RU201391U1 - 3d-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования - Google Patents

Abstract

3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования, представляемый в качестве полезной модели, относится к ушным вкладышам, вставляется в наружный слуховой канал ушной раковины внешнего уха человека с возможностью выемки, и может быть использован при ведении боевых действий, в спортивной стрельбе, на производствах с высоким уровнем шума, в повседневной жизни при наличии нежелательных громких шумов для снижения вредного воздействия звуковых волн высокой амплитуды на слуховой и вестибулярный аппарат человека.3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования является устройством, которое имеет монолитный корпус из термопласта, визуально состоящий из сферы, конусообразного цилиндра и тороидальной фигуры, образующих монолитную конструкцию, с выполненными в теле этой конструкции сквозным извилистым каналом для прохождения входящей звуковой волны, представляющим из себя систему цилиндров и полуокружных секторов с различными диаметрами поперечного сечения, обеспечивающих эффективное выравнивание громких и очень громких звуковых волн со звуковыми волнами нормальной громкости до безопасного уровня тихой разговорной речи, входного и выходного отверстия, которые могут иметь различные, в том числе и равные, диаметры сечения и прямого сквозного, не соединенного со сквозным извилистым каналом, отверстия, располагающегося параллельно плоскости основания конусообразного цилиндра монолитного корпуса на высоте один-два миллиметра для пропускания шнура для подвески на шее и быстрого извлечения 3D-вкладыша противошумного ушного пассивного выравнивающего многоразового использования из ушной раковины уха человека.Техническим результатом полезной модели является снижение воздействия на барабанную перепонку человеческого уха звуковых волн высокой амплитуды, защита органов слуха от громких звуков, проникновения насекомых в слуховой канал и от холодного ветра, защита вестибулярного аппарата от шоковых звуковых нагрузок, сохранение коммуникативных возможностей для общения (возможность использования очков, поддержания связи через наушники, ведения разговора по телефону, ведение обычного разговора). 4 ил.

Description

3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования относится к ушным вкладышам, вставляется в ушную раковину уха человека с возможностью выемки, и может быть использован, например, при ведении боевых действий, в спортивной стрельбе, на производствах с высоким уровнем шума, в повседневной жизни при наличии нежелательных громких шумов для снижения вредного воздействия звуковых волн высокой амплитуды на слуховой и вестибулярный аппарат человека. Кроме того, 3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования может применяться при чтении, сне на боку и не мешает при разговоре по телефону, при осуществлении коммуникативной связи с окружающими людьми.

В настоящее время остро стоит вопрос повышения здоровья населения страны в связи с предполагаемым ростом продолжительности жизни. Одной из мер для обеспечения качественной жизни человека является противошумная защита органов слуха, от здоровья которых напрямую зависит его психофизическое состояние и социальная адаптация. Это и состояние нервной системы, и точность вестибулярного аппарата и коммуникативные возможности человека.

Известный уровень техники.

По технической сущности и достигаемому результату прототипа, предлагаемому устройству - 3D-вкладышу противошумному ушному пассивному выравнивающему многоразового использования, не существует. Есть ряд прототипов защищенных патентами как СССР, так и ряда стран, например США, применяющих упрощенные методы защиты органов слуха. Как правило, это одноразовые ушные вкладыши пассивного типа, выполненные из мягких или упругих материалов: воска, каучука, силикона, резины, пенопропилена, поролона, выполненных в виде сплошной массы или с прямым каналом - сквозным или с единственным выходом. Здесь они не рассматриваются по причине одноразовости использования и отсутствия возможности в мягкой и упругой среде создать воздуховодные каналы с несминаемыми стенками. Также не рассматриваются ушные вкладыши активного типа, имеющие в своем составе электронное устройство, типа головного телефона, создающие звуковые колебания в противофазе колебаниям, поступающим в слуховой канал уха, так как предлагаемая полезная модель относится к ушным вкладышам пассивного типа. Но, учитывая их заявленную эффективность, в качестве прототипа рассматривается ушной вкладыш по RU 2315442 от 14.03.2003.

