BRPI0806441A2

BRPI0806441A2 - dispositivos de proteção auditiva e método de fabricação de um dispositivo proteção auditiva

Info

Publication number: BRPI0806441A2
Application number: BRPI0806441-5A
Authority: BR
Inventors: Marc L Doty
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2011-09-06
Also published as: WO2008100407A2; BRPI0806441B1; PL2112916T3; US20070183606A1; WO2008100407A3; CN101626745A; EP2112916B1; CN101626745B; US8054985B2; EP2112916A2

Abstract

DISPOSITIVOS DE PROTEçãO AUDITIVA E MéTODO DE FABRICAçãO DE UM DISPOSITIVO DE PROTEçãO AUDITIVA. A presente invenção refere-se a um dispositivo de proteção auditiva que inclui uma porção atenuadora de som configurada para ser disposta dentro de um canal auditivo de um usuário para obstruir a passagem de som, um canal formado através da porção atenuadora de som configurado para permitir que som passe através da porção atenuadora de som, quando a porção está disposta dentro do canal auditivo, um tubo disposto no canal e configurado para permitir que o som no canal passe através do mesmo, e um filtro disposto em uma extremidade do tubo e posicionada no interior da porção atenuadora de som, sendo que o filtro atenua parte do som que passa através do tubo.

Description

"DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO AUDITIVA E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO AUDITIVA"

Campo da Técnica da Invenção

A invenção refere-se a dispositivos de proteção auditiva e, mais particularmente, a dispositivos de proteção auditiva que fornecem uma atenuação de som baixa ou relativamente reduzida.

Descrição da Técnica Relacionada

Os dispositivos de proteção auditiva, como protetores de ouvido e dispositivos semi-auriculares, são prontamente usados para fornecer atenuação de sons. Tais dispositivos são inseridos no canal do ouvido de um usuário, ou colocados sobre a abertura do canal do ouvido, para obstruir fisicamente a passagem de ondas sonoras para dentro do ouvido interno.

Os protetores de ouvido incluem qualquer um de uma variedade de dispositivos projetados para serem inseridos no canal auditivo de um usuário e usados no mesmo para evitar a entrada de sons. Protetores de ouvido do tipo "push-in" compreendem uma porção atenuante e uma porção rígida ou semi- rígida que se estende tipicamente a partir da mesma, ou está embutida na mesma. A porção de atenuação de som pode ser um material de borracha, plástico, ou espuma, a porção rígida ou semi-rígida pode ser composta de qualquer material, como um plástico ou uma borracha, com rigidez suficiente, conforme necessário. Para inserir o protetor de ouvido do tipo "push-in", o usuário segura a porção rígida/semi-rígida (ou uma extremidade do protetor de ouvido adjacente a mesma), posiciona o protetor de ouvido próximo à abertura do canal auditivo, e insere a porção atenuadora de som dentro do canal empurrando a porção rígida/semi-rígida. A porção atenuadora de som se comprime, conforme necessário, após a entrada no canal auditivo e é mantida no lugar por um encaixe por atrito, fechando o canal e, dessa forma, atenuando o som.

Tal protetor de ouvido do tipo "push-in" pode ser encontrado, por exemplo, nas patentes US n° 4.867.149 e 5.188.123, atribuídas a Falco e Gardner Jr., respectivamente, com o conteúdo completo das mesmas estando aqui incorporado, a título de referência.

Protetores de ouvido moldáveis também são conhecidos. Tais protetores de ouvido compreendem simplesmente uma porção de matéria resiliente compressível produzido a partir de uma borracha, plástico, ou, de preferência, um material de espuma. A parte do corpo é tipicamente cilíndrica ou semicilíndrica em formato e inclui uma seção transversal circular que tem um diâmetro maior que aquele do canal auditivo de um usuário. A inserção é obtida, em primeiro lugar, através da compressão da parte do corpo a um diâmetro menor que o do canal auditivo, em segundo lugar, empurrando-se a parte do corpo para dentro do mesmo, e, em terceiro lugar, permitindo que o mesmo se expanda levemente para preencher o canal auditivo, obstruindo, dessa forma, o canal auditivo e evitando a passagem de som.

Tais protetores de ouvido moldáveis podem ser encontrados, por exemplo, na patente US n° 6.105.715, atribuída a Knauer, com o conteúdo completo da mesma estando aqui incorporado, a título de referência.

Os dispositivos semi-auriculares compreendem uma faixa curva que tem uma primeira e segunda extremidades, e um elemento atenuador de som disposto em cada uma das ditas primeira e segunda extremidades. A faixa curva é genericamente composta por um plástico rígido ou semi-rígido, ou material de borracha, enquanto que os elementos atenuadores de som são formados a partir de um material resiliente compressível como uma borracha, um plástico, ou um material semelhante a espuma. Os elementos atenuadores de som são genericamente inseridos no canal auditivo do usuário pela técnica de "push-in" descrita acima, com referência aos protetores de ouvido do tipo "push-in". Quando os elementos atenuadores de som são inseridos de maneira apropriada no canal auditivo, a faixa curva que liga os elementos pode ser usada pelo usuário conforme desejado, por exemplo, sobre a cabeça, abaixo do queixo, atrás do pescoço, etc. Tal dispositivo semi-auricular é descrito, por exemplo, na patente US n° 4.461.290, atribuída a Gardner, com o conteúdo completo da mesma estando aqui incorporado, a título de referência.

Os dispositivos de proteção auditiva descritos foram projetados e desenvolvidos para fornecer um alto grau de atenuação sonora. Em diversos casos, quando um ajuste adequado do dispositivo é obtido, isto resulta em uma atenuação quase completa do som. Por exemplo, protetores de ouvido moldáveis comercialmente disponíveis sob a marca registrada EAR Classic e EAR Ultrafit fornecem uma atenuação sonora que tem um número único de taxa de redução de ruído (SNR - Single Number Rating) de aproximadamente 28dB e 32dB, respectivamente.

Freqüentemente, entretanto, uma atenuação de sons mais baixos é desejada. Ou seja, aplicações existem quando um usuário deseja que som penetre pelo dispositivo de proteção auditiva e passe através do canal auditivo até o ouvido interno. Desta forma, um grau de proteção auditiva pode ser fornecido, mas o usuário ainda pode ouvir sons.

Um dispositivo de proteção auditiva com tais características é desejado, por exemplo, em locais industriais moderadamente barulhentos onde cabe a um usuário ouvir ruídos no local de trabalho enquanto ainda lhe é dado um nível de proteção auditiva. Por exemplo, um trabalhador em um piso de manufatura pode querer ouvir uma comunicação por voz de um colega ou sons de um caminhão em movimento, etc. Nesse caso, a atenuação sonora total ou quase total fornecida por vários protetores de ouvido comuns não é desejável. Dessa forma, um protetor com uma atenuação menor é desejado.

Dispositivos auditivos, particularmente protetores de ouvido, são conhecidos na técnica, e incluem providências para a redução de níveis de atenuação. Consulte, por exemplo, o pedido de patente US n° de série 10/700.213, depositado em 3 de novembro de 2003, intitulado "Low Sound Attenuating Hearing Protection Device", com o conteúdo completo do mesmo estando aqui incorporado, a título de referência. O pedido 10/700.213 apresenta um dispositivo de proteção auditiva que compreende uma porção de atenuação sonora para a inserção no ouvido, que inclui um canal formado através do mesmo. A porção de atenuação sonora do dispositivo de proteção auditiva fecha o canal auditivo, atenuando, dessa forma, o som. O canal, por outro lado, permite que o som passe através do elemento atenuador de som e se propague até o ouvido interno de um usuário. O efeito geral é um dispositivo de proteção auditiva que fornece uma atenuação sonora reduzida. Por exemplo, o dispositivo de proteção auditiva fornece um valor SNR (número único de taxa de redução de ruído) de cerca de 20. Isto é significativamente reduzido em relação à atenuação fornecida (cerca de 32 SNR) pelo dispositivo de proteção auditiva do pedido 10/700.213, se produzido sem o canal.

