CN116686303A - 声音衰减等级系统和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于个人防护设备(PPE)装置的听力保护评估模块。该模块包括环境声音接收器，该环境声音接收器接收环境声音的指示。该模块还包括体验声音接收器，该体验声音接收器接收体验声音的指示，其中体验声音是用户在具有环境声音的环境中佩戴PPE时所体验的声音。该模块还包括场衰减等级(FAR)计算器，该场衰减等级计算器基于环境声音指示和经衰减的声音指示，计算PPE装置的个人衰减等级。

Description

声音衰减等级系统和方法

背景技术

听力保护设备(HPD)和降噪设备的使用为人们所熟知，并且已研究各种类型的设备。此类装置包括入耳式装置，诸如耳塞和包耳式装置，诸如耳罩、护耳器等。通常是在实验室环境中评估听力装置的性能。根据一种方法，可结合装置外部的另一个麦克风，使用具有人工耳道的人工测试头部或仿真头部，这些人工耳道具有加热的模拟肌肉，导致麦克风充当耳鼓。

发明内容

公开了一种用于个人防护设备(PPE)装置的听力保护评估模块。该模块包括环境声音接收器，该环境声音接收器接收环境声音的指示。该模块还包括体验声音接收器，该体验声音接收器接收体验声音的指示，其中该体验声音是用户在具有该环境声音的环境中佩戴PPE时所体验的声音。该模块还包括场衰减等级(FAR)计算器，该场衰减等级计算器基于环境声音指示和经衰减的声音指示，计算PPE装置的个人衰减等级。

上述发明内容并非旨在描述每个公开的实施方案或每种具体实施。以下附图和具体实施方式更具体地举例说明了例示性实施方案。

附图说明

将参照附图对本说明书作进一步的解释，其中数个视图中的类似结构由类似的数字来表示，并且其中：

图1A和图1B是用于评估包耳式听力装置的示例性现有技术系统的示意图。

图2是听力保护功能和评估的示意图。

图3A至图3C示出了根据本文实施方案的为用户提供个人衰减等级的听力保护装置。

图4示出了根据本文实施方案的听力保护系统的示意图。

图5示出了为听力保护装置的佩戴者提供原位场衰减值的方法。

图6示出了本文的系统和方法可用于其中的工业环境。

图7示出了内置于罩子中的场衰减监测系统。

图8至图10示出了能够在先前的附图中所示的实施方案中使用的示例性装置。

虽然上述附图示出了本发明所公开主题的各种实施方案，但还可以想到其它实施方案。在所有情况下，本说明书通过示例性而非限制性的方式示出本发明所公开的主题。应当理解，本领域的技术人员可以设计出许多其它修改和实施方案，这些修改和实施方案也落入本说明书原理的范围和实质内。

具体实施方式

本说明书提供了听力保护装置和在用户佩戴听力保护装置时通过测量原位评估听力装置性能的方法。这允许在现场为佩戴给定听力保护装置的个体计算场衰减等级(FAR)。由于许多因子可影响听力保护装置的原位性能，包括拟合、适当的环境密封、耳道形状和尺寸以及可推挤听力保护装置的活动，因此具有确定针对个体的当前FAR的能力可能是有用的。

现有技术系统和方法允许在装置处于正常使用位置时执行声学评估，并且例如允许在听力装置寿命期间的不同时间执行评估，例如如2020年4月14日公布的美国专利10,617,333所述，该专利允许在装置处于用户使用位置时对装置进行评估。然而，现有技术装置尚未提供一种允许对现场佩戴听力保护装置的个体进行实时衰减的实时原位测量的方法或系统。

图1A示出用于评估包耳式听力装置100的声学性能的现有技术包耳式听力保护评估装置150，如本文所述。包耳式听力装置100可为耳罩、护耳器、通信装置、听力保护装置或其他包耳式听力装置。听力装置100包括声学端口120，该声学端口延伸穿过听力装置100并提供听力装置100的外部和内部空间之间的通道。

在示例性实施方案中，装置150包括操作地连接至宽带对照声源152的控制器151、和用户界面153。声源152被构造成生成具有频率范围在100Hz至约10000Hz之间的声音，并且包括例如125Hz、250Hz、500Hz、1000Hz、2000Hz、4000Hz和8000Hz的此类倍频程带。控制器151被构造成向声源152的控制操作提供信号。在示例性实施方案中，控制器151为具有处理器的计算装置，诸如个人计算机、智能手机、手持装置、专用控制器或其他本领域已知的合适的控制器。一个或多个用户界面部件153操作地连接至控制器151使得使用者可操作装置150，并可包括任何针对使用者的合适用户界面部件以提供输入并接收输出，诸如小键盘、键盘、触摸屏、声音输入、扬声器、显示器、连接件、其它本领域已知的合适的用户界面部件、以及它们的组合。例如，控制器151、声源152、用户界面部件153、和/或装置100的其它部件均可作为“独立的”包耳式听力保护评估装置单独容纳或一起容纳。

装置150包括操作地连接至控制器151的一个或多个麦克风160。在示例性实施方案中，第一麦克风160a被定位成与包耳式听力装置100的声学端口120流体连通以检测内部声级，并且第二麦克风160b被定位成检测靠近包耳式听力装置100的外部声级。第一麦克风160a和第二麦克风160b可为分别安装的麦克风或可共用共同的外壳，或以其它方式接合和/或安装在一起，例如相对于彼此以背对背关系使得在设备100处于至少部分地在使用者耳朵上的使用位置时，第一麦克风160a在包耳式设备的内部空间处测量声级并且第二麦克风160b测量靠近包耳式设备100的外部声级。

可评估提供如本文所述的听力保护级别的包耳式听力装置，以获得所提供的实时衰减的原位指示，本文称为场衰减等级(FAR)。如本文所述，FAR可包括多种不同的计算和校正，包括递送PAR值，例如，如ANSI草案标准BSR/ASA S12.71“估计个体用户无源听力保护器衰减的系统的性能标准(Performance criteria for systems that estimate theattenuation of passive hearing protectors for individual users)”中所述。PAR是单个数值，其表示用户将在实验室环境中执行的真耳听阈衰减法(REAT)测试中获得的个体衰减，例如，其可如本领域中已知的那样执行，并且代表特定听力保护装置的用户获得的最佳情况或平均衰减，由美国和与美国标准一致的国家的NRR标签值或欧洲和与EN标准一致的国家的SNR表示。用户的PAR可从测量的噪声降低中获得，其中比较内部声级和外部声级，其中内部声级是指在听力保护装置下捕获的声音。如本文进一步描述的示例性听力保护装置允许在装置由用户佩戴时对内部声压级和外部声压级的一致且可重复的检测，并针对特定听力装置促进对用户的个人衰减等级(PAR)的测定。如本文所述，PAR值是可针对用户计算的各种FAR值的一个示例。例如，可通过从外部声级中减去内部声级来计算简单的场衰减指示，以捕获听力保护装置当前提供的衰减指示。

图1B示出了现有技术包耳式听力保护装置200的分解图，该装置包括具有外壳211和衬垫212的耳罩210，以及具有臂231和头带232的附接部分230。耳罩210通过臂231与头带232接合，并且可通过头带232承载在使用者的头部上。耳罩210至少部分地定位成包在使用者耳朵的使用位置上。衬垫212与用户的头部形成声密封以阻挡外部声波进入用户的耳道。耳罩210通常为具有外表面213并限定内部空间214的杯形。当包耳式听力装置200定位使用时，用户的外耳或耳廓通常可驻留在内部空间214内，并且衬垫212至少部分地环绕着用户的耳朵。

耳罩210是消声耳罩且包括消声材料215，该消声材料衰减声波和/或衰减进入内部空间214的声波。外壳211可由任何合适的材料形成，所述合适的材料包括例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚丙烯、其它合适的材料、以及他们的组合。

包耳式听力设备200包括附接至外壳211的衬垫212。衬垫212在用户耳朵周围形成声密封，并且还分散由听力装置100对用户头部施加的压力，以提升舒适度。衬垫212包括可与外壳211的互补配合特征接合的配合特征。

