DE10029895A1

DE10029895A1 - Gehörschutz mit selektiver Durchlässigkeit

Info

Publication number: DE10029895A1
Application number: DE2000129895
Authority: DE
Inventors: Marcus Hucke
Original assignee: Fachhochschule Dortmund
Current assignee: Fachhochschule Dortmund
Priority date: 2000-06-17
Filing date: 2000-06-17
Publication date: 2002-01-03
Anticipated expiration: 2020-06-18
Also published as: DE10029895B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gehörschutzeinrichtung, die eine passiv wirkende Schutzeinrichtung (2) zum Schutz gegen Umgebungsgeräusche (11) oder sonstige unzuträgliche Umgebungsbedingungen aufweist, die das Gehör (4) einer die Schutzeinrichtung (2) benutzenden Person (1) gegenüber Schallemissionen (11) in der Umgebung im hörbaren Frequenzbereich schützt. Die Schutzeinrichtung (2) ist mit einer Aufnahmeeinheit (6) für Schallemissionen verbunden, die Schallemissionen (9) in der Umgebung in mindestens einem ausgewählten Frequenzbereich (16) aufnimmt und an die Schutzeinrichtung (2) überträgt, wobei die Schutzeinrichtung (2) eine Schallabgabeeinheit (5) aufweist, die die Schallemissonen (9) in dem ausgewählten Frequenzbereich (16) an das Gehör (4) der durch die Schutzeinrichtung (2) geschützten Person (1) unabhängig von der Wirkung der passiven Schutzeinrichtung (2) wieder abgibt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gehörschutz gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Der Schutz der Hörfähigkeit spielt insbesondere im industriellen Bereich eine große Rolle, da Hörschäden in hohem Maße die für die Arbeitsunfähigkeit oder Beeinträch tigung der Arbeitsfähigkeit darstellende Ursache sind. Hierbei unterliegen beispiels weise Industriearbeiter oder sonstige mit Maschinen arbeitende Personen häufig auf Dauer oder zumindest temporär Lärmbelastungen, die ohne das Tragen eines auch gesetzlich vorgeschriebenen Gehörschutzes nicht ohne gesundheitliche Beeinträch tigungen vonstatten gehen. Es ist daher eine Vielzahl von Gehörschutzeinrichtungen bekannt, die auf durchaus unterschiedliche Art und Weise eine Reduzierung des in der Umgebung des Trageortes herrschenden Lärms bewirken. Die einfachste Mög lichkeit besteht darin, in den Gehörgang jedes der Ohren einer dem Lärm ausge setzten Person entsprechende Stöpsel einzuführen, die zu einer deutlichen Schall isolierung des Innenohres gegenüber dem außen anstehenden Lärm führen. Derar tige Stöpsel werden aus an Dämmaterialien erinnerndem Material gefertigt und bie ten neben einer einfachen Handhabung auch gute Schallisolationswerte.

Ebenfalls ist es bekannt, statt in das Innenohr Stöpsel einzuführen, über die Ohren sogenannte Gehörschutzkapseln zu stülpen, die rings um das Ohr herum über eine weiche Dichtfläche am Kopf anliegen und die das Ohr mit einer kuppelartigen Kalotte gegenüber der Umgebung isolieren. Derartige Gehörschutzkapseln sind dann im Inneren im Dämmaterialien gefüllt, die ebenfalls den Luftschall, der auf das Äußere der Gehörschutzkapsel trifft, möglichst weitgehend dämpfen und somit ebenfalls ei ne deutliche Reduzierung des auf das Innenohr einwirkenden Schalles bewirken. Die Gehörschutzkapseln sind hierbei üblicherweise durch einen über den Kopf hinüber kragenden Bügel verbunden und können daher einfach durch die Klemmwirkung des Bügels an den Kopf über die Ohren angedrückt werden. Nachteilig bei dieser Lösung ist, ist es, daß neben der rein optischen Wirkung die Ohren der zu schützenden Per son in der Regel ohne Belüftung innerhalb der Gehörschutzkapsel liegen und daher z. B. bei körperlicher Anstrengung leicht zum Schwitzen neigen. Dies wird von den tragenden Personen als unangenehm empfunden, so daß die Gehörschutzkapseln häufig nicht bestimmungsgemäß getragen werden.