É freqüentemente desejado manter uma atenuação reduzida através de toda uma ampla faixa de freqüências, como entre 63 - 8.000 Hz. Algumas tentativas anteriores nesta faixa resultaram em uma atenuação pouca a moderada de freqüências mais altas mas, a freqüências mais baixas, elas não forneceram atenuação suficiente. Alguns dispositivos de proteção auditiva foram desenvolvidos, que podem fornecer uma atenuação reduzida ao longo de uma ampla gama de freqüências, mas eles necessitam de filtros caros, elementos de amortecimento, e/ou disposições eletrônicas, e são complicados de se fabricar e montar.

Consequentemente, um dispositivo de proteção auditiva é desejado que forneça de forma consistente e efetiva uma atenuação de sons baixos ao ouvido de um usuário ao longo de uma ampla gama de freqüências, incluindo freqüências inferiores, e que seja fácil de se fabricar, tenha um custo eficaz, e que seja durável. Descrição Resumida da Invenção

O que foi discutido acima e outros problemas e deficiências da técnica anterior são superados ou suavizados pela invenção, que fornece um dispositivo de proteção auditiva, incluindo uma porção atenuadora de som configurada para ser disposta dentro do canal auditivo de um usuário para obstruir a passagem de som, um canal formado através da porção atenuadora de som, configurada para permitir que som passe através da porção atenuadora de som quando a porção está disposta dentro do canal auditivo, um tubo disposto no canal e configurado para permitir que o som no canal passe através do mesmo, e um filtro disposto em uma extremidade do tubo e posicionado no interior da porção atenuadora de som, onde o filtro atenua uma parte dos sons que passam através do tubo.

A invenção fornece adicionalmente um dispositivo de proteção auditiva que inclui uma porção atenuadora de som configurada para ser disposta dentro de um canal auditivo de um usuário, para obstruir a passagem e som, um canal formado através da porção atenuadora de som, geralmente ao longo de um eixo longitudinal do mesmo, sendo que o canal é configurado para permitir que som passe através da porção atenuadora de som, quando a porção está disposta dentro do canal auditivo, uma membrana de filtro delgada disposta no canal no interior da porção atenuadora de som, sendo que o filtro inclui uma pluralidade de aberturas que delimitam áreas de resistência de fluxo de ar, configuradas para atenuar o som que passa através do canal.

A invenção também fornece um método de fabricação para o dispositivo de proteção auditiva. O método em uma modalidade inclui genericamente a formação de um elemento atenuador de som que tem uma primeira e segunda extremidades opostas, e a formação de um canal através do elemento atenuador de som da primeira extremidade até a segunda extremidade, dispondo uma membrana de filtro flexível em uma primeira extremidade aberta de um tubo, de tal modo que as bordas laterais da membrana de filtro se estendem além do diâmetro do tubo, inserindo a membrana de filtro e a primeira extremidade do tubo no canal na primeira extremidade do elemento atenuador de som, inclinando as bordas laterais do filtro em direção à segunda extremidade oposta do tubo e colocando em contato as paredes laterais do filtro com a superfície externa do tubo, e empurrando o tubo para dentro do canal, de tal modo que a primeira extremidade do tubo e o filtro são completamente dispostos dentro do elemento atenuador de som, e de tal modo que as bordas laterais do tubo estão dispostas em um encaixe por atrito entre a superfície externa do tubo e uma superfície da porção atenuadora de som que delimita as paredes do canal.

Breve Descrição dos Desenhos É feita referência, no momento, aos desenhos sendo que os elementos similares são numerados da mesma maneira nas várias figuras:

A figura 1 é uma vista em perspectiva de um protetor de ouvido, em uma modalidade da invenção,

a figura 2A é uma vista em seção transversal do protetor de ouvido da figura 1,

a figura 2B é uma vista parcial ampliada da figura 2A,

a figura 2C é uma vista de um tubo e de um filtro, em uma modalidade exemplificadora da invenção,

a figura 2D é uma vista em seção transversal do protetor de ouvido da figura 1, em outra modalidade da invenção,

a figura 3 é uma vista em elevação frontal do protetor de ouvido da figurai,

a figura 4 é uma vista em perspectiva de um protetor de ouvido, em uma segunda modalidade da invenção,

a figura 5 é uma vista em seção transversal do protetor de ouvido da figura 4,

a figura 6 é uma vista em perspectiva de um protetor de ouvido, em uma terceira modalidade da invenção,

a figura 7 é uma vista em seção transversal do protetor de ouvido da figura 6,

a figura 8 é uma vista em seção transversal do protetor de ouvido da figura 6, em outra modalidade da invenção,

a figura 9 é uma vista em perspectiva de um dispositivo de proteção auditiva semi-auricular,

a figura 10 é uma vista em seção transversal ampliada de uma porção do dispositivo semi-auricular da figura 9, e

a figura 11 é uma vista em seção transversal ampliada de uma porção do dispositivo semi-auricular da figura 10, em outra modalidade da invenção.

Descríção Detalhada da invenção

As figuras de 1 a 3 mostram um dispositivo de proteção auditiva em uma modalidade da invenção. Particularmente, um protetor de ouvido 2 é mostrado incluindo flanges 4 procedentes de um membro de suporte alongado 6. O membro de suporte 6 tem uma primeira extremidade 8, a partir da qual as primeiras flanges 4 emanam, e uma segunda extremidade oposta 10, que se estende longitudinalmente além das flanges 4. As flanges 4 são substancialmente hemisféricas em formato e se estendem em direção à segunda extremidade 10 do membro de suporte 6, de tal modo que espaços 12 são formados entre uma parte posterior das flanges 4 e o membro de suporte 6. Cada uma de uma pluralidade de flanges 4 inclui uma seção transversal A substancialmente semicircular. As flanges 4 têm tamanhos variados, de tal modo que a seção transversal A da flange 4 adjacente à primeira extremidade 8 do membro de suporte 6 é a menor, com cada flange 4 sucessiva tendo uma seção transversal A maior. O membro de suporte 6 incluem, ainda, um canal 14 formado através do mesmo, ao longo de um eixo longitudinal do protetor de ouvido 2. Ou seja, o canal 14 se estende através do membro de suporte 6 da primeira extremidade 8 até a segunda extremidade 10. O canal se abre para o exterior de um protetor de ouvido 2 na primeira e segunda extremidades 8 e 10 do membro de suporte 6. Em uma modalidade preferencial, o canal 14 é substancialmente cilíndrico em formato.

O protetor de ouvido 2 compreende adicionalmente um tubo 16 disposto dentro do protetor de ouvido 2 em um canal 14. Ou seja, o tubo 16 é fixo ao protetor de ouvido 2, e, mais particularmente, ao interior do membro de suporte 6 no canal 14. O tubo 16 é oco, com um formato substancialmente cilíndrico, e pode ser posicionado dentro do protetor de ouvido 2 para se estender a partir de, ficar nivelado com, e/ou ficar recuado em cada uma das primeira e segunda extremidades 8 e 10 do membro de suporte 6. Em uma modalidade preferencial, conforme mostrado na figura 2A, o tubo 16 inclui uma extremidade colocada aproximadamente nivelada com a segunda extremidade 10 do membro de suporte 6 e uma extremidade oposta disposta no meio do membro de suporte 6, adjacente à maior das flanges 4.

O protetor de ouvido 2 é genericamente composto por um material polimérico resiliente e pode ser formado por quaisquer técnicas de fabricação adequadas convencionais, incluindo, de preferência, modelagem por injeção. O material polimérico resiliente tem um valor de dureza, medido por um durômetro Shore A, suficiente para fornecer flanges 4 com um grau desejável de elasticidade. O membro de suporte 6 pode ser formado a partir do material, a fim de ter um valor de dureza, fornecendo, dessa forma, uma grau de rigidez para o protetor de ouvido 2.