头带230为大体“U形”并且足够弹性的以拟合用户的头部。可将耳罩210附接至头盔或其他头套，或由围绕用户头部后方的如本领域已知的其他合适带状物承载。

包耳式听力装置200接收声音传感器，诸如麦克风或用于检测声压的其他合适的器械。当与管221流体连通时，麦克风260可在包耳式听力装置处于使用位置时，被用来检测与耳罩210的内部空间214处的声压相关联的声压，如本文进一步描述。

麦克风260可包括第一麦克风260a和第二麦克风260b，使得第一麦克风260a与包耳式听力装置200的声学端口220流体连通以检测内部声压级，并且第二麦克风260b与靠近包耳式听力装置200的外部声压级流体连通。

在不干扰包耳式听力装置200在用户上的拟合的情况下，例如因为不需要线材或其他部件经过衬垫212和用户的头部之间，具有延伸穿过可移除地附接的衬垫212的声学端口220的包耳式听力装置评估装置允许声音进入内部空间214。此外，如果需要，可在实验室条件外面由特定使用者佩戴的听力设备单元上执行评估，并且可简单通过附接衬垫212，在单元的使用周期内周期性地执行评估。因此，可测定高度代表当在现场佩戴特定的包耳式听力装置200时用户所体验的衰减的衰减值，诸如场衰减等级(FAR)。

图2示出了听力保护装置10的功能和有效性。环境声级12存在于听力保护装置10的外部。听力保护装置10可以是耳塞、微型耳机、耳罩、罩子或头盔的一部分或包括至少一种所示功能的其他合适的PPE装置。听力保护装置10包括至少一些无源听力保护40，该装置与其他吸声材料，诸如泡沫或其它隔音材料以及将用户的耳朵与环境声音12分开的密封件相结合。除了无源听力保护40之外，听力保护装置10还可具有一些电平相关功能30，其可将环境声音12的声压电平降低到安全水平，并且将此安全声音广播给听力保护器下的用户。例如，环境声音可具有90dB的不安全声压级，并且电平相关功能30可在将环境声音广播给用户之前将其处理到安全水平。听力保护装置10还可包括有源降噪功能50，该功能包括通过产生反相声压来有源地对产品的总衰减作出贡献的电子器件。听力保护装置10还可接收外部信号60，诸如输入无线电或广播给用户的其他信号。

确定装置是否正确地拟合需要测量由听力保护装置10外部的麦克风捕获的环境声级12和体验声级22。体验声级22从听力保护装置10下的捕获的信号中导出，并针对耳鼓处的开耳状态进行调整，这是通过将所测量的声音转换成开耳将体验到的声音来实现的。该转换是扩散场校正，使得声音被校正为如果佩戴者的头部不存在时将在相同位置所体验的声音。

听力保护装置10通常以一定等级(诸如降噪等级(NRR))出售，该等级反映在用户正确拟合和使用时该装置的理想衰减。例如，如图2所示，环境声级12为90dB，并且佩戴听力保护装置10的用户体验到69dB的体验声级22。听力保护装置10可具有30dB的预期衰减，例如90dB的声音将被降低到60dB的预期。当暴露于环境声级12时，用户实时体验到的实际衰减(21dB的减少)在本文被称为场衰减等级，并且给出了对用户是否具有足够听力保护的重要洞察。通过补偿来估计用户在实验室环境中将如何体验相同的声音，可将场衰减等级转换成个人衰减等级(PAR)。这可例如使用扩散场校正技术来完成。

出于多种原因(包括确定听力保护装置10是否适当地拟合)，FAR或PAR可为有用的。例如，不合适的耳塞泄漏，并且检测到FAR与预期衰减的差异大于阈值量(例如，大于5dB)可指示用户没有正确地佩戴听力保护装置10，听力保护装置10有泄漏或以其他方式不能正确地运行。FAR还可用于发展随时间的趋势。例如，预期的衰减可基于先前的FAR。在所述情况下，偏差然后可用于确定听力保护装置10不正确地工作或不良拟合。

在本文的一些实施方案中，当电平相关功能30、有源降噪50和外部信号60都关闭时，计算FAR，从而仅计算无源听力保护40的评估。在其他实施方案中，当计算FAR时，电平相关功能30、有源降噪50或外部信号中的一者或多者正在操作，以在考虑这些其他因素的情况下测量暴露。在一些实施方案中，FAR值被转换成PAR值，该PAR值也可被存储并用于计算随时间的工人安全趋势。

然而，尽管图1A和图1B的系统允许在使用位置重复测试听力保护装置，但其不允许在如图2所示的嘈杂环境中佩戴该装置时对用户的FAR进行原位测试和评估。例如，从一天到另一天，用户在FAR中可能体验到显著的差值，例如多达5分贝的差值，或甚至更高。此外，用户是否佩戴安全眼镜或眼镜都会导致渗漏，从而改变FAR值。活动期间的运动，诸如走、跑、举等可导致装置拟合的变化，并且因此导致用户的当前FAR值的变化。面部毛发或长毛发的存在可影响FAR值。另外，装置功能，诸如磨损的衬垫、部件故障或磨损，可改变可实现的FAR值。对于入耳式听力保护装置，良好的拟合是可接受的FAR值的关键–不良的拟合将导致更多的渗漏和更低的FAR。类似地，入耳式听力保护装置的磨损尖端也可影响可实现的FAR值。另外，由于装置拟合的变化，每次用户移除和重新插入耳塞或戴上和脱下耳罩听力保护装置时，入耳式和包耳式听力保护装置的FAR值都可变化。

由于FAR值可因不同用途的各种因素而变化，并且在给定的使用期间，当用户在噪声环境中佩戴装置时(例如，当装置在工业环境中原位使用时)，能够评估FAR值非常重要。

相关的变化可被检测到并报告给用户，例如经由语音提示，以便用户可采取行动来改变装置设置或适应环境以保持保护。例如，如果用户完成了初始拟合测试并开始在环境噪声水平为95dBA的位置工作，并且确定用户移动到了环境噪声水平高10dB的区域，则用户可重新检查他或她的FAR，并且如果返回了不令人满意的值，则用户可调整其PPE或离开该区域以降低听力丧失的风险。

另外，本文的系统和方法提供了确定基线FAR性能的能力，诸如在年度听力保护器使用培训期间。随后的FAR监测可将实际使用中的性能与此基线测量进行比较，以监测变化。这也可有助于检测给定工人是否需要附加的健身或使用培训。

即使没有年度基线测量，实时FAR测量的历史也允许建立个体性能的数据库。这些历史测量可用于建立基线，例如采用最低的观察到的FAR值。持续测量可监测相对于历史趋势的变化。此方面的示例可以是机场停机坪上的工人，其在夏季月份期间开始使用其听力保护装置。在冬天，该工人在产品下戴一顶帽子，并且会被警告帽子产生的渗漏导致FAR下降。

图3A示出了根据本发明的实施方案的听力保护系统。人310可处于具有多个声音350的环境中。不同的声音350可具有与它们相关联的不同的噪声水平。一些噪声350在环境水平下对于听力可能是安全的，而其他噪声可能是不安全的。

在一个实施方案中，人310佩戴包耳式听力保护系统320或入耳式听力保护系统330中的一者或两者。包耳式听力保护系统320被示出为一对耳罩，而入耳式听力保护系统330被示出为一对入耳式装置。然而，明确设想了听力保护系统320、330都是有源听力保护系统，其包括麦克风以捕获环境声音，将所捕获的环境声音衰减到安全水平，并使用定位在耳罩内部或耳道内的扬声器将声音提供给用户，这被称为电平相关功能(LDF)。

虽然第一听力保护系统320和第二听力保护系统330两者都被配置为作为独立的LDF听力保护系统操作，但是其也被配置为进入双重保护模式并协调听力保护功能。如本文所设想的，FAR值可由听力保护系统320、330中的任一者或两者获得。双重听力操作在于2020年10月2日提交的序列号为IB2020/059245的PCT申请中有更详细的描述。根据工业环境中听力保护佩戴者或安全官员的需要，所获得的FAR值可进一步转换成PAR值。

听力保护装置320、330各自被配置为在单独操作时接收环境声音350，并且基于环境声音350，根据装置设置和外部环境声压级，向用户提供放大的、类似的或经衰减的声音352。可基于听力保护装置320、330的预计拟合来提供通过装置352的声音。例如，如果入耳式听力保护装置330没有适当地拟合在用户310的耳道内，则通过装置352的声音，结合渗漏到耳道内的声音50，可高到足以对用户310造成听力损伤。