Согласно патента RU 2315442 от 14.03.2003 защита органов слуха производится ушным вкладышем состоящим из набора нескольких звукоизолирующих стенок, монолитно выполненных на внешней периферии основного корпуса, выполненного из эластичного материала типа каучука, например, силиконового каучука, в форме колец с заданным интервалом в акисальном направлении и из того же материала, что и основной корпус. То есть, имеется глухой корпус с единственным выходом в сторону барабанной перепонки, с полостью внутри для размещения в ней головного телефона. Техническим результатом заявлено - ушной вкладыш может обеспечить мягкость и способность приспосабливаться к установке в слуховой проход без раздражения его чувствительных участков. Однако в прототипе применяется именно как заглушающий, ушной вкладыш с головным телефоном, с низким уровнем коммуникативных возможностей и материалом (каучук, силикон), склонным к быстрому старению и потере своих свойств с прямым несквозным каналом с единственным выходом. Наличие головного телефона, а значит и магнитных полей вблизи клеток головного мозга и чувствительных зон ушной раковины может иметь негативные последствия для здоровья человека. Кроме того, подобная конструкция энергозависима, а также подвержена воздействию средств радиоэлектронной борьбы или электромагнитного импульса ядерного взрыва.

Сущность полезной модели.

Для достижения указанных выше целей, в соответствии с настоящей полезной моделью, предлагается 3D-противошумный ушной вкладыш пассивный выравнивающий многоразового использования, приспособленный для вставки, установки и удержания в ушной раковине слухового канала уха с возможностью выемки без специальных принадлежностей и имеющий конструкцию, выполненную по 3D-технологии, в которой, внутри монолитно выполненного одним материалом корпуса 3D-вкладыша противошумного ушного пассивного выравнивающего многоразового использования, выполнены сквозной извилистый канал для прохождения входящей звуковой волны, представляющий из себя объемную систему последовательно или последовательно-параллельно соединенных цилиндров и одного или нескольких полуокружных секторов различного диаметра, входного и выходного отверстий, которые могут иметь различные, в том числе и равные, диаметры сечения, и прямое сквозное, не соединенное со сквозным извилистым каналом и располагающееся параллельно плоскости основания конусообразного цилиндра монолитного корпуса на высоте один-два миллиметра, отверстие для пропускания шнура для подвески на шее и быстрого извлечения 3D-вкладыша противошумного ушного пассивного выравнивающего многоразового использования из слухового канала ушной раковины внешнего уха.

В соответствии с настоящей полезной моделью сквозной извилистый канал может иметь различное количество и сочетание цилиндров и полуокружных секторов с различными диаметрами своего сечения. Противошумный эффект может быть различным в зависимости от закладываемых в расчет сквозного извилистого канала сочетаний цилиндров, полуокружных секторов, их количества и сечения их диаметров, а также направлений поворотов сквозного извилистого канала. Расчет затухания энергии двигающейся по сквозному извилистому каналу попавшей в него звуковой волны ведется в соответствии с законами газодинамики. Цилиндры и полуокружные сектора различного диаметра выполняют роль конфузоров и диффузоров, не имеющих плавных сужений или расширений на пути звуковой волны. За счет этого, в местах сужения создаются вихревые потоки, резко снижающие мощность звуковой волны, а в местах расширения давление звуковой волны постоянно падает по мере перемещения между цилиндрами и достигает на выходе к барабанной перепонке безопасного уровня тихой разговорной речи. За счет разности в удельной плотности воздуха и материала вкладыша (более чем в 1000 раз), поглощения звуковой волны не происходит. Происходит отражение звуковой волны. Изменение направления звуковой волны внутри сквозного извилистого канала постоянно уменьшает энергию этой волны, то есть ее амплитуду, за счет отражения продольной составляющей и создания вихревых потоков отраженной звуковой волной.