Existem diversos materiais poliméricos resilientes conhecidos, que podem ser utilizados efetivamente na fabricação do protetor de ouvido 2, incluindo, mas não se limitando a, borracha natural, borracha de neopreno, borracha de SBR1 borracha de silicone, borracha de EPDM, borracha de polibutadieno, elastômeros de poliuretano, polímeros de haleto de vinila, etc.

O tubo 16 pode ser composto por qualquer material adequado, fornecendo ao tubo 16 uma elasticidade, semi-rigidez, ou rigidez necessária. Por exemplo, o tubo pode ser produzido a partir de um poliéter éter cetona (PEEK), um metal, um material de borracha sintética ou natural, ou um material plástico como polietileno, PVC, náilon, vinil, etc., ou combinações dos mesmos.

O tubo 16 é fixo ao interior do membro de suporte 6 através do canal 14, de preferência, por um encaixe por atrito. Conforme mencionado, tanto o canal 14 como o tubo 16 são substancialmente cilíndricos em formato. O tubo 16 inclui um diâmetro externo De e um diâmetro interno D|. O diâmetro externo De do tubo 16 e o diâmetro do tubo 16 medido a partir das suas superfícies externas, ou seja, as superfícies do tubo 16 que estão em contato com o protetor de ouvido 2. O diâmetro interno Di do tubo 16 é o diâmetro do tubo medido a partir de suas superfícies internas, ou seja, as superfícies que não entram em contato com o protetor de ouvido 2. Para fornecer o encaixe por atrito desejado ao tubo 16 dentro do canal 14, o diâmetro externo De do tubo 16 é dimensionado ligeiramente maior que o diâmetro do canal 14. Dessa forma, quando o tubo 16 é inserido no canal 14, o material polimérico resiliente que compõe a porção do membro de suporte 6 adjacente ao canal 14 é levemente deslocado, causando uma situação de compactação/tensão no mesmo, que cria o encaixe por atrito desejado entre o protetor de ouvido 2 e o tubo 16.

Alternativamente, o tubo 16 pode ser fixo ao protetor de ouvido 2 através do canal 14, por um agente de ligação. Por exemplo, uma cola pode ser aplicada ao tubo 16 e/ou ao canal 14 antes da inserção do primeiro no segundo. Então, após a cura da cola, o tubo 16 é firmemente ligado ao material polimérico resiliente do protetor de ouvido 2. Conforme mencionado, o protetor de ouvido 2 é formado por qualquer material polimérico resiliente adequado. O protetor de ouvido 2 e/ou partes do mesmo podem ser produzidos por qualquer processo adequado, incluindo, mas não se limitando a, modelagem por injeção, fundição, extrusão, etc.

O protetor de ouvido 2 inclui, ainda, um filtro 18 disposto dentro do canal 14. Nesta modalidade exemplificadora, o filtro 18 está disposto dentro do canal, em uma extremidade do tubo 16. Conforme mostrado nas figuras 2A e 2B, o filtro 18 está disposto sobre e em volta de uma extremidade do tubo 16 situado no canal 14, no interior do membro de suporte 6. Aqui, o filtro 18 é uma membrana porosa flexível que envolve e cobre o interior da extremidade do tubo 16. Neste exemplo ilustrativo, o filtro 18 é um filtro de malha, de preferência um poliéster, que tem aproximadamente 400 a 500 fios por 2,54 cm (1 polegada). A malha que forma o filtro 18 inclui aberturas, com cada uma tendo uma área em seção transversal de cerca de 2,6E-6 cm2 (4 χ 10"7 polegadas quadradas) a cerca de 3,9E-6 cm2 (6 x10~7 polegadas quadradas) e, de preferência, cerca de 3,2E-6 cm2 (4,9 χ 10~7 polegadas quadradas).

O filtro 18 é, de preferência, fixo ao tubo 16 e preso dentro do canal 14 por um encaixe por atrito. Particularmente, antes da inserção do tubo 14 no canal 16, conforme discutido genericamente acima, o filtro de malha está disposto em uma extremidade do tubo 16 e envolto parcialmente no mesmo. Consulte a figura 2C. Esta extremidade do tubo 16, com o filtro de malha 18 no mesmo, é pressionada contra a abertura do canal 14, na segunda extremidade 10 do membro de suporte 6 do protetor de ouvido 2. Conforme o tubo 16 é empurrado para dentro do membro de suporte 6, a extremidade interior do mesmo e o filtro de malha 18 disposto sobre o mesmo passam através do canal, até que a posição mostrada na figura 2A seja alcançada. Conforme o tubo 16 é empurrado para dentro do canal 14, o filtro de malha 18 é forçado firmemente sobre a extremidade aberta do tubo 16. As bordas 19 do filtro 18 que se estendem além do diâmetro externo De do tubo 16 são pressionadas entre o tubo 16 e as paredes do membro de suporte 6 que delimitam o canal 14. Isto cria um encaixe por atrito estreito do filtro 18 na extremidade interior do tubo 16, segurando, dessa forma, o filtro 18 dentro do canal 14. Mais importante, todas as bordas 19 do filtro 18 se estendem além do diâmetro externo De do tubo 16, de tal forma que não há aberturas entre o filtro 18 e o diâmetro interno D|, através do qual som pode passar sem impedimento. Ou seja, o filtro 18 é preso no tubo 16 dentro do canal 14 de tal forma que, quando o protetor de ouvido 2 é inserido no canal auditivo de um usuário, todo o som que passa através do tubo 16 e do canal 14 deve também passar através do filtro 18.

No exemplo presente, o filtro de malha 18 é substancialmente quadrado, tendo um comprimento e uma largura de cerca de 0,64 cm (0,25 polegadas). Obviamente, isso é simplesmente ilustrativo. O filtro 18 pode ter qualquer formato que tenha uma dimensão em uma direção de cerca de 0,48 cm (3/16 polegadas), e que tenha uma dimensão em uma outra direção substancialmente ortogonal de cerca de 0,31 cm (5/16 polegadas). De modo mais genérico, o filtro 18 compreende um tamanho e um formato suficiente para cobrir totalmente a extremidade interna do tubo 16 e se estender pelo menos parcialmente ao longo dos lados externos do tubo 16, de tal modo que o tubo 16 e o filtro 18 podem estar dispostos dentro do canal 14, conforme discutido no parágrafo seguinte. Ou seja, o filtro 18 pode ser quadrado, retangular, circular, oval, etc., ou ter qualquer combinação dos mesmos, tendo as dimensões descritas.

Em uso, a segunda extremidade 10 do membro de suporte 6 age como um cabo que é pego pelo usuário durante a inserção. O protetor de ouvido 2 é colocado próximo ao ouvido do usuário e, então, inserido no canal auditivo. A primeira extremidade 8 do membro de suporte 6, e a menor das flanges 4 disposta no mesmo, entram no canal auditivo em primeiro lugar, durante a inserção. Então, o protetor de ouvido 2 é empurrado para dentro do canal por uma segunda extremidade 10 do membro de suporte 6. As flanges 4 levemente comprimidas durante a inserção ficam alojadas no canal auditivo para bloquear significativamente a passagem de som. Uma porção da segunda extremidade 10 do membro de suporte 6 permanece na abertura do canal auditivo ou se estende ligeiramente para fora do mesmo, agindo como um cabo para remover o protetor de ouvido 2.

O tubo 16, conforme disposto no membro de suporte 6, em combinação com o canal 14, forma uma rota através do protetor de ouvido 2 de tal modo que, quando o protetor de ouvido 2 é inserido adequadamente conforme descrito, uma estreita coluna de ar é criada entre o ouvido interno do usuário e o ambiente externo. Esta coluna de ar compreende, essencialmente, uma fenda na oclusão fornecida pelo protetor de ouvido e permite, dessa forma, que o som penetre no protetor de ouvido e chegue até os órgãos auditivos no ouvido interno do usuário. Desta forma, uma atenuação reduzida é fornecida pelo protetor de ouvido, de tal modo que, quando inserido adequadamente, o usuário ouve sons do ambiente externo, mas ainda é dotado de um grau de proteção auditiva.