因此，重要的是听力保护装置320、330被配置为在图3A的环境中测量FAR值。例如，安全官员可使用FAR值来确定用户是否具有足够的密封或适当的拟合。在使用环境中对其进行测量的能力是很重要的，特别是对于入耳式听力保护装置，其对于不同的个体具有更高的拟合变化。

图3B和图3C示出了耳罩杯的外部部分和耳罩杯的内部部分的视图。如外部部分360所示，外壳364部分地包围外部麦克风372，该外部麦克风可捕获环境噪声。在一些实施方案中，外部麦克风360还可捕获环境噪声的声压级。在其他实施方案中，将所捕获的环境噪声提供给控制器，例如印刷电路板组件(PCBA)366上的处理器。

在耳罩杯的内部部分370上，内部外壳374将内部麦克风372与杯外部的外部环境分开，使得麦克风372基本上仅拾取耳罩外壳内的声压级和/或捕获声音。

在一些实施方案中，内部部分370和外部部分360之间存在密封件，以减少环境声音从周围环境渗漏到内部部分370并随后渗漏到听力保护装置300的佩戴者的可能性。

图4示出了根据本文实施方案的听力保护系统的示意图。听力保护器410可与控制单元460通信，如图4所示。然而，在一些实施方案中，控制单元460的部件是听力保护器410的一部分。存储器450在图4中被示出为与听力保护器410分开，例如作为中央集线器或云存储的一部分。然而，明确设想了在一些实施方案中，存储器450是听力保护器410的一部分，或与听力保护器410直接通信。

听力保护器410包括两个听力部件420，其可以是入耳式听力保护单元或包耳式听力保护单元。听力部件420具有一个或多个麦克风424，其从听力保护器410周围的环境中捕获环境声音。根据装置设置和所测量的外部麦克风声压级，扬声器246向用户提供放大的、类似的或经衰减的声音，并且例如可定位在耳罩杯内或用户的耳道内。耳部件420还包括内部声音接收器422，诸如麦克风，其被配置为检测耳部件内的声级。内部声音接收器422感测佩戴听力保护器410的用户实际所体验的声音。内部声音接收器422可用分贝或另一种合适的单位来测量体验声音。耳部件420可包括其他特征。

听力保护器410还包括外部声音接收器412，其测量与环境声音相关联的噪声水平。在一些实施方案中，外部声音接收器412可定位在麦克风424附近，或可定位在与听力保护器410相关联的另一个合适的位置，使得可检测到靠近用户耳朵的环境声音的准确的测量。

耳部件420还可包括其他特征428。例如，耳部件420可用头带彼此耦接。

听力保护单元410还可包括控制器430。控制器430被示出为听力保护器410的一部分。然而，在一些实施方案中，控制器430是控制单元460的一部分，或可通信地耦接到听力保护器410。

控制器430包括从外部声音接收器412接收声音指示的环境声音接收器432。该指示可以是接收到的实际声音，或仅是声音指示，例如检测到的环境声音的分贝水平。也可从外部声音接收器412接收另一个合适的环境声音指示。

控制器430还包括从内部声音接收器422接收指示的经衰减的声音接收器434。如果听力保护器410如预期的那样正确地拟合并起作用，则来自内部声音接收器422的体验声级的指示应该与预期的经衰减的声级相匹配。经衰减的声音接收器434接收到的实际经衰减的声音与通过扬声器426广播的实际经衰减的声音之间的任何差值都可能是耳部件420不适当地拟合或不适当地运行的指示。通过FAR计算器438，实际体验的声级用于计算FAR，其可提供数值FAR等级、与预期衰减的偏差、计算的PAR等级或其他合适的输出，诸如潜在故障的警示。FAR计算可排除或包括装置410中可能存在的电平相关或有源降噪功能。

扬声器426向听力保护器410的佩戴者播放经衰减的声音。扬声器426可以是声学、骨传导或肌肉传导装置。经衰减的声音可以是由声音衰减器436修饰的声音。经衰减的声音可被减小、放大或消除。该声音也可以是添加的声音，诸如传入的无线电广播、音乐播放或语音，诸如来自通过耳部件426的传入呼叫广播。

FAR计算器438基于用户所体验的实际衰减来计算个人衰减等级。个人衰减等级可被报告为用户实际体验的FAR，诸如数字“21dB”，重新参见图2，或与预期FAR的偏差，例如与预期的偏差“+9dB”，或另一个合适的指示器，诸如“在可接受的极限之外”，例如，如果安全官员设置了5dB的变化阈值。可将FAR传送给听力保护器410的用户，例如使用听力保护器410的反馈机制，诸如听觉、视觉或触觉反馈，或控制单元460的反馈机制，诸如听觉、视觉或触觉反馈。另外，结合外部声音环境的知识，FAR计算可用于增强电平相关功能或有源降噪功能，以便针对检测到的渗漏进行调整。例如，如果环境是90dB并且FAR是25，则电平相关功能可将再现的声音放大10dB，使得用户体验到75dB。如果噪声环境是100dB并且FAR是15，则可激活或增加有源降噪功能，使得所体验的声级不超过75dB。

听力保护器410包括通信部件440，该通信部件允许听力保护器410与其他装置通信。通信部件440可使用有线通信协议或无线通信协议来操作。如图4所示，听力保护器410不直接与其他个人防护设备(PPE)、集线器或基于云的存储器通信，而是仅与控制单元460直接通信。然而，明确设想了在一些实施方案中，听力保护器410还被配置为使用通信部件440直接与其他装置通信。通信部件440可使用任何合适的有线协议或无线协议来操作，包括802.11a/b/g/n AC或其他IEEE 802.11无线协议；包括任何2.4GHz无线协议，诸如lite、低功耗等；近场通信协议、基于RFID的通信协议或其他合适的协议。/>/ISM协议可使用2400MHz到2483.5MHz进行操作。无线协议还可包括1.9GHz、5.8GHz或900MHz上的DECT，2.4GHz或5.8GHz上的WiFi，或66-960MHz的PMR频带，DMR或30MHz至1GHz的RF范围。

在一些实施方案中，听力保护器410由电力源414供电，诸如一次性蓄电池和可充电蓄电池或生成足够的电力的其他装置。电源414向控制器430、麦克风424、扬声器426和传感器412、422、424供电。

重要的是，传感器412、422是低功率传感器，因为电源414必须能够为听力保护器410提供足够的使用寿命。另外，控制器430还必须依靠所提供的电力运行。

在一些实施方案中，听力保护器410是用户佩戴的若干PPE装置或通信装置中的一者。控制单元460可以可通信地耦接到听力保护器410以及其他装置。例如，这对于自适应信号路由可能是有用的。控制单元460还可提供附加的功能，在给定完全存储在听力保护器410内的处理器的尺寸限制的情况下，这些功能是不可能的。例如，电平相关功能、双向无线电功能和到外部装置的信号路由。另外，控制单元460的存在可允许更好的用户界面特征，诸如可按压按钮、对蓄电池充电更好的接入等。在一些实施方案中，示出为由控制器430执行的一些或所有部件由控制单元460内的处理器执行。例如，基于入耳式听力保护装置的物理尺寸限制，可方便地将来自传感器412、422的传感器信号中继到控制单元460的处理器，该处理器包括FAR计算器438。

控制单元460包括向听力保护器410发送信息和从该听力保护器接收信息的通信部件462。例如，虽然听力保护器410可包括能够拾取用户语音的麦克风(未示出)，但是更高质量的麦克风可存在于用户佩戴的另一个PPE装置上。控制单元460可检测听力保护器410和个人局域网上的其他装置两者，并向听力保护器410发送信号以关闭其麦克风。

控制单元460可具有FAR通信器464，其向控制器430传送信号以启动FAR测量，并且可向存储器450报告测量的FAR值。另外，如果FAR值或进一步计算的PAR值超过或未能满足由制造商、用户或安全官员设置的阈值，则警示发生器466可生成基于听觉、视觉或触觉反馈的警示。该警示可去往佩戴听力保护器410的用户、负责工业位点的安全官员、另一个附近的工人，或可以传送给存储器450。控制单元460可具有其他功能468，诸如个人局部网发生器，其被配置为识别听力保护器410并将其并入用户的个人局域网。