В соответствии с настоящей полезной моделью, предлагается конструкция противошумного ушного пассивного вкладыша, обеспечивающая выравнивание громкости производимого вовне слухового канала наружного уха человека шума до безопасного уровня тихой разговорной речи без потери коммуникативных возможностей человека и без потери ориентации в пространстве. Сквозной извилистый канал обеспечивает достаточную для поддержания разговора слышимость при установке противошумного ушного вкладыша в ушную раковину уха человека. Конструкция 3D-вкладыша противошумного ушного пассивного выравнивающего многоразового использования в соответствии с формулой полезной модели посредством тороидального тела обеспечивает устойчивое закрепление конструкции в ушной раковине и обтюрацию к поверхности входа в слуховой канал наружного уха человека с помощью анатомических особенностей ушной раковины. При этом, чем более громкий звук производится снаружи, тем более эффективно он уменьшается. И наоборот, чем меньше громкость звука, тем меньше он уменьшается. Этот эффект обеспечивается волновыми свойствами звуковой волны, в частности свойством отражения или поглощения звуковой волны на границе сред и созданием отраженной звуковой волной вихревых потоков. Большая мощность звуковой волны вызывает большую мощность отраженной звуковой волны идущей навстречу. Возникающие мощные вихревые потоки уменьшают энергию звуковой волны. Меньшая мощность звуковой волны вызывает меньшую мощность отраженной звуковой волны. Большее давление вызывает большее сопротивление, меньшее давление вызывает меньшее сопротивление. В итоге, пройдя через извилистый звуковой канал, звуковая волна большей мощности (большей амплитуды, т.е. большей громкости) и теряет больше, чем звуковая волна меньшей мощности. Таким образом, происходит выравнивание громкости звучания различных процессов, до меньшего, безопасного уровня тихой разговорной речи. Например, голос говорящего рядом человека и удар молотком по металлическому предмету в 2-3 метрах от человека могут для него, через 3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования, звучать по громкости примерно одинаково и не вызывать неприятных ощущений.

Описание фигур.

Фиг. 1 представляет принципиальную схему процессов, происходящих с вошедшей в 3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования звуковой волной в соответствии с одним из возможных вариантов взаимного расположения составных частей сквозного извилистого канала.

Фиг. 2 а) показывает вид сверху внутренней структуры вкладыша.

Фиг. 2 б) показывает вид справа внутренней структуры вкладыша.

Фиг. 2 в) показывает вид спереди внутренней структуры вкладыша.

Фиг. 2 г) показывает вид спереди слева сверху внутренней структуры вкладыша.

Фиг. 3. показывает внешний вид вкладыша

Фиг. 4 показывает внешний вид вкладыша, помещенного в ушную раковину уха.

Поскольку внутренняя объемная структура сквозного извилистого канала, состоящая из цилиндров 2, 4, 5, 6, 7, 8 и полуокружного сектора 3, каждый из которых может иметь различные диаметры поперечного сечения, является объемной, то на фиг. 1 представлена принципиальная схема прохождения звуковой волной сквозного извилистого канала противошумного ушного вкладыша. При рассмотрении этой схемы для понимания принципа работы сквозного извилистого требуется принять ряд условностей. Мощность звуковой волны условно отображена длиной стрелок, показывающих движение звуковой волны по сквозному извилистому каналу - чем длина стрелки меньше, тем меньше мощность звуковой волны. Величина реального уменьшения мощности звуковой волны пропорциональна отношению площадей поперечного сечения участков сквозного извилистого канала в месте прохождения звуковой волны. Участки отраженных волн (участки противодавления) отмечены парными противоположно направленными стрелками.