A coluna de ar criada pelo canal 14 e pelo tubo 16 é interrompida pelo filtro 18 que se estende ao longo da extremidade interior do tubo 16. A coluna de ar é, essencialmente, uma fenda intencional formada no protetor de ouvido 2 para permitir que som passe através do protetor de ouvido 2 até o ouvido interno de um usuário. Esta fenda reduz o grau geral de atenuação sonora fornecido pelo protetor de ouvido 2. Entretanto, as aberturas do filtro 18 formam áreas de resistência de fluxo de ar que servem para atenuar ou reduzir a amplitude de uma onda sonora que passa através do tubo 16, fornecendo, dessa forma, atenuação de alguns ou de todos os sons escoados. Desta forma, o filtro 18 mantém a atenuação reduzida fornecida pelo canal 14 e pelo tubo 16, especialmente quando o protetor de ouvido 2 é submetido a freqüências baixas. Por exemplo, um teste do protetor de ouvido 2 indicou um SNR de 14, quando testado de acordo com o padrão EN352-2.

A transmissão de som através da rota criada pelo tubo 16 depende, entre outras coisas, do volume da coluna de ar formada no interior do tubo 16 e a porosidade do filtro 18 que cobre a extremidade interna do tubo 16. Ou seja, pelo menos o diâmetro interno Di e o comprimento do tubo 16 (que delimitam a coluna de ar interna), e o tamanho de abertura e densidade (isto é, abertura por polegada quadrada) do filtro, são parâmetros críticos para a transmissão de som através do protetor de ouvido 2.

Genericamente, o tubo 16 pode ter qualquer diâmetro externo De de tamanho suficiente, a fim de ser prontamente inserido no canal 14, e a fim de ser preso ao mesmo por um encaixe por atrito suficiente, conforme discutido acima. O diâmetro interno Di do tubo 16 é escolhido para facilitar uma propagação de som desejada. Por exemplo, o diâmetro interno Di está genericamente na faixa de aproximadamente 0,08 cm (0,031 polegadas) a aproximadamente 0,16 cm (0,062 polegadas). O comprimento X correspondente do tubo 16 é de aproximadamente 0,51 cm (0,200 polegadas) a aproximadamente 1,27 cm (0,500 polegadas), respectivamente. Mais particularmente, em uma modalidade preferencial, o diâmetro interno Di é de aproximadamente 0,076 cm (0,030 polegadas) e o comprimento X é de aproximadamente 0,65 cm (0,256 polegadas). Em outra modalidade, o diâmetro interno Di é de aproximadamente 0,05 cm (0,020 polegadas) e o comprimento X é de aproximadamente 1,27 cm (0,500 polegadas). Conforme mencionado, o filtro de malha 18 tem aproximadamente 0,64 cm (0,25 polegadas) por 0,64 cm (0,25 polegadas), e inclui aberturas com uma área de cerca de 2,6E-6 cm2 (4 x 10-7pol2) a cerca de 3,9E-6 cm2 (6 x 10-7pol2). As aberturas são distribuídas igualmente ao longo do filtro de tecido 18 a uma densidade de cerca de 460 aberturas por 6,5 cm2 (1 polegada quadrada). Uma característica importante do protetor de ouvido 2 é que as bordas 19 do filtro 18 se estendem sobre e além dos limites do diâmetro externo De do tubo 16, a fim de se envolver ou cobrir a extremidade interna aberta do tubo 16. Ou seja, nenhum espaço aberto é fornecido entre o filtro 18 e o diâmetro interno Di do tubo 16, através do qual o som pode se propagar sem impedimento através do tubo 16 e, por fim, até o ouvido interno do usuário. Esta disposição fornece uma baixa atenuação, mas ainda maior que uma atenuação zero, mesmo nas freqüências mais baixas. Por exemplo, o protetor de ouvido 2 pode fornecer um valor SNR de cerca de 12 a cerca de 17, quando testado de acordo com o padrão EN 352-2.

A compactação ou outra deformação do tubo 16 durante, por exemplo, a inserção do protetor de ouvido 2 no canal auditivo do usuário é claramente indesejável, devido ao fato de que essa deformação do tubo 16 resultaria na deformação correspondente da coluna de ar delimitada pelo mesmo. Dessa forma, o(s) material(is) usado(s) para fabricar o tubo 16 (vide acima) precisa(m) ser adequado(s) para manter o formato e dimensões do mesmo durante o uso e manuseio comum do protetor de ouvido 2. Por exemplo, o tubo 16 pode ser fabricado a partir de uma borracha rígida ou semi-rígida ou material plástico.

Adicionalmente, o tubo 16 nesta modalidade é colocado no canal 14 próximo à segunda extremidade 10 do membro de suporte 6, conforme mostrado através do exemplo na figura 2A. Esta característica fornece diversas vantagens, incluindo a disposição do tubo 16, a fim de se limitar as forças de compressão exercidas no mesmo quando o protetor de ouvido 2 é inserido no canal auditivo. Ou seja, durante a inserção, as flanges 4 são recebidas dentro do canal auditivo e a segunda extremidade 10 do suporte 6 é posicionada na abertura do canal auditivo ou se estende a partir da mesma. Dessa forma, as flanges 4, e não a segunda extremidade 10 do membro de suporte 6, recebem a maior parte das forças de compressão associadas a inserção do protetor de ouvido 2.

Adicionalmente, uma vantagem de conforto é derivada da disposição do tubo 16 próximo a segunda extremidade 10 do membro de suporte 6. Particularmente, a natureza rígida ou semi-rígida do tubo 16 não afeta um usuário durante o uso do protetor de ouvido 2 pois, conforme acima mencionado, a segunda extremidade 10 do membro de suporte não está genericamente dentro do canal auditivo, quando o protetor de ouvido 2 é inserido. Dessa forma, o usuário é exposto apenas a natureza confortável e maleável da primeira extremidade 8 do membro de suporte 6.

A porção do canal 14 que não é suportada pelo tubo 16 pode ser reforçada, conforme discutido neste documento, para conter as forças de compressão da inserção. Alternativamente, tal canal pode não incluir um reforço e, dessa forma, pode se comprimir levemente durante a inserção e/ou uso. Entretanto, a invenção contempla tal condicionamento e, dessa forma, dimensiona o canal 14 adequadamente de tal modo que a compactação do canal 14 não inibe a passagem desejada de som. Ou seja, a rota do som ou a 'fenda' são mantidas mesmo durante a compactação do canal 14, devido ao dimensionamento adequado do diâmetro do canal.

Até aqui, o tubo 16 foi descrito ilustrativamente como se estendendo genericamente da segunda extremidade posterior 10 do membro de suporte 6 até genericamente o meio do membro de suporte 6 próximo à flange 4 mais larga. Consulte a figura 2A. Entretanto, o tubo 16 pode ter qualquer comprimento desejado e pode ser disposto em qualquer posição desejada, dentro do canal 14. Por exemplo, conforme mostrado na figura 2D, o tubo 16 tem um comprimento X' significativamente menor que aquele mostrado na figura 2A. Aqui, o tubo 16 está disposto dentro do canal 14 em uma posição dentro do membro de suporte 6, para longe da segunda extremidade 10. O filtro 18 é encaixado na extremidade do tubo 16 mais próxima a primeira extremidade 8 do membro de suporte 6, conforme discutido acima em relação à configuração da figura 2A.

Até aqui, a invenção foi descrita incluindo o tubo 16 e o filtro 18 encaixado por atrito dentro do canal 14. Entretanto, a invenção claramente contempla outras modalidades onde, por exemplo, não há tal tubo 16. Ou seja, em uma modalidade alternativa, o protetor de ouvido 2 inclui o canal 14, que tem as dimensões internas adequadas para formar a coluna de ar desejada que se estende através do protetor de ouvido 2. Em tal modalidade, o filtro está disposto dentro do membro de suporte 6 a fim de se estender completamente ao longo do canal 14. Por exemplo, o filtro pode ser ligado ao membro de suporte 6 no canal 14, de tal forma que o filtro 18 estende-se completamente ao longo do canal 14. Alternativamente, o filtro 18 pode ser formado integralmente com o membro de suporte 6.

