ES2319734T3 - Terminal auditivo para control de ruido. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de protección auditiva para su colocación en el meato auditivo (3) de un humano y que proporciona la medición de la exposición al ruido, que comprende un micrófono interno (M2) que tiene una entrada de sonido adaptada para dirigirse hacia el meato (3), y dispuesto para convertir una señal sonora captada en una señal de salida (51); cuyo dispositivo de protección auditiva comprende asimismo una unidad electrónica (11) que incluye medios de análisis del sonido dispuestos para analizar la señal de salida (51), que comprende el análisis en relación con la dosis de ruido estacionario o semiestacionario y con la exposición al ruido impulsivo; y efectuando la comparación de las señales analizadas resultantes con señales predeterminadas correspondientes a límites aceptables de exposición al ruido, para la activación de un indicador cuando se detecta que se sobrepasan los citados límites de exposición al ruido.
Description
Terminal auditivo para control de ruido.
La invención se refiere al diseño físico de un
tapón de protección auditiva adaptativo combinado con un terminal
de comunicaciones de audio.
Existen muchas soluciones para la protección
auditiva y la comunicación por audio en ambientes ruidosos basados
en tapones para los oídos y protectores auditivos con auriculares
(altavoces), micrófonos de brazo, micrófonos de pómulo, o
micrófonos de garganta. Todas estas soluciones tienen una o más de
las siguientes propiedades no deseadas:
- Pesados y torpes.
- Incómodos.
- Calidad inferior de captación y restauración
del sonido.
- Atenuación pobre del ruido.
- Atenúa tanto sonidos deseados como no
deseados.
La presente descripción se refiere a un terminal
auditivo que no tiene ninguno de dichos defectos, que es un
protector auditivo ligero, inteligente, integrado en el oído con
comunicación inalámbrica. La atenuación del ruido se adapta
automáticamente a las condiciones de ruido y a los modos de
comunicación. El dispositivo, por lo tanto, protege de forma
simultánea la audición y proporciona capacidades mejoradas de
comunicación en diferentes ambientes de ruido. Está indicado para
una utilización continua durante la jornada de trabajo u otros
períodos cuando es necesaria la protección auditiva y/o la
comunicación por voz.
También se describe un dispositivo para utilizar
el sonido del habla producido en el oído de una persona que utiliza
tapones para los oídos de comunicación protectores auditivos según
la invención.
Los dispositivos actuales indicados para captar
el habla de una persona en un ambiente muy ruidoso representan un
desafío tecnológico y toman varias formas. Los tipos comunes
incluyen:
- Un micrófono muy próximo a la boca, dispuesto
sobre un brazo del micrófono. El micrófono está realizado con una
característica que enfatiza el campo cercano de la boca. Este tipo
algunas veces se denomina "cancelador de ruido".
- Un captador de vibración en contacto con la
garganta, que capta las vibraciones de las cuerdas vocales.
- Un captador de vibración en contacto con la
pared del meato, el conducto auditivo externo, que capta las
vibraciones del tejido en la cabeza.
- Un captador similar en contacto con el
pómulo.
Estos tipos de dispositivos son bastante
sensibles al ruido acústico que enmascara el habla, o a ciertos
sonidos del habla que se transmiten mal, especialmente los sonidos
consonantes de alta frecuencia necesarios para una buena
inteligibilidad.
Las personas expuestas a altos niveles de ruido
están obligadas por las normas sanitarias y de seguridad a utilizar
protectores auditivos. Los protectores toman la forma de cubetas de
sellado que encierran el oído, o tapones para los oídos que
bloquean el canal auditivo. Con frecuencia se prefiere el último
tipo de protector debido a su pequeño tamaño y relativamente buen
confort.
Por lo tanto, la presente descripción se refiere
a un tapón para los oídos con dos propiedades deseables:
- La cavidad aislada en la parte interior del
meato mediante el tapón para los oídos está relativamente libre de
ruido externo, que es el propósito del tapón para los oídos en la
protección auditiva.
- El campo del sonido generado en la cavidad por
la propia voz de la persona contiene todos los componentes de
frecuencia necesarios para reconstruir el habla con buena
inteligibilidad.
Mediante la utilización del micrófono para
captar el campo acústico del sonido en la parte interior del meato
y el procesamiento de la señal del micrófono tal como se describe en
la presente invención, se produce una señal de habla de alta
calidad y bajo enmascaramiento por ruido.
Se da a conocer un sistema para incrementar la
sensación del usuario de naturalidad de su propia voz cuando se
utiliza un terminal de comunicaciones de protección auditiva según
la invención.
Empleando tapones para los oídos o protectores
auditivos ordinarios, el usuario generalmente siente su propia voz
distorsionada, una característica que reduce el confort de la
utilización de protectores auditivos. Los protectores auditivos
ordinarios cambian la trayectoria normal de transmisión del sonido
desde la boca a las membranas timpánicas. Por lo tanto, la
retroalimentación auditiva desde la propia voz del usuario se ve
afectada, lo que produce un cambio involuntario en la salida del
habla. Una respuesta normal es elevar el nivel de la propia voz
cuando se utilizan auriculares o tapones para los oídos.
El dispositivo que se describe resuelve este
problema mediante el filtrado y la mezcla en la propia voz del
usuario captada, o bien por un micrófono exterior o bien por uno
interior situado en un oído y reproduce la señal en un altavoz
situado en el otro oído. También es posible reproducir la señal en
el mismo oído mediante el altavoz, en cuyo caso debe aplicarse la
cancelación de la retroalimentación. Por lo tanto, la voz del
usuario se percibe más natural, tanto respecto a la frecuencia de
respuesta como al nivel del habla. Esta característica incrementará
el nivel de aceptación para la utilización continua de protectores
auditivos durante la totalidad de la jornada de trabajo. La señal
de la propia voz se añade y se reproduce de forma que se mantiene la
propiedad de reducción del ruido del protector auditivo.
El objetivo de esta invención es proporcionar un
medidor personal programable de exposición al ruido que mida la
verdadera exposición del oído del usuario y calcule el riesgo de
daño auditivo.
Los medidores actuales de exposición al ruido,
también llamados dosímetros, normalmente constan de un micrófono y
de una pequeña unidad electrónica que se puede fijar al cuerpo o se
puede llevar en un bolsillo. El micrófono puede estar montado en la
unidad electrónica o se puede ajustar al cuello de una prenda de
vestir o sobre un hombro. El estándar ANSI S1.25 describe
dosímetros.
Los dosímetros actuales tienen varios
defectos:
- Los dosímetros no miden el ruido que realmente
afecta al órgano auditivo (por ejemplo cuando el usuario usa un
protector auditivo, casco, etc.). Incluso cuando el oído no está
cubierto, las mediciones pueden estar influenciadas por el
apantallado del cuerpo.