存储器450在图4中被示出为远离听力保护器410和控制单元460。然而，明确设想了在一些实施方案中，作为存储器450的一部分所示的至少一些部件被代替地存储在听力保护器410或控制单元460的存储器部件内。

存储器450可包括用户FAR历史452，其包括针对用户计算的历史FAR值。历史FAR值452可与用户佩戴的装置相关联，这可指示给定装置是否存在问题(例如，当前FAR值处于用户的标准之外)或在获得合适的拟合方面是否存在持续的问题(若干装置报告了偏离预期衰减水平的FAR值)。此类历史可用于确定用户是否需要进行拟合测试或正确使用PPE的培训。存储器450还可包括装置FAR历史454，其包括给定装置的历史FAR值。历史装置FAR值454可用于检测装置何时没有正确操作。例如，偏离预期衰减水平的增加可指示衬垫磨损或可能存在另一个声音渗漏原因。存储器456还可包括其他信息456，诸如关于用户的历史警示、用户在工业环境中的历史活动、用户标识号、装置设置、使用或装置位置和/或在环境内的位置等。

图5示出了为听力保护装置的佩戴者提供原位FAR值的方法。当用户处于工业环境中时，计算和监测用户的FAR值如何随时间变化可提供许多信息，这些信息对于监测个体健康和装置性能可能是有用的。例如，知道个体的FAR值与远低于预期的FAR相关，可向安全官员指示该个体需要在安全使用和正确拟合听力保护装置方面接受再培训。另外，随时间的监测使用可指示装置是否以最佳方式运行。方法500提供了一种随时间计算和监测FAR值的方式。

方法500可由听力保护单元内或与听力保护单元相关联的FAR计算模块来实现。

在框510中，激活FAR监测。为了节省蓄电池寿命，在一些实施方案中，有源拟合测试系统的部件或断电或处于低功率模式，直到被激活。如框512所示，在听力保护装置启动时，或当检测到用户佩戴该装置时，应启动FAR监测。如框514所示，还可周期性地启动FAR监测。在一些实施方案中，可能需要启动FAR监测以使通信功能工作，因为在没有首先确保装置合适地拟合到用户的情况下，通信可能不清晰。周期性地可包括每小时、每30分钟或在轮班期间的另一个预设间隔内激活FAR监测模块。周期性地可涵括对用户的明显“随机”的检查，例如在由控制器或FAR监测单元选择的预设时间，但不是以规则的间隔。如框516所示，还可基本上连续地进行FAR监测。例如，FAR模块的传感器可每秒或每秒多次报告测量的声级，以提供对用户FAR的基本实时的持续跟踪。如框518所示，其他触发同样可导致FAR监测模块激活。例如，加速度计可指示听力保护单元掉落，或可能被推挤。

在框520中，计算FAR值。FAR计算模块包括环境声音接收器，该环境声音接收器测量环境声音的噪声水平，例如以分贝为单位。环境声音接收器位于听力保护的外部。FAR计算模块还包括经衰减的声音接收器，声音接收器位于听力保护装置的内部，测量用户所体验的声级。对于包耳式耳机，经衰减的声音接收器可位于耳罩杯的内部，或者可位于另一个合适的位置。对于入耳式耳塞，经衰减的声音接收器位于用户的耳道内，或者位于另一个合适的位置。如框514所示，FAR计算模块从环境声音接收器中减去经衰减的声音接收器的信号，以确定装置的当前FAR值。然后，可将其与标记的NRR/SNR或在实验室环境中确定的其他监管度量进行比较，并按照监管要求提供给产品。如框512所示，FAR计算模块还能够计算总噪声暴露。在暴露期间监测/收集环境声级的实施方案中，可基于当前FAR和已经佩戴听力保护装置的时间来外推总噪声暴露。PAR也可由FAR值计算，例如通过进行场扩散变换。另外，如框516所示，可设想FAR计算的其他变化。例如，可设想，在许多实施方案中，当计算FAR时，LDF或ANR功能未活动，从而仅评估装置的无源衰减能力。然而，明确设想了通过将LDF特征或ANR特征的功能包括在FAR计算中，可有助于对其的评估。

在框530中，提供计算的FAR值。例如，如框532所示，可通过任何合适的听觉、视觉或触觉反馈机制，将FAR值或与阈值的比较提供给听力保护装置的佩戴者。还可将FAR值提供给位点的安全官员，如框534所示。如框536所示，还可以可被检索以供后续分析的格式将FAR值提供给存储器。

在框540中，当激活时，FAR模块可继续随时间监测FAR值。例如，可在FAR模块活动的短的时间段内计算一系列FAR值，从而可取平均值。在轮班期间多次捕获FAR值的实施方案中，可分析所捕获的内部传感器数据和外部传感器数据，以随时间捕获关于工人和工作环境的信息。例如，可监测对PPE规则的遵守，如框542所示。如框544所示，还可测量和跟踪真实的累积噪声暴露。如框546所示，还可监测用户行为，诸如正确佩戴PPE、不同的环境和工作班次期间所需的降噪。如框548所示，还可捕获关于环境的信息，诸如噪声水平较高和较低的地方。另外，还可监测听力保护装置的性能和功能，如框552所示。

图6示出了本文的系统和方法可用于其中的工业环境。图6是示出工作位点8A或8B的示例性网络环境2的框图。工作位点环境8A和8B可具有一个或多个工人10A至10N，这些工人中的每个工人可能需要与需要使用个人防护设备，诸如眼镜、安全帽、坠落防护设备、呼吸器、手套的设备或环境交互。工人10A至10N可对PPE使用具有体验范围。一些人可能最近进行了拟合测试，一些人可能需要正确使用听力保护装置的培训，并且其他人可能需要再培训。另外，环境8B中的不同区域可能经受不同的声级。例如，自助餐厅通常不需要听力保护，而装载码头或建筑区可能需要听力保护。

环境8B可包括用于检测和管理工人安全的工人监测系统50。监测系统50可访问工人10A至10N的所捕获的FAR值的FAR数据库。可以在工作班次期间，例如在启动时、周期性地、连续地或当被触发时，为工人10A至10N中的每个工人捕获FAR值。安全官员可使用监测系统来确定工人是否安全。所捕获的FAR值可提供安全官员可用于确定给定工人在给定时间内是否具有足够的听力保护的指示。监测系统50还可帮助检测工人不遵守PPE规则的事件，降低受伤的风险并增加工作位点2内的安全性。系统50还可允许安全专业人员管理区域检查、工人检查、工人健康和安全合规培训。

一般来讲，如在本文更详细描述的，监测系统50被配置为允许查看由工人10A-10N中的每个工人在工作班次期间佩戴的个体PPE装置捕获的FAR值。还可捕获附加的数据，诸如整个环境8A和8B中的噪声水平，以及全天中工人和环境行为的波动。系统50可通过网络4连接到环境内的一个或多个装置或显示器16，或远离环境的装置或显示器18。如果检测到不可接受的FAR值，系统50可能够向工人10A-10N中的任一个工人提供警示，或便于安全官员发出警示，并且提供关于PPE类型、PPE使用和适合给定情况的适当拟合的反馈。

在一些示例中，环境8中的每个环境包括计算设施，诸如显示器16，或通过相关联的PPE，工人10可通过这些计算设施无源地或有源地与系统50交互。例如，工人10A可通过网络4提供在工作班次期间捕获的FAR值。例如，环境8可被配置有无线技术，诸如802.11无线网络、802.15ZigBee网络等。在图6的示例中，环境8B包括本地网络7，该本地网络提供了基于分组的传输介质以用于经由网络4与计算系统16通信。此外，环境8B包括多个无线接入点19A、19B，该多个无线接入点可在地理上分布在整个环境中，以在整个工作环境中提供对无线通信的支持。

如图6的示例中所示，环境诸如环境8B也可包括在工作环境内提供准确的位置信息的一个或多个支持无线的信标诸如信标17A-17C。例如，信标17A-17C可以是支持GPS的，使得相应信标内的控制器可能够精确地确定相应信标的位置。另外地，信标17A-17C可包括在系统50中与特定位置相关联的预编程标识符。基于与信标17中的一个或多个信标的无线通信，或由工人10佩戴的数据集线器14被配置为确定工作环境8B内的工人的位置。以此方式，报告给监测系统的FAR值可标有位置信息。这在监管或安全官员需要对听力保护不足的指示作出反应的情况下可能是有帮助的。