O protetor de ouvido 2, conforme mostrado e descrito aqui, pode incluir, também, uma haste (não mostrada) embutida no e/ou estendendo-se a partir do membro de suporte 6. A haste pode ser usada: para fornecer um grau de rigidez ao membro de suporte, como um cabo para facilitar a inserção e remoção do protetor de ouvido 2 a partir do canal auditivo do usuário, para conectar um cordão ou outro dispositivo ao protetor de ouvido, etc. A haste está disposta ao longo do eixo longitudinal do protetor de ouvido 2. Dessa forma, o canal 14 se estende através de porções do membro de suporte e através de pelo menos uma porção da haste. Tal haste é composta por um material rígido ou semi-rígido, como uma borracha sintética ou natural, um plástico, etc.

As figuras 4 e 5 mostram um protetor de ouvido 20, de acordo com outra modalidade da invenção. Deve-se notar que, partes e componentes similares são indicados aqui e através de todo o documento através de números de referência compatíveis.

O protetor de ouvido 20 inclui uma porção atenuadora de som 22 disposta na primeira extremidade 8 do membro de suporte alongado 6. A porção atenuadora de som 22, genericamente, é qualquer item que é inserível no canal auditivo de um usuário, e adequado para bloquear e/ou amortecer o com que passa através do canal auditivo. Mais especificamente, conforme mostrado nas figuras 4 e 5, a porção atenuadora de som 22 é um ressalto substancialmente hemisférico que se estende posteriormente em direção à segunda extremidade 10 do membro de suporte 6.

O protetor de ouvido 20 inclui, ainda, o canal 14 que se estende ao longo de um eixo longitudinal do protetor de ouvido 20, através do membro de suporte 6 e através do elemento atenuador de som 22, de tal modo que o canal se abre para o ambiente externo em uma superfície de inserção 24 do elemento atenuador de som 22 e em uma segunda extremidade 10 do membro de suporte 6. O tubo 16 está disposto dentro do protetor de ouvido 20 no canal 14, sendo mantido no mesmo, de preferência, por um encaixe por atrito que resulta do fato de que o diâmetro externo De do tubo 16 é levemente maior que o diâmetro do canal 14. O tubo 16 pode se estender até o comprimento exato do canal 14, ou pode ter um comprimento X menor que ou maior que o comprimento do canal 14. Em uma modalidade preferencial, conforme mostrado na figura 5, o tubo 16 é substancialmente mais curto que o canal e está disposto próximo à segunda extremidade 10 do membro de suporte 6. O filtro 18 está disposto na extremidade interna do tubo 16 e se estende completamente ao longo dos diâmetros interno e externo DI e DE, e envolve lados do tubo 16, a fim de ser cunhado entre o tubo 16 e o material do membro de suporte 6 que forma o canal 14. A disposição, aspectos e características do filtro 18 em relação ao protetor de ouvido 20 são similares aquelas discutidas acima, em relação ao protetor de ouvido 2.

O membro de suporte 6, conforme mencionado acima, é produzido a partir de qualquer material adequado maleável, semi-rígido, ou rígido, conforme se deseje. Particularmente, o membro de suporte 6 pode ser composto por um plástico ou um material de borracha, e pode ser formado, de preferência, através de modelagem por injeção.

A porção atenuadora de som 22 é feita, de preferência, a partir de um material resiliente compressível, como, por exemplo, um plástico resiliente compressível, ou um material ou composição de borracha. De preferência, a porção atenuadora de som é composta por um material semelhante à espuma, composto por uma espuma macia, maleável e automoldável, com propriedades de recuperação instantâneas, como um poliuretano ou uma espuma de blenda acrílica. Outras espumas adequadas incluem PVC, silicone e nitrilo, entre outras. Uma espuma adequada é descrita, por exemplo, na patente US n° 5.792.998, concedida a Gardner, Jr. et al., aqui incorporada por referência. O protetor de ouvido descrito aqui compreende um material de espuma dinamicamente rígido, que tem uma rigidez estática baixa, e uma rigidez dinâmica alta. Outra espuma adequada é descrita, por exemplo, na patente US n° 4.158.087, concedida a Wood, aqui incorporada por referência. A porção atenuadora de som 22 pode ser formada, por exemplo, por um processo de moldagem e, então, ligada a primeira extremidade 8 do membro de suporte 6 por um agente de ligação, como uma cola.

Em uso, o protetor de ouvido 20 é manuseado a partir da segunda extremidade 10 do membro de suporte 6, e colocado próximo ao ouvido do usuário. Então, o elemento atenuador de som 22 é inserido na abertura do canal auditivo e inserido no canal empurrando-se a segunda extremidade 10 do membro de suporte 6. O elemento atenuador de som 22 é comprimido dentro do canal auditivo e bloqueia o mesmo, para atenuar a passagem de sons do ambiente externo até o ouvido interno. A segunda extremidade 10 do membro de suporte 6 permanece no ou se estende a partir do canal auditivo, quando o protetor de ouvido 22 é completamente inserido. Para remover o protetor de ouvido 20, o usuário segura a segunda extremidade exposta 10 e puxa o protetor de ouvido 20 do canal auditivo.

Conforme mencionado, a porção atenuadora de som comprimida 22 encaixada no canal auditivo fornece atenuação, entretanto, som é permitido chegar até o ouvido interno através da coluna de ar formada e mantida pelo canal 14 e pelo tubo 16, estendendo-se através do protetor de ouvido 20.

Aqui novamente, conforme descrito acima com referência às figuras 1, 2 e 2A, o diâmetro interno Di do tubo 16 é de aproximadamente 0,08 cm (0,031 polegadas) a aproximadamente 0,16 cm (0,062 polegadas), o comprimento X é de aproximadamente 0,51 cm (0,200 polegadas) a aproximadamente 1,27 cm (0,500 polegadas), e, mais particularmente, em uma modalidade exemplificadora, o diâmetro interno Di é aproximadamente 0,10 cm (0,040 polegadas) e o comprimento X é aproximadamente 0,65 cm (0,256 polegadas), e em outra modalidade, o Di é aproximadamente 0,05 cm (0,020 polegadas) e L é aproximadamente 1,27 (0,500 polegadas).

O filtro 18 do protetor de ouvido 20 inclui aberturas, conforme discutido acima, o que cria áreas de resistência de fluxo de ar que atenuam ou reduzem a amplitude de uma onda sonora que se propaga através do tubo 16, conforme discutido em relação ao protetor de ouvido 2, fazendo com que o protetor de ouvido 20 tenha uma atenuação sonora reduzida, maior que zero, ao longo de uma faixa de freqüências, incluindo freqüências mais baixas.

Adicionalmente, enquanto o protetor de ouvido 20 que foi descrido até o momento inclui o tubo 16, a invenção contempla uma modalidade do protetor de ouvido 20 sem o tubo 16, onde o filtro 18 está disposto e/ou fixo dentro do canal 14, conforme discutido acima com referência ao protetor de ouvido 2.

As figuras 6 e 7 mostram um protetor de ouvido 50 em outra modalidade da invenção. O protetor de ouvido 50 inclui uma parte estrutural 52 que tem uma primeira extremidade 54 e uma segunda extremidade oposta 56. Adicionalmente, o protetor de ouvido 50 inclui o canal 14 formado ao longo de um eixo longitudinal do mesmo, da primeira extremidade 54 até a segunda extremidade 56. O tubo 16 está disposto dentro do canal e é fixo através do mesmo a parte estrutural 52. O filtro 18 está disposto na extremidade interna do tubo 16 e se estende completamente ao longo dos diâmetros interno e externo Di e De, e envolve lados do tubo 16, a fim de ser cunhado entre o tubo 16 e o material do parte estrutural 52 que delimita o canal 14. A disposição, aspectos e características do filtro 18, em relação ao protetor de ouvido 20, são similares aqueles discutidos acima, em relação ao protetor de ouvido 2. O tubo 16 e o filtro 18, conforme descrito anteriormente, são, de preferência, encaixados por atrito no canal 14, mas também podem ser aderidos ou ligados.