- Los dosímetros son susceptibles de errores no
intencionados o intencionados, que pueden influir en las lecturas,
tales como que los usuarios golpeen o canten en los micrófonos del
dosímetro o como consecuencia del ruido generado por el viento.
- Los dosímetros son imprecisos si están
presentes ruidos de impulsos o impactos.
La invención resuelve estos problemas mediante
la utilización de un micrófono que mide el sonido en la membrana
timpánica y que utiliza procedimientos de análisis que tienen en
cuenta tanto el sonido estacionario como el impulsivo. Cuando el
dosímetro es parte de una terminal de comunicaciones, éste incluye
ruidos externos, señales de entrada de comunicación, así como el
posible mal funcionamiento del equipo.
También se describe un dispositivo para
verificar in situ que un protector auditivo se usa
adecuadamente.
Los protectores auditivos actuales toman la
forma de cubetas de sellado que encierran el oído, o de tapones
para los oídos que bloquean el conducto auditivo. Para ambos tipos,
es críticamente importante evitar las fugas del sonido del ruido a
través o alrededor de las partes de sellado y bloqueo de los
protectores auditivos.
La experiencia muestra que varios factores
pueden comprometer el sellado de un protector auditivo y, por lo
tanto, incrementar el riesgo de daño auditivo. Estos factores
incluyen:
- Superficies irregulares a las que el material
de sellado no es capaz de ceñirse de forma adecuada. Ejemplos son
las gafas utilizadas con cubetas de oído y tapones para los oídos
utilizados por personas con conductos auditivos de forma
irregular.
- Colocación inadecuada del protector auditivo.
Se requiere experiencia y paciencia por parte del usuario para
conseguir montar de forma correcta un protector auditivo. En los
casos en los que el usuario está utilizando un casco o gorra, el
protector auditivo se puede empujar de forma accidental fuera de su
posición durante su utilización.
- El envejecimiento de los materiales en el
sellado puede reducir la elasticidad de sellado y, por lo tanto,
permitir fugas alrededor del sellado.
El resultado de las fugas es la amortiguación
reducida del ruido potencialmente dañino. Idealmente, las fugas se
deben detectar y solucionar antes de la exposición al ruido. Las
fugas pueden no ser claramente audibles. Por lo tanto, las
situaciones de ruido pueden comprender componentes intermitentes o
impulsivos que pueden dañar la audición de forma casi instantánea
si un protector auditivo está funcionando mal o de forma imperfecta
sin el conocimiento del usuario.
El dispositivo que se describe resuelve estos
problemas mediante la medición acústica in situ, que se
analiza e informa al usuario de manera audible, o a un equipo
externo mediante señales de comunicación. Los dispositivos
necesarios para la medición forman parte integral del protector
auditivo. La verificación se puede activar por el usuario en
cualquier momento, o puede estar ejecutándose continuamente cuando
la aplicación es crítica. Opcionalmente, la verificación se puede
activar por otras personas (o dispositivos) aparte del usuario, por
ejemplo para verificar la función del protector auditivo antes de
que se permita la admisión a un área ruidosa.
El documento US 5317273 muestra un dispositivo
para medir la alteración del ruido de un protector auditivo,
utilizando micrófonos internos y externos.
El documento US 5757930 describe un sistema para
llevar a cabo una evaluación de la atenuación real proporcionada
por un dispositivo de protección auditiva.
El documento US 5426719 muestra un sistema de
comunicación incorporado en auriculares para utilizar en un
ambiente de ruido peligroso.
El documento US 5577511 se refiere a un molde
auditivo con unos micrófonos interior y exterior para medir la
oclusión.
La invención se define según las
reivindicaciones adjuntas.
La invención se describirá a continuación con
referencia a los dibujos adjuntos, dibujos que ilustran la invención
a modo de ejemplo.
La figura 1 es una sección vertical simplificada
a lo largo del eje central del meato del oído externo de un humano
erguido, con un terminal auditivo insertado según una realización de
la invención, también mostrado en sección vertical a lo largo del
eje, localmente coincidente con el eje del meato.
La figura 2 es un diagrama del cableado
eléctrico que muestra los componentes funcionales y las conexiones
entre los componentes electrónicos en una realización preferente
según la invención.
La figura 3 es un dibujo que muestra que el
análisis espectral del sonido captado en el oído se compara con el
análisis espectral del sonido captado mediante un micrófono a una
distancia estándar, por ejemplo de 1 metro, bajo condiciones que
por lo demás son silenciosas.
La figura 4 es un dibujo del análisis del sonido
del habla y de la subsiguiente clasificación de la fuente del
sonido con filtrado llevada a cabo según la clasificación de la
fuente de sonido.
La figura 5 es un dibujo que muestra un análisis
del sonido captado cerca del oído, que se compara con un análisis
del sonido captado mediante un micrófono dispuesto en el meato.
La figura 6 muestra una sección simplificada a
través del oído humano derecho e izquierdo con terminales auditivos
ilustrados, con el propósito de mejorar el sonido natural.
La figura 7 muestra un diagrama de procesos para
una realización de la invención que se refiere a un dosímetro de
ruido, que ilustran aquí una ponderación A con mediciones de dosis
de ruido acumulado, y también con una ponderación C para el
registro del valor de los picos de ruido.
La figura 8 muestra otra realización de la
invención que muestra un esquema de proceso para la verificación en
línea del funcionamiento del protector auditivo.
La figura 9 muestra un diagrama de analogía
eléctrica del fenómeno acústico en el que se basa una realización
para la verificación en línea del funcionamiento del protector
auditivo.
El diseño físico de una realización de la
presente invención permite la construcción de un protector auditivo
integrado por completo en el oído y de un terminal de
comunicaciones, con intensa atenuación pasiva del sonido, intensa
atenuación activa del sonido, restauración del sonido de alta
calidad, captación del sonido de alta calidad, pequeño tamaño, bajo
peso y ajuste cómodo.
En la figura 1 se muestra una realización de
esta invención, que proporciona el diseño físico general de un
protector auditivo integrado por completo en el oído y de un
terminal de comunicaciones, considerado como una combinación del
sello pasivo, las características y la colocación de transductores
electroacústicos, así como filtros acústicos, circuitos eléctricos
y un sistema de ventilación para el equilibrado de la presión.
El terminal auditivo comprende una sección
externa (1) dispuesta para asentarse junto a la parte enfrentada
hacia el exterior de la sección de sellado (2), y una parte de la
parte enfrentada hacia el interior de la sección externa (1) se
moldea para ajustarse a la concha alrededor de la parte externa del
meato (3).