В соответствии с настоящей полезной моделью по фиг. 1, часть проходящей звуковой волны 1, образованная от внешнего источника, входит в качестве входящей звуковой волны во входное отверстие сквозного извилистого канала противошумного ушного вкладыша и попадает в цилиндр 2, продольная составляющая входящей звуковой волны ударяясь о встречную стенку торца цилиндра 2 образует отраженную звуковую волну, создающую вихревое движение потока воздуха, снижающее мощность проходящей звуковой волны. Часть волны уходит через отверстие в полуокружной сектор 3 меньшего диаметра и представляющего собой конфузор. Из него звуковая волна попадает в цилиндр 4 большего диаметра и давление в звуковой волне при расширении падает. При этом от противоположной стенки от входа в цилиндр 4 создается отраженная звуковая волна понижающая мощность входящей в него звуковой волны. Далее звуковая волна поступает с расширением в цилиндр 5 большего диаметра, чем у цилиндра 4 и давление ее падает. Отраженная от торца цилиндра 5 звуковая волна уменьшает мощность проходящей через него звуковой волны, часть которой с уменьшенным давлением устремляется в цилиндр 6, имеющего меньший диаметр и площадь сечения, чем у цилиндра 5. Ослабленная вихревыми потоками отраженных волн и с пониженным давлением звуковая волна попадает в цилиндр 7, имеющий больший диаметр, чем цилиндр 6, в результате расширения теряет давление и скорость, создает отраженную звуковую волну на переходе через узкое горлышко в цилиндр 8, теряет в результате возникшего вихревого потока свою мощность и с пониженным, в результате перехода, давлением попадает в цилиндр 8 с выходным отверстием сквозного извилистого канала. Выходя из выходного отверстия вкладыша звуковая волна 9 теряет давление и скорость при расширении, так как попадает в воздушную полость слухового канала уха и доходит до барабанной перепонки, имеющей площадь равную 90 мм² - 110 мм². Прямое сквозное отверстие 10 на фиг. 2 а), 2 б), 2 г) выполняет вспомогательную, но важную функцию. Через него пропускается шнур, соединяющий противошумные ушные вкладыши для каждого уха, и с его помощью вкладыш легко вынимается из ушной раковины уха человека. Противошумный ушной вкладыш практически полностью входит в ушную раковину уха своей тороидальной частью И, а сферической частью 12 проходит в начальную часть слухового канала и перекрывает его. Тороидальная часть перекрывает вход в слуховой канал. Плотность перекрытия и обтюрации обеспечивается лаковым покрытием внешней поверхности противошумного ушного вкладыша (фиг. 3). При этом он поджимается спереди небольшим выступом ушной раковины - козелком (tragus) и нижней средней частью ушной раковины - противокозелком (antitragus), являющимися частями анатомического строения ушной раковины уха человека.

Техническим результатом полезной модели является снижение воздействия на барабанную перепонку человеческого уха звуковых волн высокой амплитуды, защита органов слуха от громких звуков, проникновения насекомых в слуховой канал и от холодного ветра, защита вестибулярного аппарата от шоковых звуковых нагрузок, сохранение коммуникативных возможностей для общения (возможность использования очков, поддержания связи через наушники, ведения разговора по телефону, ведение обычного разговора).

Технический результат достигается тем, что 3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования содержит выполненный в толще своего массива сквозной извилистый канал для прохождения входящей звуковой волны, представляющий из себя объемную систему соединенных последовательно или последовательно-параллельно цилиндрических и полуокружных полостей различного в сечении диаметра и перекрывает своим тороидальным телом, расположенным под углом в 25 градусов к плоскости основания монолитного корпуса, вход в слуховой канал наружного уха с устойчивым закреплением ушного вкладыша в ушной раковине уха с обтюрацией к поверхности входа в этот слуховой канал.