O protetor de ouvido 50 é formado por um material resiliente compressível, como, por exemplo, um material semelhante à espuma. Mais particularmente, o protetor de ouvido 50 é composto, de preferência, por uma espuma produzida a partir de um poliuretano, uma blenda acrílica, um PVC1 um silicone, um nitrilo, etc. O protetor de ouvido 50 pode ser formado por qualquer processo de fabricação convencional adequado, incluindo, mas não se limitando a, moldagem, extrusão, fundição por matriz, etc.

O canal 14 pode ser formado no momento da fabricação da parte estrutural 52 ou em uma etapa de processamento subsequente. Por exemplo, onde a parte estrutural 52 é formada por moldagem, um molde pertinente inclui um elemento de inserção disposto ao redor do mesmo a fim de se formar o canal 14 na parte estrutural 52. Ou seja, o material de espuma, em uma forma líquida, é injetado no molde. O elemento de inserção é, por exemplo, um elemento em forma de pino que se estende no interior da cavidade moldada. O material de espuma e deixado para expandir e preencher o molde ao redor do elemento de inserção. Uma vez que a espuma está totalmente formada, uma nova parte estrutural 52 é ejetada do molde. Durante a ejeção, o elemento de inserção é removido da parte estrutural, resultando, dessa forma, na formação do canal 14.

É claro que, alternativamente, o canal 14 pode ser feito em uma etapa de processamento separada. Ou seja, a parte estrutural 52 pode ser fabricada primeiro e, então, o canal pode ser formado subseqüentemente por, por exemplo, perfuração, desbaste, tratamento a laser, conforme descrito no pedido de patente US n° 10/346.604, concedido a Taylor, aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade, tratamento por jato de água, conforme descrito no pedido de patente US n° 10/660.015, concedido a Schreiber, aqui incorporado a título de referência, em sua totalidade, e etc.

Após a formação da parte estrutural 52 e do canal 14, o tubo 16 com o filtro 18 é então inserido no canal 14 e fixo à parte estrutural 52 de maneira similar aquela discutida em relação ao protetor de ouvido 2. O tubo 16 pode ter um comprimento maior ou menor que um comprimento do canal 14. Na modalidade ilustrada, o comprimento do tubo 16 é substancialmente menor que o comprimento do canal 14, e está disposto próximo a segunda extremidade 56 do protetor de ouvido 50.

Em uso, o protetor de ouvido 50 é primeiramente comprimido para reduzir um diâmetro de seção transversal do mesmo. De preferência, isto é alcançado quando o usuário gira o protetor de ouvido 52 entre os dedos ou as mãos, em torno do eixo longitudinal do protetor. Esta técnica de rolagem/compactação é aplicada até que o diâmetro do protetor de ouvido 50 é aproximadamente menor que o diâmetro do canal auditivo do usuário. Então, a primeira ou segunda extremidade 54 e 56 do protetor de ouvido 50 é inserida através da abertura do canal auditivo e para dentro do canal. O protetor de ouvido 50 é inserido no canal auditivo a tal profundidade que a extremidade final 54 e 56 da parte estrutural 52 está no ou estende-se ligeiramente a partir da abertura do canal auditivo. Uma vez inserido no canal auditivo, o material resiliente que compõe o protetor de ouvido 50 se expande de seu estado temporariamente comprimido para preencher melhor o canal auditivo e encaixar o protetor de ouvido 50 no mesmo, atenuando efetivamente a passagem de som.

Entretanto, enquanto um grau significativo de atenuação sonora é alcançado pela parte estrutural 52 do protetor de ouvido 50, o canal 14 e o tubo 16 que se estendem através do núcleo da parte estrutural 52 delimitam uma coluna de ar que conecta os órgãos auditivos do ouvido interno ao ambiente externo. Dessa forma, permite-se que o som do ambiente externo passe através do tubo 16 até o ouvido interno. Desta forma, o protetor de ouvido 50 fornece ao usuário um grau de proteção auditiva enquanto ainda permite que som seja ouvido, fornecendo, dessa forma, uma atenuação relativamente reduzida. O filtro 18 está disposto dentro do protetor de ouvido 50, de tal modo que parte do som que se propaga através do tubo 16 passa através das aberturas do filtro 18. Conforme mencionado anteriormente, as aberturas do filtro 18 delimitam áreas de resistência de fluxo de ar, que atenuam o som que passa através do tubo 16. O diâmetro interno Di do tubo 16 do protetor de ouvido 50 é conforme descrito anteriormente. A configuração do protetor de ouvido 60 resulta em uma atenuação menor (mas uma atenuação maior que zero) ao longo de uma faixa de freqüências, incluindo especialmente freqüências baixas.

Conforme outras modalidades da invenção discutidas aqui, o protetor de ouvido 50 que tem sido descrito até o momento inclui o tubo 16. Entretanto, a invenção claramente contempla um protetor de ouvido 50 que não inclui um tubo 16. Tal modalidade do protetor de ouvido 50 incluiria o canal 14, conforme descrito, mas seria formado para ter as dimensões particulares discutidas acima, em relação ao tubo 16, para delimitar a coluna de ar, conforme desejado. Em tal modalidade, o filtro 18 seria disposto e/ou fixo dentro da parte estrutural 52 do protetor de ouvido 50, no canal 14, e iria se estender ao longo do mesmo, a fim de filtrar o som que se propaga através do canal 14, conforme discutido em detalhes acima.

Além disso, o protetor de ouvido 50 mostrado nas figuras 6 e 7 tem um tubo 16 disposto no canal 14, com uma extremidade que está em contiguidade à segunda extremidade 56 da parte estrutural 52, e com a outra extremidade do tubo 16 se estendendo até aproximadamente o meio da parte estrutural 52. Isto, claro, é um exemplo de configuração. Conforme modalidades anteriores, o tubo 16 pode incluir um comprimento X mais curto do que o apresentado, de tal modo que ambas as extremidades do tubo 16 estão dispostas no canal 14, em uma região central da parte estrutural 52 do protetor de ouvido 50.

Os dispositivos de proteção auditiva da invenção, que têm sido descritos até o momento, incluem um único tubo 16 disposto em um canal 14 que se estende através do dispositivo de proteção auditiva, onde um único filtro 18 é colocado em uma extremidade interior do tubo 16. Esta configuração é, claro, meramente ilustrativa. Um dispositivo de proteção auditiva de acordo com a invenção pode incluir uma pluralidade de tubos 16 dispostos no canal 14, com cada tubo sendo encaixado com um filtro 18. Por exemplo, o protetor de ouvido 2 da figura 2D pode incluir uma pluralidade de pequenas disposições de tubos/filtros 16/18, sendo que tal pluralidade está disposta ao longo do comprimento do canal 14.