El diseño físico representado mediante una
realización de la invención permite algunas o todas de las
siguientes funcionalidades:
- Los sonidos externos se atenúan mediante una
combinación de controles de ruido pasivos y activos. La atenuación
pasiva se obtiene mediante un tapón para los oídos (1), (2) con un
sistema de sellado (2) insertado en la parte externa del conducto
auditivo (3) o meato. El control de ruido activo se consigue
mediante la utilización de uno o dos micrófonos (M1), (M2) y un
altavoz (SG) junto con circuitos electrónicos en una unidad
electrónica (11) montada en el sistema de tapón para los oídos. Los
algoritmos para control del ruido se conocen per se y no se
describirán aquí con detalle, pero pueden incluir la cancelación de
ruido activa mediante la retroalimentación de señales acústicas
convertidas mediante, como mínimo, uno de los citados micrófonos
(-M1-, -M2-) a través del generador de sonido (-SG-).
- El restablecimiento de los sonidos deseados
(sonidos externos y señales procedentes del sistema de comunicación)
en la membrana timpánica o tímpano (4) se consigue mediante
la utilización de los mismos micrófonos (M1), (M2), y el altavoz
(SG) y la unidad electrónica (11). De nuevo, los algoritmos para la
obtención de esta funcionalidad se conocen per se y no se
describirán aquí con detalle, pero pueden incluir la amplificación
de las frecuencias elegidas convertidas mediante el citado
micrófono (-M1-) y la generación de la señal acústica
correspondiente a través del citado generador de sonidos (-SG-).
Las frecuencias pueden, por ejemplo, estar dentro del intervalo
normal de la voz humana.
- La captación de la voz del usuario se lleva a
cabo mediante un micrófono (M2) con acceso al espacio cerrado en el
meato (3). Esta señal se procesa mediante componentes electrónicos
analógicos o digitales en la unidad electrónica (11), para hacerla
muy natural e inteligible, para el propio usuario o para sus
compañeros de comunicación, o para ambas partes. Esta señal es de
alta calidad y adecuada para el control de voz y el reconocimiento
del habla.
- El control y la verificación en línea del
funcionamiento del protector auditivo se obtiene mediante la
inyección de una señal de medición acústica, preferentemente
mediante el generador de sonido o altavoz (SG) en el meato, y
mediante el análisis de la señal captada por el micrófono (M2) que
tiene acceso a la señal acústica en el meato (3).
- Medición de la dosis de exposición al ruido en
el tímpano (4) y el cálculo en línea realizado mediante los
circuitos electrónicos, y la advertencia de riesgo de daños
auditivos mediante señales audibles u otras señales de advertencia,
al portador de la protección auditiva o a otro personal
relevante.
- La igualación de la presión entre los dos
lados del sistema de tapón para los oídos se obtiene mediante la
utilización de un conducto muy fino (T3), (T4) o de una válvula que
iguala las diferencias de presión estática, al tiempo que conserva
una fuerte atenuación de sonido de baja frecuencia. En el sistema de
igualación de la presión (T3), (T4) se puede incorporar una válvula
de seguridad (V) para controlar una descompresión rápida.
La figura 1 muestra una realización según la
invención. El tapón para los oídos comprende una sección principal
(1) que contiene dos micrófonos (M1) y (M2) y un generador de sonido
(SG). La sección principal está diseñada de manera que proporciona
una colocación confortable y segura en la concha (la cavidad con
forma cóncava situada a la entrada del conducto auditivo). Esto se
puede conseguir mediante la utilización de piezas auditivas
moldeadas de manera individual que se mantienen en posición
mediante el oído externo, o por medio de la utilización de una
envolvente flexible que presiona contra la estructura del oído
externo. Una sección de sellado (2) se encuentra unida a la sección
principal. La sección de sellado puede ser una parte integral del
tapón para los oídos, o puede ser intercambiable. La entrada de
sonido del micrófono (M1) se conecta al exterior del tapón para los
oídos, captando los sonidos externos. El micrófono (M2) se conecta a
la parte interna del meato (3) mediante un canal de transmisión
acústica (T1). El canal de transmisión acústica puede contener
elementos de filtrado acústicos adicionales opcionales. Una salida
(S_{SG}) del generador de sonido (SG) se abre en la posición
interna del meato (3) mediante un canal de transmisión acústica (T2)
situado entre el generador de sonido (SG) y la parte enfrentada
hacia el interior de la sección de sellado (2). El canal de
transmisión acústica (T2) puede contener elementos de filtrado
acústicos adicionales opcionales.
Cuando se disponga de micrófonos (M2) y
generadores de sonido (SG) más pequeños, será posible colocar el
micrófono (M2) y el generador de sonido (SG) en la parte más
interna de la sección de sellado. En este caso, no es necesario
contar con los canales de transmisión (T1) y (T2).
Los dos micrófonos y el generador de sonido se
conectan a una unidad electrónica (11), que se puede conectar a
otro equipo mediante una interfaz de conexión (13) que puede
transmitir señales digitales o analógicas, o ambas, y opcionalmente
energía.
En la sección principal (1) o en una sección
separada se pueden incluir circuitos electrónicos y una fuente de
energía (12), por ejemplo una batería.
Los micrófonos (M1), (M2) pueden ser, en una
realización preferente, micrófonos de electretes estándar en
miniatura, como los utilizados en los audífonos. También se pueden
utilizar micrófonos de silicio desarrollados recientemente.
El generador de sonido (SG) puede basarse, en
una realización preferente, en principios electromagnéticos o
electrodinámicos, como los generadores de sonido aplicados en los
audífonos.
Según una realización preferente de la
invención, se incorpora una válvula de seguridad (V) en el conducto
de ventilación que comprende los canales (T3) y (T4). La válvula (V)
se dispone para abrirse si la presión estática de la parte interna
del meato (3) supera la presión externa en una cantidad
predeterminada, lo que permite la igualación de la presión durante
una descompresión rápida. Dicha descompresión puede producirse en
el caso de personal aéreo militar o civil que experimente una rápida
pérdida de presión de aire externo. Dicha descompresión puede
producirse también en paracaidistas, submarinistas y similares. La
igualación de la presión para cambios de presión que varían
lentamente se obtiene mediante la utilización de un conducto de
ventilación estrecho (T4), que puede evitar la válvula (V). Un
diseño adecuado de este conducto de ventilación (T4) permite la
igualación de la presión estática sin sacrificar la atenuación de
ruido de baja frecuencia.
La sección principal del tapón para los oídos
puede fabricarse a partir de los materiales polímeros estándar que
se utilizan para los audífonos ordinarios. La parte de sellado se
puede fabricar de una espuma elástica de polímero que retenga la
forma y que se vuelva a expandir lentamente, como PVC, PUR u otros
materiales adecuados para tapones para los oídos.
Para algunas aplicaciones (niveles de ruido
menos extremos) el tapón para los oídos se puede moldear en una
pieza (1), (2) que combine la sección principal (1) y la sección de
sellado (2). El material para este diseño puede ser un material
típico utilizado para tapones para los oídos pasivos (Elacin,
materiales acrílicos).