在示例性具体实施中，环境诸如环境8B还可包括一个或多个安全站15，这些安全站遍布于整个环境中。安全站15可允许工人10中的一个检查PPE制品和/或其他安全设备，验证安全设备适合于环境8和/或交换数据中的特定一个。例如，安全站15可将警示规则、软件更新或固件更新传输到PPE制品或其他设备。从安全站15移除听力保护装置可触发例如FAR值的收集。

本公开的技术和部件可通过改善环境内的PPE合规来改善环境内工人的安全。本文的系统和方法还可基于检测到的不合规模式，提供关于工人或工人组是否需要附加的PPE培训的一般信息。另外，本文的系统和方法可通过看到关于不合规的警示来帮助环境内的工人彼此注意。

图7示出了本发明的实施方案可用于其中的PPE装置。可将FAR测量系统结合到提供有源听力保护的任何合适的PPE装置中。例如，图7所示的焊接头盔218可以是有源听力保护系统700的一部分。包括拾取环境噪声702的麦克风、将声音处理到安全水平的处理器以及向用户提供声音的扬声器的任何PPE系统也可包括FAR测量系统。例如，焊接头盔718可包括内置扬声器，或可将来自麦克风的声音提供给入耳式扬声器听力保护单元，或由用户佩戴在头盔718下的包头式听力保护单元。

焊接头盔718包括头戴式装置710、护目镜附接组件714和装置710内部的一个或多个扬声器(未示出)，以及定位在装置710的外部或内部表面上，或定位在听力保护装置的衰减部分的外部以捕获外部声音的一个或多个麦克风(未示出)。

如图所示，PPE系统700与单独的装置720进行通信联系，该装置在图7中示出为手机，其可具有应用程序，通过该应用程序，PPE系统700的用户或佩戴者可与FAR监测应用程序交互。然而，明确设想了在一些实施方案中，用户可直接与FAR监测数据库750通信。另外，在一些实施方案中，PPE系统700的用户可能不直接与FAR监测系统交互，并且所捕获的FAR信息可能对用户不可用，而仅对安全官员或通过与FAR监测系统750交互的不同仪表板(未示出)可用。

在系统700的用户可从FAR监测系统750接收数据的实施方案中，焊接头盔700可包括具有增强现实覆盖能力的屏幕712。佩戴者可能够使用音频、运动或遥控器，使用屏幕712与数据库750交互。然而，许多PPE装置缺乏屏幕，并且旨在降低处理能力以保持蓄电池寿命。因此，在许多实施方案中，并且如本文所述，PPE装置被设想为使用中间装置720与数据库750交互。

另外，尽管在图7中示出了手机720，但是明确设想了其他计算装置720也是可能的，包括膝上型电脑、平板电脑、台式计算机或能够以有线或无线容量与PPE装置700和数据库750交互的其他计算终端。另外，例如，如上文相对于图4所述，控制单元也可以是合适的装置720。

计算装置720可生成任何类型的输出的指示。在一些示例中，输出的指示可为包括各种通知数据的消息。通知数据可包括但不限于：警示、警告或信息消息；个人防护设备的类型；工人标识符；生成消息时的时间戳；个人防护设备的位置；一个或多个光强度或任何其他描述性信息。在一些示例中，该消息可被发送到如本公开中描述的一个或多个计算装置，并且输出用于在通信地耦接到相应计算装置的输出装置的一个或多个用户界面处显示。在一些示例中，计算装置720可接收声源源自何处的指示(例如，基于来自生成所识别的声音的装置的通信)，并且进一步基于声源和发生的声音类型来生成所指示的输出。

图8至图10示出了能够在先前的附图中所示的实施方案中使用的示例性装置。

图8示出了能够在先前的附图中所示的实施方案中使用的示例性移动装置。图8是可用作例如工人装置或监管/安全官员装置的手持或移动计算装置的一个例示性示例的简化框图，其中可部署本系统(或其一部分)。例如，移动装置可以部署在计算装置的操作员隔间中，用于生成、处理或显示数据。

图8提供了可运行本文示出和描述的一些部件的移动计算装置816的部件的总框图。例如，移动计算装置816可代表本文描述的控制单元的功能。移动蜂窝装置816与这些部件交互，或运行一些部件并与一些部件交互。在装置816中，提供了通信链路813，其允许该手持装置与其他计算装置通信，并且在一些实施方案中提供用于自动接收信息(诸如通过扫描)的信道。通信链路813的示例包括允许通过一个或多个通信协议进行通信，该通信协议诸如用于提供对网络的蜂窝接入的无线服务，以及提供对网络的本地无线连接的协议。

在其他示例中，可在连接到界面815的可移动安全数字(SD)卡上接收应用程序。界面815和通信链路813沿着总线819与处理器817(其也可体现为处理器)通信，该总线还连接到存储器821和输入/输出(I/O)部件823，以及时钟825和定位系统827。

在一个实施方案中，提供了I/O部件823来促进输入和输出操作，并且装置816可包括输入部件，诸如按钮、触摸传感器、光学传感器、麦克风、触摸屏、接近传感器、加速度计、取向传感器，以及输出部件，诸如显示装置、扬声器和/或打印机端口。也可使用其他I/O部件823。

时钟825例示性地包括输出时间和日期的实时时钟部件。其还可为处理器817提供定时功能。

例示性地，定位系统827包括输出装置816的当前地理位置的部件。该定位系统可以包括例如全球定位系统(GPS)接收器、LORAN系统、航位推算系统、蜂窝三角测量系统，或其他定位系统。其还可以包括例如生成期望地图、导航路线和其他地理功能的地图绘制软件或导航软件。

存储器821存储操作系统829、网络设置831、应用程序833、应用程序配置设置835、数据存储837、通信驱动程序839和通信配置设置841。存储器821可包括所有类型的有形易失性和非易失性计算机可读存储器装置。其还可以包括计算机存储介质(下文描述)。存储器821存储计算机可读指令，这些指令当由处理器817执行时，使得处理器根据这些指令执行计算机实现的步骤或功能。处理器817也可由其他部件激活以促进其功能。

图9示出了装置可以是智能电话971。智能电话971具有显示图标或图块或其他用户输入机制975的触敏显示器973。机制975可由用户用来运行应用程序、打电话、执行数据传输操作等。一般来讲，智能电话971被构建在移动操作系统上，并且提供比非智能电话更先进的计算能力和连通性。需注意，装置的其他形式是可能的。

图10是其中可部署本文描述的系统和方法的元素或(例如)其部分的计算环境的一个示例。参考图10，用于实施一些实施方案的示例性系统包括呈计算机1010形式的通用计算装置。计算机1010的部件可包括但不限于处理单元1020(其可包括处理器)、系统存储器1030和将包括系统存储器的各种系统部件耦接到处理单元1020的系统总线1021。系统总线1021可以是若干类型的总线结构中的任一种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线以及使用各种总线架构中的任一种的本地总线。相对于本文所述的系统和方法描述的存储器和程序可被部署在图10的对应部分中。

计算机1010通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可由计算机1010访问的任何可用介质，并且包括易失性/非易失性介质和可移动/不可移动介质两者。作为示例并且非限制性地，计算机可读介质可以包括计算机储存介质和通信介质。计算机存储介质不同于，并且不包括调制的数据信号或载波。计算机存储介质包括硬件存储介质，该硬件存储介质包括在任何方法或技术中实施的易失性/非易失性和可移动/不可移动介质，以用于存储如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据等信息。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存存储器或其他存储器技术、CD-ROM、数字通用光盘(DVD)或其他光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁性存储装置，或可用于存储期望信息并且可由计算机1010访问的任何其他介质。通信介质可以在运输机制中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，并且包括任何信息递送介质。术语“已调制数据信号”是指以对信号中的信息进行编码的方式来设定或改变其一个或多个特征的信号。

系统存储器1030包括呈易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质，诸如只读存储器(ROM)1031和随机存取存储器(RAM)1032。含有有助于在计算机1010内的元件之间传递信息的基本例程(诸如在启动期间)的基本输入/输出系统1033(BIOS)通常存储在ROM 1031中。RAM 1032通常含有处理单元1020立即可访问和/或当前正在操作的数据和/或程序模块。作为示例而非限制，图10示出了操作系统1034、应用程序1035、其他程序模块1036和程序数据1037。