Ainda mais alternativamente, em uma outra modalidade exemplar da invenção, um protetor de ouvido 60 é fornecido, conforme mostrado na figura 8, incluindo um canal 14 que tem uma largura ligeiramente maior que a das modalidades anteriores, a fim de receber e reter um segundo tubo 62 dentro donde o primeiro tubo 16 está disposto. O filtro 18 está disposto conforme mostrado para cobrir e fechar uma extremidade interna do segundo tubo 62. O primeiro tubo 16 pode ser encaixado por atrito dentro do segundo tubo 62 ou, alternativamente, pode ser ligado ao segundo tubo 62, ou pode ser formado integralmente com o mesmo, etc. Uma primeira extremidade do segundo tubo 62 se estende até a primeira extremidade 54 do protetor de ouvido 60. Esta primeira extremidade do segundo tubo 62 é mostrado na figura 8 se estendendo além da primeira extremidade do primeiro tubo 16. As segundas extremidades do primeiro e do segundo tubo 16 e 62 estão igualmente dispostas e genericamente niveladas com a segunda extremidade 56 do protetor de ouvido 60. Esta configuração é, claro, exemplificadora, e pode ser alterada. Por exemplo, o primeiro tubo 16 pode estar mais centralizado dentro da estrutura 52 do protetor de ouvido, de tal modo que o segundo tubo 62 se estende além de ambas primeira e segunda extremidades do primeiro tubo 16. Também nota-se que a distância do segundo tubo 62 que se estende além do primeiro tubo 16 na primeira e/ou segunda extremidades pode variar conforme desejado, e o segundo tubo 62 pode ser posicionado no canal 14, para não ficar em posição limítrofe com nenhuma das extremidades 54 e 56 da parte estrutural 52 do protetor de ouvido.

Conforme o protetor de ouvido 50 discutido acima, o presente protetor de ouvido 60 fornece um grau significativo de atenuação sonora, mas o primeiro e segundo tubos 16, 62 que se estendem através do núcleo da parte estrutural 52, em combinação com a porção restante do canal 14, delimitam uma coluna de ar que conecta os órgãos auditivos do ouvido interno ao ambiente externo, quando o protetor de ouvido 60 é usado por um usuário. Dessa forma, permite-se que o som do ambiente externo passe através dos tubos 16 e 62, até o ouvido interno. Ainda, conforme explicado anteriormente neste documento, o filtro 18 atenua parte do som que se propaga através dessa coluna de ar. Desta forma, o protetor de ouvido 60 fornece ao usuário um grau de proteção auditiva, enquanto ainda permite que som seja ouvido, fornecendo, dessa forma, uma baixa atenuação ao longo de uma faixa de freqüências e, especialmente, freqüências baixas.

O diâmetro interno Di do primeiro tubo 16 é conforme descrito anteriormente. O diâmetro interno Di do segundo tubo 62 é de aproximadamente 0,05 cm (0,020 polegadas) a aproximadamente 0,23 cm (0,090 polegadas), o comprimento Y é de aproximadamente 0,25 cm (0,100 polegadas) a aproximadamente 3,18 cm (1,250 polegadas), e, mais particularmente, em uma modalidade preferencial, a diâmetro interno Di é de aproximadamente 0,16 cm (0,062 polegadas) e o comprimento Y é de aproximadamente 1,78 cm (0,700 polegadas). O canal 14 é dimensionado de modo correspondente, em relação ao primeiro e segundo tubos 16 e 62.

As figuras de 9 a 11 mostram um dispositivo semi-auricular 100, em uma modalidade da invenção. O dispositivo semi-auricular 100 inclui uma faixa de pescoço curva 102 que tem uma primeira extremidade 104 e uma segunda extremidade oposta 106. Os elementos atenuadores de som 108 são dispostos em cada uma das primeira e segunda extremidades 104 e 106 da faixa de pescoço 102. A faixa de pescoço 102 inclui uma porção de conexão 110 disposta na primeira e na segunda extremidade 104 e 106. Os elementos atenuadores de som 108 incluem, cada um, uma porção de retenção 112 que recebe e retém a porção de conexão 110 da faixa de pescoço 102. A porção de retenção 112 está disposta em uma extremidade distai 114 de cada porção atenuadora de som 108. A extremidade distai 114 está situada de um lado oposto a extremidade de inserção 116 do elemento atenuador de som 108.

Em uma modalidade, conforme mostrado na figura 10, a porção de conexão 110 da faixa de pescoço 102 é substancialmente esférica em formato. A porção de retenção 112 do elemento atenuador de som 108 tem, de modo correspondente, um formato esférico oco. Consequentemente, a combinação da porção de conexão 110 e a porção de retenção 112 forma efetivamente uma união esfera e soquete que fixa de forma segura o elemento atenuador de som 108 à faixa de pescoço 102, mas permite que o elemento de atenuação 108 gire ao redor do mesmo.

Na modalidade mostrada na figura 10, o elemento atenuador de som 108 inclui, ainda, o canal 14, o tubo 16 fixo ao mesmo, e o filtro 18 disposto sobre e cobrindo a extremidade interna do tubo 16. O canal 14 pode tomar qualquer rumo a partir da extremidade de inserção 116 do elemento atenuador de som até a extremidade distai 114, e é mostrado em uma forma exemplificadora que ele atravessa linearmente o elemento 108, de um ângulo até um eixo longitudinal do elemento 108.

Em outra modalidade do dispositivo semi-auricular 100, conforme mostrado na figura 11, a porção de conexão 110 é semelhante a uma haste e é recebida e retida de modo fixo dentro da porção de retenção 112 de formato correspondente. Aqui, a porção de conexão 110 é fixa dentro da porção de retenção 112 através de encaixe por atrito, um agente de ligação, etc. Dessa forma, o elemento atenuador de som 108 é mantido rigidamente na faixa de pescoço 102. O elemento atenuador de som 108 desta presente modalidade inclui, ainda, o canal 14, o tubo 16 fixo ao mesmo, e o filtro 18 disposto sobre e cobrindo a extremidade interna do tubo 16. Aqui, o canal 14 se estende linearmente ao longo de um eixo longitudinal do elemento atenuador de som 108, da extremidade de inserção 116 até a extremidade distai 114, e através da porção de retenção 112, porção de conexão 110, e através da extremidade 106 da faixa de pescoço 102.

De preferência, os elementos atenuadores de som 108 são formados por um material resiliente compressível, como uma borracha, um plástico, ou um material semelhante à espuma. A faixa de pescoço 102 é composta por um ou mais materiais de borracha rígida ou plástico. O tubo 16, conforme descrito anteriormente, é composto por um material rígido ou semi- rígido, como uma borracha ou um plástico, para manter a integridade do mesmo durante o manuseio e uso do dispositivo semi-auricular 100. O tubo 16 pode se estender através de todo o conjunto descrito, ou apenas através de uma porção ou todo o elemento atenuador de som 108, conforme se deseje. De preferência, conforme mostrado na figuras 9 e 10, o tubo 16 se estende apenas parcialmente no canal 14, e está disposto próximo a extremidade distai 114 do elemento atenuador de som 108. O filtro 18 é, por exemplo, um quadrado de malha que tem aberturas formadas através do mesmo, sendo que o quadrado de malha envolve e cobre substancialmente a extremidade interna do tubo 16, conforme discutido acima em relação às modalidades exemplificadoras da invenção.

Em uso, as extremidades de inserção 116 dos elementos atenuadores de som 108 são colocados próximos à abertura do canal auditivo de um usuário. As extremidades de inserção 116 passam através da abertura do canal auditivo e os elementos atenuadores de som 108 são empurrados de modo correspondente para dentro do canal auditivo, sendo que eles são comprimidos e encaixados no lugar, atenuando efetivamente o som. Quando os elementos atenuadores de som 108 são inseridos apropriadamente, conforme descrito, a faixa de pescoço 102 cai por detrás do queixo ou ao longo da parte posterior do pescoço, ou é colocada sobre a cabeça do usuário para sustentar o dispositivo semi-auricular 100 e para facilitar o manuseio do mesmo.

O tubo 16 que se estende através do canal 14 dos elementos atenuadores de som 108 forma a coluna de ar anteriormente discutida, conectando o ouvido interno do usuário ao ambiente externo, para permitir que som seja ouvido pelo usuário. Dessa forma, o dispositivo semi-auricular 100 fornece uma atenuação ao usuário mas ainda permite que som seja ouvido, resultando em um protetor de ouvido de baixa atenuação. O filtro 18, conforme discutido acima, absorve ou amortece o som, particularmente, sons de baixa freqüência, que se propagam através do tubo 16. O resultado é um dispositivo semi-auricular 100 que fornece uma atenuação sonora baixa (mas ainda maior que zero) ao longo de uma faixa de freqüências, incluindo freqüências mais baixas.