También es posible fabricar el tapón para los
oídos en una pieza que comprenda la sección principal (1) y la
sección de sellado (2), todas fabricadas en la espuma de polímero
mencionada anteriormente, pero entonces los canales (T1), (T2),
(T3), (T4) se tienen que fabricar en un material de pared que evite
que los canales (T1), (T2), (T3), (T4) se colapsen cuando se
inserte la sección de sellado (2) en el meato (3).
Todas las características mencionadas
anteriormente se pueden obtener mediante un circuito eléctrico
representado mediante el diagrama de bloques mostrado en la figura
2.
El micrófono (M1) capta el sonido ambiente. Una
señal procedente del micrófono (M1) se amplifica en (E1) y se
muestrea y se digitaliza en un convertidor de señal analógica a
digital (E2) y se suministra a una unidad de procesamiento (E3) que
puede ser un procesador de señal digital (DSP), un microprocesador
(\muP) o una combinación de ambos. Una señal (51) procedente del
micrófono (M2), que capta el sonido en el meato (3) entre la
sección de aislamiento (2) y el tímpano (4), se amplifica en el
amplificador (E4) y se muestrea y se digitaliza en el convertidor
de señal analógica a digital (E5) y se suministra a la unidad de
procesamiento (E3).
En la unidad de procesamiento (E3) se genera la
señal digital deseada (DS). Esta señal (DS) se convierte a la forma
analógica en el convertidor de señal digital a analógica (E7) y se
suministra al amplificador de salida analógico (E6) que acciona el
altavoz (SG). La señal sonora producida mediante el altavoz (SG) se
suministra al tímpano (4) a través del canal (T2) situado en el
meato (3), tal como se describió anteriormente.
La unidad de procesamiento (E3) se conecta a
algunos elementos de memoria RAM (memoria de acceso aleatorio)
(E8), ROM (memoria de solo lectura) (E9), y EEPROM (memoria de solo
lectura programable que se puede borrar eléctricamente) (E10). Las
memorias (E8), (E9) y (E10) se utilizan en una realización
preferente de la invención para almacenar programas informáticos,
coeficientes de filtrado, datos de análisis y otros datos
relevantes.
Los circuitos electrónicos (11) se pueden
conectar a otras unidades eléctricas mediante una interfaz digital
bidireccional (E12). La comunicación con otras unidades eléctricas
se puede llevar a cabo a través de un cable o de manera inalámbrica
a través de un enlace de radio digital. El estándar Bluetooth para
radio digital de corto alcance (Especificación del sistema
Bluetooth, versión 1.0 B, 1 de diciembre de 1999,
Telefonaktiebolaget LM Ericsson) es un posible candidato para la
comunicación inalámbrica para esta interfaz digital (E12).
En una realización preferente de la invención,
las señales que se pueden transmitir a través de esta interfaz
son:
- Código de programas para la unidad de
procesamiento (E3);
- Datos de análisis procedentes de la unidad de
procesamiento (E3);
- Datos de sincronización cuando se utilizan dos
terminales auditivos (1), (2) en un modo binaural;
- Señales de audio digitalizadas en ambas
direcciones y desde un terminal auditivo (1), (2);
- Señales de control para controlar el
funcionamiento del terminal auditivo;
- Señales de medición digital para diagnóstico
del funcionamiento del terminal auditivo.
Se puede generar una señal de control manual en
(E11) y se puede suministrar a la unidad de procesamiento (E3). La
señal de control se puede generar mediante el accionamiento de
botones, interruptores, etc, y se puede usar para activar y
desactivar la unidad, para cambiar el modo de funcionamiento, etc.
En una realización alternativa, una señal de voz predeterminada
puede constituir señales de control para la unidad de procesamiento
(E3).
Los circuitos eléctricos se alimentan mediante
el suministro de energía (12a) que puede ser una batería primaria o
recargable dispuesta en el tapón para los oídos o en una unidad
separada, o se puede alimentar a través de una conexión a otro
equipo, por ejemplo una radio de comunicación.
En la presente invención se describe la
utilización del terminal auditivo como una "captación de voz
integrada en el oído". El sonido de la propia voz de una persona
tal como se escucha en el meato no es idéntico al sonido de la voz
de la misma persona tal como se escucha por parte de un oyente
externo. El dispositivo de la presente invención soluciona este
problema. El micrófono (M2) mostrado en la figura 3 capta el sonido
en la parte interna del meato (3) sellado mediante una sección de
sellado (2) en un dispositivo de comunicaciones de protección
auditiva del tipo de tapón para los oídos. La señal se amplifica
mediante el amplificador (E4) ilustrado en la figura 2, se somete a
conversión A/D mediante el convertidor A/D (E5) y se procesa en la
unidad de procesamiento de señal digital (DSP) o microordenador
(E3). El procesamiento se puede ver como un filtrado dependiente de
la señal que tiene en cuenta las propiedades de la señal del habla,
así como las estimaciones computadas de la localización de la
generación del sonido para los diferentes sonidos del habla. Por lo
tanto, se puede mejorar la inteligibilidad y la naturalidad
del
habla.
habla.
Las figuras 1 y 3 muestran ejemplos de
dispositivos con el micrófono (M2) integrado en un tapón de
protección auditiva para los oídos, para comunicación. El canal de
transmisión acústica (T1) conecta el micrófono (M2) con la parte
interna del meato (3). El micrófono (M2) capta el campo sonoro
producido por la voz de la propia persona. La señal se puede
amplificar en el amplificador (E4), se puede someter a conversión
A/D en el convertidor A/D (E5) y se puede procesar en la unidad de
procesamiento de señal digital (DSP) o microordenador (E3). Una
señal procesada procedente de (E3) se puede transmitir de forma
digital a través de una interfaz digital (E12) a otras unidades
eléctricas. En una realización alternativa, la señal procesada
procedente de (E3) se puede someter a conversión D/A y transmitirse
de forma analógica a otras unidades eléctricas.
La figura 4 muestra una posible disposición de
procesamiento de señal. Muestra un ejemplo de filtrado dependiente
del tipo de señal que se puede aplicar a la señal procedente del
micrófono (M2) para obtener una buena reconstrucción de la señal
del habla, haciéndola muy inteligible, incluso en ambientes
extremadamente ruidosos.