При применении 3D-вкладыша противошумного ушного пассивного выравнивающего многоразового использования он закладывается в ушную раковину уха человека сферической частью вовнутрь слухового канала медленным поступательно-вращательным вправо-влево движением до появления ощущения «заглушенного» звучания собственного голоса. Установленный 3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования не мешает разговаривать по телефону, спать на боку, носить наушники, поддерживать микротелефонную связь в шлемофонах, носить очки и позволяет, сохраняя коммуникативные возможности общения, обезопасить органы слуха от высокоамплитудных воздействия звуковых волн от таких источников как взрыв снаряда, гранаты, выстрел, шум двигателей самолетов или другой техники, производственный шум, громкая речь, шум домашнего инструмента или от иных источников звука, а также от проникновения в слуховой канал насекомых, мусора, песка и холодного воздуха.

3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования относится к высокотехнологичным изделиям. Его изготовление требует знания 3D-проектирования и 3D-технологий, в частности компьютерного моделирования для станков с числовым программным управлением, а также законов газодинамики. Для изготовления требуется высокоточное оборудование, например 3D-принтер. Материалом для 3D-вкладыша противошумного ушного пассивного выравнивающего многоразового использования является термопласт, типа ABS или PLA. 3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования покрывается защитным лаком, не вызывающим аллергических реакций организма человека. Перед применением поверхность 3D-вкладыша противошумного ушного пассивного выравнивающего многоразового использования покрывается, при необходимости, пользователем в нужный для него цвет.

Таким образом, из вышеизложенного, подтверждается возможность достижения заявленного технического результата при применении 3D-вкладыша противошумного ушного пассивного выравнивающего многоразового использования, а именно -достижение эффективной противошумной защиты органов слуха, выравнивание высокоамплитудных значений звуковой волны до безопасного уровня - уровня тихой разговорной речи, а также возможности сохранения коммуникативных возможностей человека для общения и обеспечения безопасности слухового канала уха человека.

Необходимо отметить, что, хотя в описании полезной модели представлен и описан только вариант исполнения сквозного извилистого канала по принципиальной схеме фиг. 1, в конструкцию 3D-вкладыша противошумного ушного пассивного выравнивающего многоразового использования могут быть внесены изменения, не затрагивающие существа и объема полезной модели, определяемого формулой полезной модели.

Промышленная применимость полезной модели определяется тем, что предлагаемый 3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования может быть изготовлен в соответствии с предлагаемым описанием и чертежами как в кустарных условиях, на имеющемся 3D-оборудовании, так и на предприятиях промышленности, с применением современного технологического оборудования, и использован по прямому назначению.

Claims (5)

1. 3D-вкладыш противошумный ушной пассивный выравнивающий многоразового использования - конструкция, выполненная по 3D-технологии в монолитном корпусе, визуально состоящая из сферы, конусообразного цилиндра, тороидального тела, содержащая сквозной извилистый канал, прямое сквозное отверстие.

2. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что монолитный корпус имеет два сквозных отверстия, одно из которых сквозной извилистый канал, а второе - это прямое сквозное отверстие, не соединенных друг с другом и имеющих различное функциональное назначение.

3. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что сквозной извилистый канал выполняется в теле монолитного корпуса в виде объемной системы последовательно или последовательно-параллельно соединенных полостей, представляющих по форме цилиндры различного количества и один или несколько полуокружных сектора различного диаметра, входного и выходного отверстий, которые могут иметь различные, в том числе и равные, диаметры сечения для прохождения входящей звуковой волны.

4. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что прямое сквозное отверстие выполняется параллельно плоскости основания конусообразного цилиндра монолитного корпуса на высоте один-два миллиметра для пропускания через него шнура для переноски и быстрого извлечения конструкции из ушной раковины уха.

5. Конструкция по п. 1, отличающаяся тем, что тороидальное тело располагается под углом 25 градусов к плоскости основания монолитного корпуса и обеспечивает устойчивое закрепление конструкции в ушной раковине и обтюрацию к поверхности входа в слуховой канал наружного уха человека с помощью анатомических особенностей ушной раковины.

Images