабление низкочастотных звуков корпусом СИЗОД замеры проводят при воздействии трёх шумов: низко-, средне- и высокочастотного. Полученные уровни окружающего шума, при которых его воздействие на органы слуха испытателей достигает ПДУ, при переводе на русский язык были названы «критериями уровня».

В соответствии с результатами сертификации, стандарт ЕС предлагает проверить, произойдёт ли превышение ПДУ шума при использовании СИЗОС. Для проверки необходимо знать эквивалентный уровень шума на рабочем месте, не только с А-коррекцией, но и с С-коррекцией. Отличие в уровнях с С- и А-коррекциями приближённо показывает, какая доля акустической энергии шума приходится на низкочастотные звуки. Используя отличие, по графику определяется т. н. «критерий уровня», и он сравнивается с уровнем шума на рабочем месте. Если последний не превышает «критерий уровня», то считается, что по ослаблению шума СИЗОС выбраны правильно, и работник будет надёжно защищён.

По конструкции, СИЗОС, пропускающие негромкие звуки («уровнезависимые»), могут быть и наушниками, и вкладышами. В стандартах ИСО, ЕС и отчасти в ГОСТах РФ, есть общие требования к таким СИЗОС, и к их испытаниям.

Проблемы Недостатком этого способа является ошибочное предположение, что корпус СИЗОС будет ослаблять шум у работника точно так же, как и у испытателей в лаборатории перевод , при измерении «критериев уровня» Сборник PDF .

Пример

Пусть ПДУ = 80 дБА, а «критерий уровня» для определённого спектра шума 93 дБА. Это означает, что при шуме с таким спектром, и громкости 93 дБА, он ослаблялся корпусом СИЗОС на 16 дБ, до 77 дБА; и «пропускался» электроникой при громкости 77 дБА. В результате при шуме 93 дБА его воздействие на органы слуха испытателей было (77 дБА + 77 дБА) 80 дБА.

Пусть работник использует этот СИЗОС для защиты от шума с таким же спектром, при громкости 91 дБА, и пусть из-за индивидуальных анатомических особенностей работника корпус СИЗОС будет ослаблять шум на 8 дБА. Тогда воздействие шума, прошедшего через корпус, составит (91 — 8) 83 дБА. То есть, воздействие шума на работника превысило ПДУ (80 дБА в РФ), хотя уровень шума у него меньше, чем «критерий уровня».

Более правильный результат может быть получен при индивидуальном измерении ослабления шума у каждого работника.

Кроме того, не учитывается тот факт, что разница в уровнях шума на рабочем месте, измеренных с С- и А-коррекциями, не в полной мере учитывает как спектр шума, так и иногда достаточно сложное взаимное влияние спектра шума на его ослабление конкретной моделью СИЗОС.

Передача работнику акустической информации разного содержания

Помимо звуков на рабочем месте работнику может быть необходима или полезна другая акустическая информация, предупреждающая об опасности, полезная для выполнения работы, и облегчающая выполнение однообразной и монотонной работы. Были разработаны модели СИЗОС, позволяющие работнику получать акустическую информацию из внешних источников — по проводам, радиосвязи, bluetooth и воспроизведение с помощью плеера.

Передача предупреждений об опасности

Описание Если передаваемая информация предупреждает работника об опасности для жизни и здоровья, то он должен всегда и в любых условиях услышать передаваемое сообщение. У СИЗОС этого типа громкость сигнала динамика — не ограничивается. Поэтому, для предотвращения ухудшения слуха, работодатель должен определить максимальную громкость сигнала, и организовать работу так, чтобы длительность воспроизведения сигнала соответствовала безопасной дозе воздействия на орган слуха. .

При испытаниях противошумов определяют, при каком среднеквадратичном напряжении громкость сигнала (подаваемого в аудиовход) достигает величины, на 3 дБ меньше ПДУ (критическое напряжение). Максимальная длительность воспроизведения сигнала (в часах) определяется по формуле: Т = 8 × (критическое напряжение / максимальное напряжение)2.

Поскольку на орган слуха также действует окружающий шум, ослабленный при прохождении через корпус СИЗОС, стандарт ЕС рекомендует выбирать СИЗОС с аудиовходом так, чтобы громкость окружающего шума ослаблялась корпусом СИЗОС до величны, меньшей ПДУ, с запасом не менее 3 дБ.

Сложение двух воздействий звуков (прошедшего через корпус, и сигнала с аудиовхода), каждый из которых меньше ПДУ хотя бы на 3 дБ, создаст воздействие, не превышающее ПДУ.

По конструкции, СИЗОС с аудиовходом, которые могут использоваться для сообщения работнику об опасности, могут быть наушниками, и вкладышами. В стандартах ИСО, ЕС и РФ есть общие требования к таким СИЗОС, и к их испытаниям (наушники, аудиовходы: п. 7.5.1.2.1, 7.5.1.2.2 — Bluetooth, п. 7.6.1.2.1 — электрический по проводам; вкладыши, аудиовходы: 7.5.2.2.1, 7.5.2.2.2 — Bluetooth, 7.6.2.2.1 — электрический по проводам). При переводе названий стандартов, возможно, была допущена неточность. То, что эта разновидность противошумов предназначена для предупреждения работника об опасности, было переведено как «СИЗОС с аудиовходом, отвечающим требованиям безопасности». Но из-за отсутствия ограничения громкости эти СИЗОС как раз могут создавать опасность для здоровья работника.

Проблемы выбора и испытаний