Después de la amplificación en (E4) y de la
conversión A/D en (E5), la señal del micrófono (M2) se analiza en
la unidad de procesamiento DSP/\muP (E3). El análisis representado
mediante el bloque (21) de la figura 4 puede comprender una
estimación de corta duración de la energía espectral en la señal del
micrófono, una estimación de autocorrelación de corta duración de
la señal del micrófono, o una combinación de ambas. En base a estas
estimaciones, se puede realizar una clasificación del funcionamiento
con la decisión correspondiente representada mediante el bloque
(22) que se puede llevar a cabo en la unidad de procesamiento (E3)
para la selección del filtro de acondicionamiento más adecuado para
la señal procedente del micrófono (M2). En el ejemplo mostrado en
la figura 4, la selección se puede hacer entre, por ejemplo, tres
filtros (H1(f)), (H2(f)) y (H3(f))
representados mediante los bloques (23), (24) y (25), apropiados
para sonidos vocales, sonidos nasales y sonidos fricativos,
respectivamente. La señal procesada está presente en la salida (26)
del bloque (22). Se pueden aplicar otras clasificaciones sonoras
que utilizan subdivisiones más sofisticadas entre clasificaciones
de sonidos y los filtros sonoros y algoritmos de análisis
correspondientes. El algoritmo de selección puede comprender
transiciones graduales entre las salidas del filtro para evitar
artefactos audibles. El filtrado y la selección se llevan a cabo en
la unidad de procesamiento (E3) al mismo tiempo que el análisis y la
clasificación del sonido.
Los fundamentos para las características del
filtro y el correspondiente análisis y clasificación de la unidad
de procesamiento (E3) pueden proceder de un experimento de la forma
mostrada en la figura 3. Un tapón para los oídos con un micrófono
(M2) con las mismas propiedades que las del utilizado para la
captación de voz se utiliza para captar la voz de un sujeto de
prueba desde el meato (3) mostrado en la parte superior de la
figura 3. Al mismo tiempo, la voz se registra mediante un micrófono
de alta calidad (M3) situado frente al sujeto, a una distancia
nominal de 1 metro, bajo condiciones anecoicas. Las estimaciones de
las densidades espectrales de energía se pueden computar para las
dos señales mediante los análisis representados por los bloques
(27) y (28), respectivamente, y los niveles correspondientes
(L1(f)) y (L2(f)) se comparan en el comparador (29).
La salida del comparador se representa mediante la función de
transferencia (H(f)). Los análisis pueden ser estimaciones
espectrales de corta duración, por ejemplo de 1/9 de octava del
espectro en el intervalo de frecuencia de entre 100 Hz y 14.000 Hz.
Las secuencias de prueba que el sujeto pronuncia pueden comprender
sonidos del habla que se mantienen constantes durante
aproximadamente 1 segundo. Para sonidos del habla, el sujeto puede
hacer que el tono varíe durante el periodo de análisis. Las
funciones de transferencia de los filtros descritos con respecto a
la figura 4 se pueden basar en los diagramas de (H(f)), los
niveles de densidad espectral del micrófono de campo libre (M3)
restados de los niveles correspondientes del micrófono (M2)
integrado en el oído.
Una implementación más simple puede reducir el
sistema de la figura 4 a un único filtro invariante en el tiempo.
Por lo tanto se pueden omitir el análisis y el procesamiento de
selección. La función de transferencia del único filtro se sigue
basando en los diagramas de los niveles de densidad espectral del
micrófono de campo libre restados de los niveles correspondientes
del micrófono integrado en el oído, descrito con respecto a la
figura 3. La función de transferencia puede ser una combinación de
los resultados de los diferentes sonidos del habla, considerados
según su importancia para la inteligibilidad y naturalidad del habla
procesada.
\newpage
Otra implementación se entiende mejor bajo la
expresión "voz propia natural", que indica que una persona que
lleva un terminal auditivo percibirá su propia voz como natural,
mientras tiene el meato bloqueado mediante un tapón para los
oídos.
El micrófono interno (M2) o el micrófono externo
(M1), o una combinación de ambos, capta la señal sonora que
representa la señal de la voz de los usuarios. La señal se
amplifica, se somete a conversión A/D y se analiza en el procesador
de señal digital (E3). En base a las funciones de transferencia
medidas anteriormente a partir del habla del usuario al micrófono
(M2) (y/o -M1-), la señal del micrófono se puede filtrar para
recuperar la naturalidad del habla del usuario. A continuación la
señal se somete a conversión D/A, se amplifica y se reproduce en un
altavoz interno (SG). El altavoz interno (SG) se puede disponer en
un terminal auditivo similar (1), (2) en el otro oído del usuario
para evitar la retroalimentación local en el tapón para los oídos.
En una disposición de más demanda acústica, se puede utilizar el
altavoz (SG), dispuesto en el mismo meato (3) en el que se
encuentra situado el micrófono de captación interno (M2), lo que
demanda de este modo la cancelación de la retroalimentación. La
señal deseada hasta el altavoz (SG) situado en el otro oído se puede
transmitir a través de conductores eléctricos situados fuera de la
cabeza del usuario, o a través de señales de radio.
La figura 6 muestra un ejemplo de un dispositivo
con la característica de la voz propia natural integrada en dos
tapones de protección auditiva activos para los oídos, para
comunicación. Cada tapón para los oídos puede comprender una
sección principal (1) que contiene dos micrófonos, un micrófono
externo (M1) y un micrófono interno (M2), y un generador de sonido
(SG). Los tapones para los oídos derecho e izquierdo son por lo
general simétricos, o de lo contrario son idénticos para ambos
oídos. La sección (2) es el sellado acústico del protector
auditivo. Un canal de transmisión acústica (T1) conecta el micrófono
(M2) con la parte interna del meato (3). El micrófono (M2) capta el
sonido procedente del meato (3). Cuando el usuario está hablando y
el conducto auditivo está sellado, esta señal es principalmente la
señal de la voz del propio usuario. Esta señal se filtra y se
reproduce en el altavoz (SG) situado en el otro oído. Un canal de
transmisión acústica (T2) conecta el generador de sonido (SG) con
la parte interna del meato (3). En la figura 2 se muestra un
diagrama de bloques del sistema electrónico.
La figura 4 muestra un ejemplo de filtrado
dependiente del tipo de señal, que se puede aplicar a la señal del
micrófono para obtener una buena reconstrucción de la voz.
Después de la amplificación en (E4) y de la
conversión A/D en (E5), la señal del micrófono (M2) se analiza en
la unidad de procesamiento DSP/\muP (E3). El análisis representado
mediante el bloque (21) de la figura 4 puede comprender una
estimación de corta duración de la energía espectral en la señal del
micrófono, una estimación de autocorrelación de corta duración de
la señal del micrófono, o una combinación de ambas. En base a estas
estimaciones se puede realizar una clasificación del funcionamiento
con la decisión correspondiente representada mediante el bloque
(22) en la unidad de procesamiento (E3) para la selección del filtro
de acondicionamiento más adecuado para la señal procedente del
micrófono (M2). En el ejemplo mostrado en la figura 4, la selección
se puede hacer entre, por ejemplo, tres filtros (H1(f)),
(H2(f)) y (H3(f)) representados mediante los bloques
(23), (24) y (25), apropiados para sonidos vocales, sonidos nasales
y sonidos fricativos, respectivamente. La señal procesada está
presente en la salida (26) del bloque (22). Se pueden aplicar otras
clasificaciones sonoras que utilizan subdivisiones más sofisticadas
entre clasificaciones de sonidos y los filtros sonoros y algoritmos
de análisis correspondientes. El algoritmo de selección puede
comprender transiciones graduales entre las salidas del filtro para
evitar artefactos audibles. El filtrado y la selección se llevan a
cabo en la unidad de procesamiento (E3) al mismo tiempo que el
análisis y la clasificación del sonido.