O dispositivo semi-auricular 100 aqui descrito inclui o tubo 16. Entretanto, conforme discutido em relação a outras modalidades da invenção, o dispositivo semi-auricular pode não incluir o tubo 16, e pode simplesmente incluir o canal 14, proporcionado e dimensionado adequadamente para formar a coluna de ar através dos elementos atenuadores de som para a propagação de sons. É claro que, em tal modalidade, o filtro 18 que estaria ou fixo ao elemento atenuador de som 108 no canal 14, ou ao filtro 18, estaria em um encaixe por atrito auto-suportado dentro do canal 14.

Enquanto o canal 14 e o tubo 16 têm sido mostrados e discutidos aqui e em todo o documento como tendo um formato genericamente cilíndrico e atravessando uma trajetória em linha reta (por exemplo, um eixo longitudinal do protetor de ouvido, conforme mostrado nas figuras 2A, 5, 7 e 11), a invenção claramente contempla o tubo 16 e/ou o canal 14 como tendo qualquer formato e atravessando qualquer trajetória suficiente e adequada para criar um caminho para a transmissão de som do ambiente externo até os órgãos auditivos do ouvido interno de um usuário. Por exemplo, o tubo 16 e/ou o canal 14 podem ter qualquer seção transversal retilínea e/ou curvilínea desejada e, adicionalmente, podem atravessar uma trajetória desejada através de um dispositivo de proteção auditiva em particular (por exemplo, em linha reta, em ângulo, curva, helicoidal, etc.). Adicionalmente, o tubo 16 e/ou o canal 14 podem ter larguras variadas de seção transversal ao longo de seu comprimento.

O protetores de ouvido mostrado e descrito aqui e em todo o documento pode incluir, também, uma haste e/ou um cordão que se estende a partir do mesmo. A haste e/ou cordão pode ser fixo a uma superfície do protetor de ouvido por um agente de ligação, ou a haste e/ou cordão pode ser embutido parcialmente no protetor de ouvido e, então, fixo ao mesmo. O tubo 16 e/ou o canal 14 pode se estender através de uma porção da haste e/ou cordão, para completar a formação da coluna de ar necessária para transmitir o som até o ouvido interno do usuário. Neste caso, o filtro 18 estaria disposto dentro da haste ou cordão. Alternativamente, o tubo 16 e/ou o canal 14 podem divergir a partir do ponto de conexão da haste e/ou cordão, e sair em uma extremidade do protetor de ouvido oposta a extremidade de inserção.

O dispositivo de proteção auditiva da invenção apresenta um dispositivo, particularmente um protetor de ouvido, que fornece ao usuário uma atenuação sonora relativamente baixa (mas maior que zero) ao longo de uma faixa de freqüências e, especialmente, a freqüências mais baixas. O dispositivo de proteção auditiva é uma construção simples, e precisa apenas de uma tubulação e um filtro baratos. Além disso, o protetor de ouvido da invenção é fácil de se fabricar, tem um custo eficiente, e é durável.

Ao mesmo tempo que a invenção tem sido descrita com referência a uma modalidade exemplificadora, os versados na técnica compreenderão que várias alterações podem ser feitas e equivalentes podem servir como substitutos para elementos do mesmo, sem se afastar do escopo da invenção. Além disso, diversas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material em particular aos ensinamentos da invenção, sem se afastar do escopo essencial da mesma. Portanto, isto significa que a invenção não é limitada à modalidade em particular apresentada como o melhor método contemplado para conduzir esta invenção, mas que a invenção irá incluir todas as modalidades que se encaixam no escopo das reivindicações em anexo.

Claims

1. DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO AUDITIVA, caracterizado pelo fato de compreender: uma porção atenuadora de som configurada para ser disposta dentro do canal auditivo de um usuário, para obstruir a passagem de som, um canal formado através da porção atenuadora de som, configurado para permitir que som passe através da porção atenuadora de som quando a porção está disposta dentro do canal auditivo, um tubo disposto no canal e configurado para permitir que som no canal passe através do mesmo, e um filtro disposto em uma extremidade do tubo e posicionada no interior da porção atenuadora de som, sendo que o filtro atenua parte do som que passa através do tubo.

2. DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO AUDITIVA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o filtro compreende uma membrana que tem uma pluralidade de aberturas formadas através da mesma.

3. DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO AUDITIVA, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada uma das aberturas tem uma área em seção transversal de cerca de 2,6E-6 cm2 (4 χ 10"7 polegadas quadradas) a cerca de 3,9E-6 cm2 (6 χ 10"7 polegadas quadradas).

4. DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO AUDITIVA, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a área em seção transversal tem cerca de 3,5E-6 cm2 (5,4 χ 10"7 polegadas quadradas).

5. DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO AUDITIVA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo compreende uma primeira e segunda porção de tubo, com o primeiro tubo tendo uma área em seção transversal maior que aquela do segundo tubo, com o segundo tubo estando disposto pelo menos parcialmente dentro do primeiro tubo.

6. DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO AUDITIVA, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que: o primeiro tubo inclui um comprimento menor que o comprimento do canal, o segundo tubo inclui um comprimento menor que o comprimento do primeiro tubo, o segundo tubo é contido totalmente dentro do primeiro tubo, o primeiro tubo se estende para dentro do canal, além do segundo tubo, e o filtro é uma membrana flexível com aberturas que se estende sobre a extremidade estendida do primeiro tubo e se envolve ao redor dos lados do primeiro tubo, a fim de ser disposta em um encaixe por atrito entre uma superfície externa do primeiro tubo e uma superfície da porção atenuadora de som que delimita o canal.

7. DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO AUDITIVA, caracterizado pelo fato de compreender: uma porção atenuadora de som configurada para ser disposta dentro do canal auditivo de um usuário, para obstruir a passagem de som, um canal formado através da porção atenuadora de som, geralmente ao longo de um eixo longitudinal do mesmo, sendo que o canal está configurado para permitir que som passe através da porção atenuadora de som quando a porção está disposta dentro do canal auditivo, uma membrana de filtro fina disposta no canal, no interior da porção atenuadora de som, sendo que o filtro inclui uma pluralidade de aberturas que delimitam áreas de resistência de fluxo de ar configuradas para atenuar a passagem de som através do canal.

8. DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO AUDITIVA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que cada uma das aberturas tem uma área em seção transversal de cerca de 2,6E-6 cm2 (4 x 10"7 polegadas quadradas) a cerca de 3,9E-6 cm2 (6 x 10'7 polegadas quadradas).

9. MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UM DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO AUDITIVA, caracterizado pelo fato de compreender: formar um elemento atenuador de som que tem uma primeira e segunda extremidades opostas, formar um canal através do elemento atenuador de som, da primeira extremidade até a segunda extremidade, dispor a membrana de filtro flexível em uma primeira extremidade aberta de um tubo, de tal modo que as bordas laterais da membrana de filtro se estendem além do diâmetro do tubo, inserir a membrana de filtro e a primeira extremidade do tubo no canal, na primeira extremidade do elemento atenuador de som, inclinar as bordas laterais do filtro em direção a segunda extremidade oposta do tubo, e contatar as bordas laterais do filtro com uma superfície externa do tubo, e empurrar o tubo para dentro do canal, de tal forma que a primeira extremidade do tubo e o filtro estejam completamente dispostos dentro do elemento atenuador de som, e de tal forma que as bordas laterais do tubo estão dispostas em um encaixe por atrito entre a superfície externa do tubo e uma superfície da porção atenuadora de som, que delimita as paredes do canal.

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que inclinar as bordas laterais do filtro compreende empurrar o tubo no canal em direção à segunda extremidade do elemento atenuador de som, de tal forma que as paredes do canal unem e dobram as bordas laterais em uma direção voltada para a segunda extremidade do tubo, até que as bordas laterais entrem em contato com a superfície externa do tubo.