计算机1010还可包括其他可移除/不可移除和易失性/非易失性计算机存储介质。仅作为示例，图10示出了硬盘驱动器1041，该硬盘驱动器对不可移除、非易失性磁介质、非易失性磁盘1052、光盘驱动器1055和非易失性光盘1056进行读取或写入。硬盘驱动器1041通常通过，诸如界面1040的不可移除存储器界面连接到系统总线1021，并且光盘驱动器1055通常通过，诸如界面1050的可移除存储器界面连接到系统总线1021。

可替代地或另外地，本文所述的功能能够至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件执行。例如，但不限于，能够使用的说明性类型的硬件逻辑组件包括现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(例如，ASIC)、专用的标准产品(例如，ASSP)、片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑设备(CPLD)等。

上文讨论并在图10中所示出的驱动器及其相关联的计算机存储介质为计算机1010提供了计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的存储。在图10中，例如，硬盘驱动器1041被示出为存储操作系统844、应用程序845、其他程序模块846和程序数据847。注意，这些部件可与操作系统1034、应用程序1035、其他程序模块1036和程序数据1037相同或不同。

用户可通过诸如键盘1062、麦克风1063和诸如鼠标、轨迹球或触摸板的指示装置1061的输入装置将命令和信息输入到计算机1010中。其他输入设备(未示出)可以包括操纵杆、游戏板、卫星接收器、扫描仪等。另一个输入装置可包括内置在耳机中的摄像机或可捕获用户运动的其他装置，使得手势可用作输入。类似地，对于结合了入耳式声音传感器的听力保护装置，用户的物理运动可被拾取作为输入，诸如舌头咔哒声、牙齿咔哒声或眨眼运动。这些和其他输入装置通常通过耦接到系统总线的用户输入界面1060连接到处理单元1020，但可通过其他界面和总线结构连接。视觉显示器1091或其他类型的显示装置也经由诸如视频界面1090的界面连接到系统总线1021。除了监视器之外，计算机还可包括其他外围输出装置，诸如扬声器1097和打印机1096，其可通过输出外围界面1095连接。

计算机1010使用诸如局域网(LAN)或广域网(WAN)的逻辑连接在诸如远程计算机1080的一个或多个远程计算机的联网环境中操作。

当在LAN联网环境中使用时，计算机1010通过网络界面或适配器1070连接到LAN1071。当在WAN联网环境中使用时，计算机1010通常包括调制解调器1072或用于通过WAN1073(诸如互联网)建立通信的其他装置。在联网环境中，程序模块可以存储在远程存储器存储设备中。例如，图10示出了远程应用程序1085可驻留在远程计算机1080上。

除非另外指明，否则本说明书和权利要求书中所使用的表达特征尺寸、量和物理特性的所有数在所有情况下均应理解成由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望特性而变化。

除非内容另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求书中所使用的，单数形式“一个/种”和“所述”涵盖了具有多个指代物的实施方案。除非内容另外明确指明，否则如本说明书和所附权利要求书中使用的，术语“或”一般以其包括“和/或”的意义采用。

若在本文使用空间相关的术语，包括但不限于“近侧”、“远侧”、“下部”、“上部”、“下方”、“下面”、“上面”、和“在顶部上”，则用于方便描述一个或多个元件相对于另一个元件的空间关系。除了附图中描绘和本文所述的特定取向外，此类空间相关的术语涵盖装置在使用或操作时的不同取向。例如，如果图中所描绘的对象翻转或倒转，则先前描述为在其他元件下面或下方的部分就应当在这些其他元件上面或在其顶部上。

如本文所用，例如当元件、部件或层被描述为与另一元件、部件或层形成“一致界面”，或在“其上”、“连接到其”、“与其耦接”、“堆叠在其上”或“与其接触”，则可为直接在其上、直接连接到其、直接与其耦接、直接堆叠在其上或直接与其接触，或者例如居间的元件、部件或层可在特定元件、部件或层上，或连接到其、耦接到其或与其接触。例如，当元件、部件或层例如被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件、“直接与”另一元件“耦接”或“直接与”另一元件“接触”时，不存在居间的元件、部件或层。可在多种计算机装置中实施本公开的技术，该计算机装置为诸如服务器、膝上型计算机、台式计算机、笔记本电脑、平板计算机、手持式计算机、智能电话等。任何部件、模块或单元均被描述来强调功能方面，并且不一定需要由不同的硬件单元来实现。本文所述的技术还可在硬件、软件、固件、或他们的任何组合中实施。作为模块、单元或部件描述的任何特征可一起实施在集成式逻辑装置中或者可作为分立但彼此协作的逻辑装置来独立实施。在一些情况下，可将各种特征实施为集成电路装置，诸如集成电路芯片或芯片组。另外，尽管本说明书通篇描述了多种不同的模块，其中许多模块执行唯一的功能，但可将所有模块的所有功能组合到单个模块中，或者进一步拆分到其他附加的模块中。本文所述的模块仅是示例性的，并且被如此描述的目的是为了更容易理解。

如果在软件中实施，那么该技术可至少部分地通过包括指令的计算机可读介质来实现，这些指令当在处理器中执行时执行上文所述方法中的一种或多种。计算机可读介质可包括有形计算机可读存储介质，并且可形成计算机程序产品的一部分，计算机程序产品可包括包装材料。计算机可读存储介质可包括随机访问存储器(RAM)诸如同步动态随机访问存储器(SDRAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机访问存储器(NVRAM)、电可擦可编程的只读存储器(EEPROM)、闪速(FLASH)存储器、磁性或光学的数据存储介质等。计算机可读存储介质还可包括非易失性存储设备，诸如硬盘、磁带、光盘(CD)、数字多用光盘(DVD)、蓝光光盘、全息数据存储介质或其他非易失性存储设备。

如本文所用的术语“处理器”可指适用于实施本文所述的技术的前述结构中的任一者或任何其他结构。此外，在一些方面，本文所述的功能可提供在被配置成用于执行本公开的技术的专用软件模块或硬件模块内。即使在软件中实施，该技术也可使用用于执行软件的硬件例如处理器、以及用于存储软件的存储器。在任何此类情况下，本文所述的计算机可定义能够执行本文所述的特定功能的特定机器。另外，该技术可在也可被视为处理器的一个或多个电路或逻辑元件中全面实施。

提出了一种用于个人防护设备(PPE)装置的听力保护评估模块，该模块包括接收环境声音的指示的环境声音接收器。该模块还包括体验声音接收器，该体验声音接收器接收体验声音的指示。该体验声音是用户在具有该环境声音的环境中佩戴PPE时所体验的声音。该模块还包括场衰减等级(FAR)计算器，该场衰减等级计算器基于环境声音指示和经衰减的声音指示，计算PPE装置的个人衰减等级。

该模块还可被实施成使得控制器，该控制器当被触发时使该环境声音接收器捕获环境声音的当前指示，使经衰减的声音接收器捕获体验声音的当前指示，并使该FAR计算器基于当前环境声音指示和当前体验声音指示计算当前个人衰减等级。

该模块还可被实施成使得该当前环境声音指示和该当前体验声音指示基本上同时被捕获。

该模块还可被实施成使得周期性地触发控制器。

该模块还可被实施成使得基于用户正在使用PPE的指示来触发控制器。

该模块还可被实施成使得控制器由PPE的运动的加速度计指示来触发。

该模块还可被实施成使得手动触发控制器。

该模块还可被实施成使得控制器由检测到的环境声级的变化来触发。

该模块还可被实施成使得其包括电子器件，该电子器件被配置为从麦克风接收环境声音，处理该环境声音，并将该声音提供给该PPE的扬声器。该体验声音是由该PPE的装置生成的达到安全声级的经处理的声音。该体验声音接收器从位于该PPE装置内部的接收器接收该体验声音的指示。