Los fundamentos para las características del
filtro y el correspondiente análisis y clasificación de la unidad
de procesamiento (E3) pueden proceder de un experimento de la forma
mostrada en la figura 5. Un tapón para los oídos con un micrófono
(M2) que tiene, en general las mismas propiedades que las del
utilizado para la captación de voz, se utiliza para captar la voz
de un sujeto de prueba desde el meato (3) mostrado en la parte
superior de la figura 5. Al mismo tiempo, la voz se registra
mediante un micrófono de alta calidad (M4) cerca del oído del
sujeto, bajo condiciones anecoicas. Las estimaciones de las
densidades espectrales de energía se pueden computar para las dos
señales mediante los análisis representados por los bloques (37) y
(38), respectivamente, y los niveles correspondientes
(L1(f)) y (L2(f)) se comparan en el comparador (39).
La salida del comparador se representa mediante la función de
transferencia (H(f)). Los análisis pueden ser estimaciones
espectrales de corta duración, por ejemplo de 1/9 de octava del
espectro en el intervalo de frecuencia de entre 100 Hz y 14.000 Hz.
Las secuencias de prueba que el sujeto pronuncia pueden comprender
sonidos del habla que se mantienen constantes durante
aproximadamente 1 segundo. Para los sonidos del habla, el sujeto
puede hacer que el tono varíe durante el período de análisis. Las
funciones de transferencia de los filtros descritos con respecto a
la figura 4 se pueden basar en los diagramas de (H(f)), los
niveles de densidad espectral del micrófono de campo libre (M4)
restados de los correspondientes niveles del micrófono (M2)
integrado en el oído.
Una implementación más simple puede reducir el
sistema de la figura 4 a un único filtro de tiempo invariante. Por
lo tanto se pueden omitir el análisis y el procesamiento de
selección. La función de transferencia del único filtro se sigue
basando en diagramas de los niveles de densidad espectral del
micrófono de campo libre restados de los niveles correspondientes
del micrófono integrado en el oído, descrita con respecto a la
figura 5. La función de transferencia puede ser una combinación de
los resultados de los diferentes sonidos del habla, considerados
según su importancia para la naturalidad del habla procesada.
Una realización de la invención se denomina
"Dosímetro de la exposición personal al ruido". De forma
similar a los ejemplos anteriores, un micrófono (M2) capta el
sonido en el meato (3). Una de las nuevas características es que
esta exposición al ruido se mide en el meato, incluso aunque el oído
ya esté protegido contra el ruido. La señal procedente del
micrófono (M2) se amplifica, se somete a conversión A/D y se analiza
en una unidad de procesamiento de señal digital (DSP) o
microordenador (E3) de la misma manera que se describió
anteriormente. Según la invención, el análisis cubre tanto el ruido
estacionario como el semiestacionario, y el ruido impulsivo. El
resultado del análisis se compara con los criterios de riesgo de
daños y el usuario obtiene una señal de advertencia que puede oír o
percibir de otra forma cuando están a punto de superarse
determinados límites y se han de realizar acciones. La señal de
advertencia también se puede transmitir a otras partes, por ejemplo
a dispositivos industriales de control de salud. Según una
realización preferente el registro del tiempo del análisis se puede
almacenar en una memoria, por ejemplo en la memoria RAM (E8) para
una lectura y procesamiento posteriores.
La figura 1 muestra una realización preferente
de la invención con el dosímetro personal de exposición al ruido
integrado en un tapón activo de protección auditiva para los oídos,
para comunicación, que comprende una sección principal (1) que
contiene dos micrófonos, un micrófono externo (M1) y un micrófono
interno (M2), y un generador de sonido (SG). Dado que esta
realización es parte de un tapón protector para los oídos, una
sección de sellado (2) se encuentra unida a la sección principal. Un
canal de transmisión acústica (T1) conecta el micrófono (M2) con la
parte interna del meato (3). Por consiguiente, el micrófono (M2)
capta el sonido presente en el meato (3), justo en el exterior de
la membrana timpánica (tímpano) (4). Un canal de transmisión
acústica (T2) conecta el generador de sonido (SG) con la parte
interna del meato (3). El generador de sonido (SG) puede
proporcionar información audible al usuario, en forma de señales de
advertencia o habla sintética.
Todos los componentes electrónicos, así como la
batería, se disponen en la sección principal (1).
En la figura 2 se muestra un diagrama de bloques
de una posible implementación de esta realización. El sonido se
capta mediante el micrófono (M2), se amplifica y la señal se somete
a conversión A/D antes de suministrarse a la unidad de
procesamiento (E3) con DSP o \muP (o ambos) como unidades de
procesamiento centrales. Las unidades de memoria (E8) con memoria
RAM, (E9) con memoria ROM y (E10) con memoria EEPROM pueden
almacenar programas, datos de configuración y resultados de los
análisis. La información para el usuario se genera en la unidad de
procesamiento central (E3), se somete a conversión D/A, se amplifica
y se puede presentar como información audible a través del altavoz
(SG). La interfaz digital se utiliza para programar, controlar y
leer los resultados.
El procesamiento de la señal para la computación
de la exposición al ruido se muestra en el diagrama de flujo de la
figura 7. La señal procedente del micrófono (M2) se amplifica, se
convierte a forma digital y se analiza mediante algoritmos en la
unidad de procesamiento (E3). En primer lugar, se aplica la
igualación muestra a muestra representada mediante el bloque (41)
para compensar las irregularidades en la respuesta del micrófono,
en el canal de transmisión (T1) y en la respuesta perdida del
conducto auditivo debida al bloqueo del conducto mediante el tapón
para los oídos. Las muestras procesadas según la invención se pueden
evaluar, como mínimo, de dos maneras. Para obtener la dosis de
ruido estacionario o semiestacionario, se aplica una ponderación A
representada mediante el bloque (42). Existen estándares para esta
ponderación A, el estándar IEC 179, y los valores de las muestras
se elevan al cuadrado y se acumulan en los bloques (43) y (44)
respectivamente. Para obtener el valor pico para determinar el
ruido impulsivo, se aplica una ponderación C representada mediante
el bloque (45) según estándares aceptados internacionalmente,
también el estándar IEC 179, y el valor pico (independientemente de
la señal) se guarda en el bloque (46). La dosis de ruido y los
valores pico finalmente se comparan con límites predeterminados en
un algoritmo de decisión representado mediante el bloque (47), de
manera que se puede emitir una advertencia. La información audible
para el usuario se puede suministrar en forma de señales de
advertencia o de habla sintética. La señal de advertencia también se
puede transmitir a otras partes, por ejemplo a dispositivos
industriales de control de la salud. El registro del tiempo de los
dos también se puede almacenar en la memoria de la unidad de
procesamiento (E3) para una lectura posterior y una evaluación
adicional.
Además de la utilización en dispositivos de
protección auditiva pasivos, esta realización de la invención se
puede utilizar como protección auditiva cuando el terminal se
utiliza como un auricular acoplado a reproductores de CD para
controlar de forma similar la dosis de ruido enviada desde los
auriculares hasta el oído a lo largo del tiempo, o en picos.
Otra implementación denominada
"verificación/control en línea del funcionamiento del protector
auditivo", utiliza el hecho de que el campo de sonido generado
de manera local en la cavidad próxima a la membrana timpánica se
encuentra influida por fugas en el protector auditivo. Se disponen
un pequeño transductor electroacústico (fuente de sonido) (SG) y un
micrófono (M2) en una sección de sellado (2) dispuesta para atenuar
los sonidos que entran en la cavidad del meato (3). Se utiliza una
unidad de procesamiento de señal digital (DSP) o microordenador
(E3) situado en la sección principal (1) o en la sección de sellado
(2) para generar una señal predeterminada que se somete a
conversión D/A mediante el convertidor de señal D/A (E7), se
amplifica mediante el amplificador (E6) y se aplica a la fuente de
sonido (SG), que genera un campo de sonido en la parte cerrada del
meato (3). El micrófono (M2) capta el sonido en la cavidad del
meato (3). Esta señal se amplifica mediante el amplificador (E4),
se somete a conversión A/D mediante el convertidor de señal A/D (E5)
y se analiza en el procesador de señal digital o microprocesador
(E3). El resultado del análisis se compara con los resultados
almacenados a partir de las mediciones previas del mismo tipo
tomadas en una situación con buenas condiciones de sellado. El
usuario puede obtener confirmación audible o con otros mensajes
acerca de si las fugas son aceptablemente bajas, o una señal de
advertencia si las fugas son inaceptablemente altas. De la misma
manera, se puede transmitir una señal a otras instancias, por
ejemplo, a una unidad industrial externa de control de la salud, con
información sobre las fugas. Un ejemplo puede ser que un terminal
auditivo según la invención se utilice para comprobar las fugas en
la protección auditiva mientras el usuario está en una puerta que
controla el acceso a un área expuesta a ruidos. Si se producen
fugas, se puede transmitir una señal desde este terminal auditivo
hasta un captador de señal correspondiente situado en la puerta,
que tiene medios para bloquear la entrada a través de la puerta de
entrada hasta que se ha remediado y verificado el estado de la
fuga.
La figura 1 muestra una realización de la
invención en la que el dispositivo de verificación se integra en
un tapón de protección auditiva para los oídos. Esta realización
comprende una sección externa (1) que contiene un micrófono (M2) y
un generador de sonido (SG). Una sección de sellado interna (2) se
encuentra unida a la sección externa, pero se puede fabricar en una
sección externa/sección de sellado integrada (1), (2). Un canal de
transmisión acústica (T2) conecta el generador de sonido (SG) con la
parte interna del meato (3). El generador de sonido (SG) produce
una señal acústica predeterminada, que genera un campo sonoro en el
meato (3). Un canal de transmisión acústica (T1) conecta el
micrófono (M2) con la parte interna del meato (3). El micrófono (M2)
capta el campo sonoro generado por el generador de sonido (SG). La
generación de la señal y su análisis se llevan a cabo en una unidad
de procesamiento de señal digital (DSP) o microordenador (E3) con
amplificadores y convertidores apropiados, tal como se ha descrito
en los párrafos anteriores. Todos los componentes electrónicos
(11), así como el suministro de energía (12), se disponen en la
sección externa (1).
La figura 8 muestra una posible disposición de
procesamiento de señal. Esta disposición utiliza una señal que
produce una caracterización fiable del campo sonoro en la cavidad,
preferentemente mientras no moleste al usuario. La señal puede
comprender una o más componentes sinusoidales representadas de forma
simultánea, o en secuencia. Alternativamente, se puede utilizar una
secuencia pseudoaleatoria. En ambos casos, preferentemente tanto
las partes en fase como las que se encuentran fuera de la fase del
campo sonoro se analizan y se utilizan en el algoritmo de
verificación.
Un ejemplo de procesamiento de la señal se
muestra en el diagrama de flujo de la figura 8. En el ejemplo, se
generan dos tonos puros de diferentes frecuencias (f_{1}) y
(f_{2}) mediante algoritmos en la unidad de procesamiento (E3).
Los generadores se representan mediante los bloques (81) y (82),
respectivamente. Los generadores generan tanto los componentes en
fase (sen) como los componentes fuera de fase (cos). Los componentes
en fase se añaden conjuntamente en el bloque (83), se convierten a
la forma analógica, se amplifican y se aplican al generador de
sonido (SG). El campo sonoro resultante se capta mediante el
micrófono (M2), se amplifica, se convierte a la forma digital y se
analiza mediante algoritmos en la unidad de procesamiento (E3) por
una serie de detectores representados mediante los bloques (84),
(85), (86) y (87). Los componentes en fase y fuera de fase de la
señal del micrófono (M2) se analizan para cada una de las dos
frecuencias. El algoritmo detector realiza una multiplicación de
muestra por muestra de las dos señales de entrada y suaviza el
resultado con un filtro de paso bajo. Las cuatro salidas del
detector se aplican a un algoritmo de decisión representado
mediante el bloque (88), donde se comparan con valores almacenados.
El resultado de la decisión puede ser una señal en tiempo real
digital de "todo"/"nada" que indica unas condiciones de
atenuación de la protección aceptables o una protección
inaceptable. El resultado del análisis se compara con los resultados
almacenados a partir de las mediciones previas del mismo tipo
tomadas en una situación con buenas condiciones de sellado.
Según una realización preferente, los valores
almacenados para el algoritmo de decisión se pueden basar en
experimentos de laboratorio previos, pero los valores para el
algoritmo de decisión también se pueden determinar, por ejemplo,
realizando un promedio y determinando un límite de aceptación
inferior para una realización de la invención de propósito
general.
El número y los valores de las frecuencias y las
características de suavización de los detectores se escogen como
compromiso entre la capacidad de audición y el tiempo de respuesta.
Si debe ser necesaria una verificación continua del funcionamiento,
se pueden utilizar frecuencias bajas, por ejemplo en el intervalo de
entre 10-20 Hz, de niveles suficientemente bajos
para evitar molestias. Entonces los tonos puros se pueden enmascarar
parcial o completamente de manera auditiva por el ruido residual
transmitido mediante el protector auditivo.