该模块还可被实施成使得处理环境声音包括应用电平相关功能。

该模块还可被实施成使得处理环境声音包括将有源降噪应用于接收到的声音。

该模块还可被实施成使得其包括接收预期衰减水平的指示的衰减接收器。该FAR计算器提供当前经衰减的声音与该预期衰减水平的偏差的指示。

该模块还可被实施成使得向远程存储器证明偏差指示。

该模块还可被实施成使得向PPE的佩戴者提供偏差指示。

该模块还可被实施成使得该偏差指示通过与该用户流体连通的该PPE内的音频扬声器以听力方式提供给该用户。

该模块还可被实施成使得其包括通信部件，该通信部件被配置为向远程装置提供该偏差指示。

该模块还可被实施成使得远程装置包括存储器，该存储器被配置为存储从通信部件接收的多个偏差指示。

该模块还可被实施成使得该控制器由从该远程装置接收的信号触发。

该模块还可被实施成使得使用场扩散变换将该FAR转换成PAR值。

听力保护装置包括一对耳部件。每个耳部件包括声音接收器，该声音接收器被配置为捕获环境声音；扬声器，该扬声器被配置为播放经衰减的声音；以及密封特征，该密封特征被配置为至少部分地将该耳部件的内部部分与该耳部件的外部密封。该经衰减的声音在该内部部分传播。该听力保护装置还包括体验声音接收器，该体验声音接收器定位在该内部部分中，被配置为捕获由该一对耳部件的佩戴者在具有该环境声音的环境中体验的体验声音的指示。该听力保护装置还包括场衰减等级处理器，该场衰减等级处理器被配置为基于环境声音的指示和该体验声音的该指示，计算该听力保护装置的场衰减等级(FAR)值。

该听力保护装置还可被实施成使得该环境声音的该指示是环境声压。该经衰减的声音的指示是经衰减的声压。

该听力保护装置还可被实施成使得该FAR值基于经衰减的声级和环境声级之间的差值。

该听力保护装置还可被实施成使得该FAR值是PAR值。

该听力保护装置还可被实施成使得其包括衰减处理器，该衰减处理器被配置为获取该环境声音并应用滤波器以获得该经衰减的声音。

该听力保护装置还可被实施成使得滤波器是电平相关功能。

该听力保护装置还可被实施成使得滤波器是有源降噪功能。

该听力保护装置还可被实施成使得通信部件被配置为将FAR值传送给第二装置。

该听力保护装置还可被实施成使得个人衰减等级处理器提供具有计算的FAR值的时间戳。

该听力保护装置还可被实施成使得如果所计算的FAR值超过阈值，则提供警示。

该听力保护装置还可被实施成使得第二装置存储FAR值。

该听力保护装置还可被实施成使得基于该FAR值，提供该密封特征的有效性指示。

该听力保护装置还可被实施成使得有效性指示是适当拟合的指示。

该听力保护装置还可被实施成使得其包括电源，该电源基于来自个人衰减等级处理器的命令为该环境声音接收器和该经衰减的声音接收器供电。

该听力保护装置还可被实施成使得个人衰减等级处理器周期性地发送命令。

该听力保护装置还可被实施成使得个人衰减等级处理器基于手动输入发送命令。

该听力保护装置还可被实施成使得该命令在该听力保护装置启动时发送。

该听力保护装置还可被实施成使得该环境声音接收器和该体验声音接收器基本上连续操作。

该听力保护装置还可被实施成使得该环境声音接收器和该体验声音接收器基本上同时捕获指示。

该听力保护装置还可被实施成使得耳部件是耳罩。

该听力保护装置还可被实施成使得该对耳罩通过头带耦接。

该听力保护装置还可被实施成使得该对耳罩耦接到头盔。

该听力保护装置还可被实施成使得该对耳罩通过连接器耦接，该连接器被配置为佩戴在用户的颈部之后。

该听力保护装置还可被实施成使得耳部件是耳塞。

该听力保护装置还可被实施成使得耳部件是第一组耳部件，当与第二组耳部件结合使用时，该第一组耳部件能够用于双耳保护。第一耳部件和第二耳部件中的一者是入耳式听力保护装置。第一耳部件和第二耳部件中的一者是包耳式听力保护装置。

该听力保护装置还可被实施成使得其包括容纳FAR处理器的控制单元。

该听力保护装置还可被实施成使得该滤波器降低阈值声级以上的声音。

一种评估个人防护设备装置的听力保护的方法，该方法包括激活听力保护系统的个人衰减等级监测模块。该听力保护系统包括无源声音衰减特征和将用户的耳道与周围环境分开的密封件。该方法还包括使用FAR计算器针对该听力保护系统中的有源听力保护装置计算FAR值。计算包括从环境声音接收器检索环境声音信号和从体验声音接收器检索体验声音信号，并将该体验声音与该环境声音进行比较。该FAR值是该比较的指示。该方法还包括提供该FAR值的指示。

该方法还可被实施成使得该比较包括该环境声音信号和该体验声音信号之间的差值的指示。

该方法还可被实施成使得该比较还包括扩散场校正。

该方法还可被实施成使得其包括计算衰减偏差。该衰减指示包括该计算的FAR与预期衰减的比较。

该方法还可被实施成使得其包括如果衰减偏差大于阈值则提供警示。

该方法还可被实施成使得该听力保护系统包括麦克风，该麦克风被配置为捕获环境声音；和扬声器，该扬声器被配置为广播该体验声音。

该方法还可被实施成使得该麦克风处于该听力保护装置的外部部分。该扬声器处于该听力保护装置的内部部分。

该方法还可被实施成使得该体验声音是经处理的声音。该处理包括对所捕获的环境声音应用电平相关功能。

该方法还可被实施成使得该体验声音是经处理的声音。该处理包括对所捕获的环境声音应用有源降噪功能。

该方法还可被实施成使得PPE是耳罩。扬声器处于耳罩的内部。

该方法还可被实施成使得PPE是耳塞装置或入耳式耳机。扬声器被定位成向耳道内广播。

该方法还可被实施成使得该听力保护系统包括控制单元，该控制单元与该听力保护装置通信地耦接。

该方法还可被实施成使得该FAR计算器容纳在该控制单元内。将该指示从该控制单元提供给该听力保护装置。

该方法还可被实施成使得控制单元向存储器提供FAR值。

该方法还可被实施成使得该计算和该提供的步骤是周期性重复的。

用户安全监测系统包括场衰减等级(FAR)值请求发生器，该场衰减等级值请求发生器生成FAR值请求。该系统还包括通信部件，该通信部件将该FAR值请求传输到用户在环境中佩戴的PPE装置。该系统还包括FAR值接收器，该FAR值接收器从该PPE装置接收FAR通知。该FAR通知包括：FAR值、PPE装置标识、时间戳和存储接收到的FAR通知的存储器部件。

该系统还可被实施成使得该FAR请求发生器周期性地生成该FAR值请求。

该系统还可被实施成使得该FAR请求发生器在启动时生成该FAR值。

该系统还可被实施成使得该FAR请求发生器响应于来自该用户的手动输入来生成该FAR值。

该系统还可被实施成使得FAR评估器将该FAR值与阈值进行比较，并且如果该FAR值超过或不满足该阈值，则警示发生器生成警示。

该系统还可被实施成使得该FAR评估器基于该比较提供PPE拟合的指示。

该系统还可被实施成使得该PPE装置是有源听力保护装置。

该系统还可被实施成使得该有源听力保护装置包括耳机。

该系统还可被实施成使得该有源听力保护装置包括一对耳塞。

该系统还可被实施成使得该FAR通知包括来自该有源听力保护装置内部上的内部传感器和该有源听力保护装置外壳上的外部传感器的传感器信号。

该系统还可被实施成使得该通信装置将该FAR值请求传输到与该PPE装置相关联的控制单元。该控制单元将该FAR通知传输到该系统。

该系统还可被实施成使得该FAR值是PAR值。

现在已参考本发明的若干实施方案对本发明进行了描述。前述详细描述和示例仅为了清楚地理解本发明而给出。但它们不应被理解为不必要的限制。对本领域的技术人员来说将显而易见的是，可以在不脱离本发明的范围的情况下对所描述的实施方案进行多种修改。因此，本发明的范围不应受限于本文所描述的确切细节和结构，而只应受权利要求中的文字所述的结构以及那些结构的等同形式限制。本文所引用的任何专利文献，据此全文以引用方式，并以不与本文提出的说明相冲突的程度并入本文。