El fenómeno acústico en el que se basa la
realización de la invención se muestra mediante el diagrama de
analogía eléctrica de la figura 9. En el diagrama, el generador de
sonido (SG) se modeliza mediante su equivalente acústico de
Thevenin representado mediante los bloques (91) y (92). La presión
sonora (p1) se genera mediante el generador de Thevenin (91), lo
que da como resultado una velocidad de volumen a través de la
impedancia de Thevenin (Z1(f)) (92). El micrófono (M2) se
modeliza mediante su impedancia acústica (Z3(f)) representada
mediante el bloque (93). La presión sonora (p2) en la entrada del
micrófono se convierte en una señal eléctrica mediante el
micrófono. Para el propósito del presente ejemplo, todos los
elementos acústicos expuestos a la presión sonora generada mediante
el generador de sonido (SG), excepto el micrófono, se agrupan en la
impedancia acústica (Z2(f)) representada mediante el bloque
(95). Se puede modelizar una fuga en el protector auditivo mediante
un cambio en la impedancia acústica variable (Z2(f)).
Normalmente el cambio afectará tanto al módulo dependiente de la
frecuencia, como a la fase dependiente de la frecuencia de
(Z2(f)). Este cambio conduce a un cambio en la relación
entre las presiones sonoras (p2) y (p1), que se analiza tal como se
describió con respecto a la figura 8.
Claims (20)
1. Dispositivo de protección auditiva para su
colocación en el meato auditivo (3) de un humano y que proporciona
la medición de la exposición al ruido, que comprende un micrófono
interno (M2) que tiene una entrada de sonido adaptada para
dirigirse hacia el meato (3), y dispuesto para convertir una señal
sonora captada en una señal de salida (51); cuyo dispositivo de
protección auditiva comprende asimismo una unidad electrónica (11)
que incluye medios de análisis del sonido dispuestos para analizar
la señal de salida (51), que comprende el análisis en relación con
la dosis de ruido estacionario o semiestacionario y con la
exposición al ruido impulsivo; y efectuando la comparación de las
señales analizadas resultantes con señales predeterminadas
correspondientes a límites aceptables de exposición al ruido, para
la activación de un indicador cuando se detecta que se sobrepasan
los citados límites de exposición al ruido.
2. Dispositivo, según la reivindicación 1, en el
que el citado análisis comprende una ponderación A (42) para el
ruido estacionario o semiestacionario, tal como una ponderación A
estándar, y una ponderación C (45) para el ruido impulsivo, tal
como una ponderación C estándar.
3. Dispositivo de protección auditiva, según la
reivindicación 1 ó 2, en el que el analizador de sonido (5) está
provisto de un discriminador (55) dispuesto para discriminar entre
períodos de tiempo que tienen niveles de sonido por debajo o por
encima de un límite de nivel de sonido dado.
4. Dispositivo de protección auditiva, según la
reivindicación 1, 2 ó 3, en el que el indicador comprende un
registro de tiempo de los niveles de sonido.
5. Dispositivo de protección auditiva, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el
indicador comprende un registro de evaluación del riesgo.
6. Dispositivo de protección auditiva, según la
reivindicación 5, en el que el indicador comprende un registro de
la dosis de ruido acumulada.
7. Dispositivo de protección auditiva, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el
dispositivo indicador es un generador de sonido (SG) que tiene una
salida de sonido dispuesta para dirigirse hacia el meato.
8. Dispositivo de protección auditiva, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el
dispositivo indicador comprende un transmisor de radio.
9. Dispositivo de protección auditiva, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un
canal (T1) a través de una sección de sellado (2) entre la parte
sellada del meato (3) y la entrada de sonido del micrófono
(M2).
10. Dispositivo de protección auditiva, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende medios
de memoria para registrar la señal analizada.
11. Dispositivo de protección auditiva, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que también comprende
un micrófono externo (M1) para las mediciones acústicas en el
ambiente.
12. Dispositivo de protección auditiva, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un
canal de ajuste de presión (T3) para reducir la velocidad del aire
hasta y desde el meato (3) a través de una sección de sellado
(2).
13. Dispositivo de protección auditiva, según la
reivindicación 12, en el que el canal de ajuste de presión (T3)
incluye una válvula de liberación de presión (V) dispuesta para
abrirse si la diferencia de presión entre el meato y el ambiente
del usuario supera un límite predeterminado.
14. Dispositivo de protección auditiva, según la
reivindicación 13, que comprende un canal de derivación (T4) en el
canal de ajuste de presión (T3).
15. Dispositivo de protección auditiva, según
cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, que comprende una
interfaz de conexión (13, B12), por ejemplo un receptor de radio o
un acoplamiento eléctrico, acoplada a la unidad electrónica (11),
estando provista dicha unidad electrónica de medios de conversión
(E7) para convertir las señales recibidas desde dicha interfaz y
que está acoplada al generador de sonido (SG) para transmitir la
información acústica al usuario.
16. Dispositivo de protección auditiva, según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, que comprende una
interfaz de conexión (13, E12), como por ejemplo un transmisor de
radio o un acoplamiento eléctrico, acoplada a la unidad electrónica
(11), estando provista dicha unidad electrónica de medios de
conversión (E5) para convertir las señales recibidas desde el
micrófono interno (M2) para transmitir información eléctrica o
electromagnética desde el usuario.
17. Dispositivo de protección auditiva, según la
reivindicación 7, en el que la unidad electrónica comprende medios
de filtrado acoplados al citado micrófono interno para filtrar la
señal desde el citado micrófono interno, y los medios de generación
de sonido se encuentran adaptados para generar sonidos basados en la
señal filtrada, estando preprogramados los citados medios de
filtrado para transformar las señales basadas en los sonidos
recibidos en el oído que se originan a partir de la voz del usuario,
en un sonido que es reconocido por el usuario como su propia
voz.
18. Dispositivo de protección auditiva, según la
reivindicación 17, en el que el generador de sonido se sitúa en una
unidad separada que se encuentra colocada en el otro oído del
usuario.
19. Dispositivo de protección auditiva, según la
reivindicación 16, en el que la unidad electrónica (11, E3) incluye
medios de filtrado acoplados al citado micrófono interno (M2) para
filtrar la señal desde del citado micrófono interno (M2), siendo
los citados medios de filtrado programables para transformar las
señales basadas en los sonidos recibidos en el oído mediante el
citado micrófono interno (M2) en sonidos que tienen esencialmente
las características de los sonidos hablados por el portador del
dispositivo de protección auditiva tal como se escuchan fuera de la
boca del portador.
20. Dispositivo de protección auditiva, según
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende un
micrófono externo que está aislado acústicamente del citado
micrófono interno.
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