相对于上述任何实施方案描述的任何特征或特性可被单独地结合或者与任何其它特征或特性组合，并且仅为清楚起见而按照上述顺序和组合来呈现。即，本公开设想本文所述的示例性实施方案和部件中的每个部件的各种特征结构的所有可能组合和布置方式，并且可根据特定应用的需要，每个部件可组合或结合其它任何部件使用。

Claims (43)

1.一种用于个人防护设备(PPE)装置的听力保护评估模块，所述听力保护评估模块包括：

环境声音接收器，所述环境声音接收器接收环境声音的指示；

体验声音接收器，所述体验声音接收器接收体验声音的指示，其中所述体验声音是用户在具有所述环境声音的环境中佩戴所述PPE时所体验的声音；

场衰减等级(FAR)计算器，所述场衰减等级计算器基于环境声音指示和经衰减的声音指示，计算PPE装置的个人衰减等级。

2.根据权利要求1所述的模块，并且还包括控制器，所述控制器在被触发时使所述环境声音接收器捕获环境声音的当前指示，使经衰减的声音接收器捕获体验声音的当前指示，并使所述FAR计算器基于当前环境声音指示和当前体验声音指示计算当前个人衰减等级。

3.根据权利要求2所述的模块，其中所述当前环境声音指示和所述当前体验声音指示基本上同时被捕获。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的模块，并且还包括：

电子器件，所述电子器件被配置为从麦克风接收环境声音，处理所述环境声音，并将所述声音提供给所述PPE的扬声器；

其中所述体验声音是由所述PPE的装置生成的达到安全声级的经处理的声音；并且

其中所述体验声音接收器从位于所述PPE装置内部的接收器接收所述体验声音的指示。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的模块，并且还包括：

衰减接收器，所述衰减接收器接收预期衰减水平的指示；并且

其中所述FAR计算器提供当前经衰减的声音与所述预期衰减水平的偏差的指示。

6.根据权利要求5所述的模块，并且还包括向所述PPE的佩戴者提供偏差指示。

7.根据权利要求6所述的模块，其中所述偏差指示通过与所述用户流体连通的所述PPE内的音频扬声器以听力方式提供给所述用户。

8.根据权利要求5所述的模块，并且还包括通信部件，所述通信部件被配置为向远程装置提供所述偏差指示。

9.根据权利要求2至8中任一项所述的模块，其中所述控制器由从远程装置接收的信号触发。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的模块，其中使用场扩散变换将所述FAR转换成PAR值。

11.一种听力保护装置，所述听力保护装置包括：

一对耳部件，每个耳部件包括：

声音接收器，所述声音接收器被配置为捕获环境声音；

扬声器，所述扬声器被配置为播放经衰减的声音；和

密封特征，所述密封特征被配置为至少部分地将所述耳部件的内部部分与所述耳部件的外部密封，其中所述经衰减的声音在所述内部部分传播；体验声音接收器，所述体验声音接收器定位在所述内部部分中，被配置为捕获由所述一对耳部件的佩戴者在具有所述环境声音的环境中体验的体验声音的指示；

场衰减等级处理器，所述场衰减等级处理器被配置为基于所述环境声音的所述指示和所述体验声音的所述指示，计算所述听力保护装置的场衰减等级(FAR)值。

12.根据权利要求11所述的听力保护装置，其中所述环境声音的指示是环境声压，并且其中所述经衰减的声音的指示是经衰减的声压。

13.根据权利要求12所述的听力保护装置，其中所述FAR值基于经衰减的声级和环境声级之间的差值。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的听力保护装置，并且还包括：

衰减处理器，所述衰减处理器被配置为获取所述环境声音并应用滤波器以获得所述经衰减的声音。

15.根据权利要求14所述的听力保护装置，其中如果所计算的FAR值超过阈值，则提供警示。

16.根据权利要求11至15中任一项所述的听力保护装置，其中基于所述FAR值，提供所述密封特征的有效性指示。

17.根据权利要求11至16中任一项所述的听力保护装置，并且还包括电源，所述电源基于来自个人衰减等级处理器的命令为所述环境声音接收器和所述经衰减的声音接收器供电。

18.根据权利要求17所述的听力保护装置，其中所述命令在所述听力保护装置启动时发送。

19.根据权利要求18所述的听力保护装置，其中所述环境声音接收器和所述体验声音接收器基本上连续操作。

20.根据权利要求11至19中任一项所述的听力保护装置，其中所述环境声音接收器和所述体验声音接收器基本上同时捕获指示。

21.根据权利要求11至20中任一项所述的听力保护装置，并且还包括容纳所述FAR处理器的控制单元。

22.根据权利要求11至21中任一项所述的听力保护装置，其中所述滤波器降低阈值声级以上的声音。

23.一种评估个人防护设备装置的听力保护的方法，所述方法包括：

激活听力保护系统的个人衰减等级监测模块，其中所述听力保护系统包括无源声音衰减特征和将用户的耳道与周围环境分开的密封件；

使用FAR计算器针对所述听力保护系统中的有源听力保护装置计算FAR值，其中计算包括从环境声音接收器检索环境声音信号和从体验声音接收器检索体验声音信号，并将所述体验声音与所述环境声音进行比较，其中所述FAR值是所述比较的指示；以及

提供所述FAR值的指示。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述比较包括所述环境声音信号和所述体验声音信号之间的差值的指示。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述比较还包括扩散场校正。

26.根据权利要求23至25中任一项所述的方法，并且还包括：

计算衰减偏差，其中衰减指示包括所计算的FAR与预期衰减的比较。

27.根据权利要求23至26中任一项所述的方法，其中所述听力保护系统包括：麦克风，所述麦克风被配置为捕获环境声音；和扬声器，所述扬声器被配置为广播所述体验声音。

28.根据权利要求27所述的方法，其中所述麦克风处于所述听力保护装置的外部部分，并且其中所述扬声器处于所述听力保护装置的内部部分。

29.根据权利要求28所述的方法，其中所述体验声音是经处理的声音，并且其中所述处理包括对所捕获的环境声音应用电平相关功能。

30.根据权利要求28所述的方法，其中所述体验声音是经处理的声音，并且其中所述处理包括将有源降噪功能应用于所捕获的环境声音。

31.根据权利要求23至30中任一项所述的方法，其中所述听力保护系统包括控制单元，所述控制单元与所述听力保护装置通信地耦接。

32.根据权利要求31所述的方法，其中所述FAR计算器容纳在所述控制单元内，并且其中将所述指示从所述控制单元提供给所述听力保护装置。

33.根据权利要求23至32中任一项所述的方法，其中所述计算和所述提供的步骤是周期性重复的。

34.一种用户安全监测系统，所述用户安全监测系统包括：

场衰减等级(FAR)值请求发生器，所述场衰减等级值请求发生器生成FAR值请求；

通信部件，所述通信部件将所述FAR值请求传输到用户在环境中佩戴的PPE装置；

FAR值接收器，所述FAR值接收器从所述PPE装置接收FAR通知，并且其中所述FAR通知包括：

FAR值；

PPE装置标识；和

时间戳；和

存储器部件，所述存储器部件存储接收到的FAR通知。

35.根据权利要求34所述的系统，其中所述FAR请求发生器周期性地生成所述FAR值请求。

36.根据权利要求34或35所述的系统，其中所述FAR请求发生器在启动时生成所述FAR值。

37.根据权利要求34至36中任一项所述的系统，其中所述FAR请求发生器响应于来自所述用户的手动输入来生成所述FAR值。

38.根据权利要求34至37中任一项所述的系统，并且还包括：

FAR评估器，所述FAR评估器将所述FAR值与阈值进行比较，并且如果所述FAR值超过或不满足所述阈值，则警示发生器生成警示。

39.根据权利要求38所述的系统，其中所述FAR评估器基于所述比较提供PPE拟合的指示。

40.根据权利要求34至39中任一项所述的系统，其中所述PPE装置是有源听力保护装置。

41.根据权利要求40所述的系统，其中所述FAR通知包括来自所述有源听力保护装置内部上的内部传感器和所述有源听力保护装置外壳上的外部传感器的传感器信号。

42.根据权利要求34至41中任一项所述的系统，其中所述通信装置将所述FAR值请求传输到与所述PPE装置相关联的控制单元，并且其中所述控制单元将所述FAR通知传输到所述系统。

43.根据权利要求34至42中任一项所述的系统，其中所述FAR值是PAR值。