Zu den bisher geschilderten, rein passiv wirkenden Gehörschutzeinrichtungen treten in neuer Zeit sogenannte aktive Gehörschutzeinrichtungen hinzu, die nicht nur über Dämmaterialien auftreffenden Schall möglichst weitgehend abzuschirmen versu chen, sondern die durch aktive, mit Lautsprechern und Mikrophonen ausgestattete Einrichtungen versuchen, einen zum von außen eindringenden Schall passenden Gegenschall zu erzeugen, der aufgrund einer Phasenverschiebung zwischen den Schallemissionen zu einer Auslöschung dieser Schallemissionen führt und damit zumindest prinzipiell im Bereich der Ohren zu mehr oder minder großer Stille führen. Derartige aktive Gehörschutzeinrichtungen sind dem Grunde nach schon seit langem bekannt, die technische Durchführung des Auslöschens von Schall mit dazu pha senverschobenem sogenannten Gegenschall ist jedoch aufgrund technischer Unzu länglichkeiten noch nicht sicher beherrschbar. Insbesondere in Bezug auf das mit dem Gegenschall zu versorgende Volumen sind derartige aktive Gehörschutzein richtungen bisher nur dann funktionsfähig, wenn etwa an die Gehörschutzkapseln erinnernde Einrichtungen mit definierter Geometrie über die Ohren gestülpt werden, innerhalb derer dann der Gegenschall erzeugt wird. Auch ist insbesondere aufgrund der Vielfalt möglichen Lärms und auch wegen sich in der Praxis häufig ständig än dernder Lärmbedingungen die möglichst simultane Erzeugung des Gegenschalls bezogen auf die Schallemissionen aus der Umgebung problematisch, da hierzu um fangreiche und vor allem sehr schnelle Elektronik notwendig ist. Daher haben sich derartige Gehörschutzeinrichtungen noch nicht durchsetzen können.

In der Praxis ist es häufig so, daß mit den bekannten passiven Gehörschutzeinrich tungen eine ausreichende Lärmminderung für unter den Lärmemissionen arbeitende Personen erreicht werden kann, wobei jedoch bei der Lärmminderung auf diesem Wege von Nachteil ist, daß sämtliche Anteile des hörbaren Spektrums entsprechend der Dämmungskennlinie der Gehörschutzeinrichtungen mehr oder minder gleichmäßig abgedämmt werden. Dies kann insbesondere dann von großem Nachteil sein, wenn zusätzlich zu den auf die unter dem Lärm tätige Person eindringenden Schall emissionen diese Person etwa besondere Signale, z. B. Warnsignale oder dgl. un bedingt hören können muß, um vor etwa sich ankündigenden Gefahrensituationen gewarnt zu werden und entsprechend darauf reagieren zu können. Derartige Ein sätzfälle sind beispielsweise bei Gleisbauarbeiten oder Bahnarbeiten gegeben, bei denen die Bahnarbeiter, die beispielsweise beim laufenden Betrieb einer Gleisstrecke vor herannahenden Zügen durch speziell dafür aufgestellte Posten mittels akusti scher Signale gewarnt werden. Es kommt immer wieder bei Bahnarbeiten dadurch zu schweren Unfällen, daß die Bahnarbeiter die rechtzeitig abgegebenen Signale der Warnposten in der auf sie einwirkenden Lärmumgebung nicht wahrnehmen und sich daher zu spät von der Gleisstrecke zurückziehen. Ein weiteres Beispiel ist etwa die Luftfahrt, bei der Piloten teilweise recht beträchtlichen Lärmbeeinflussungen im Cockpit unterliegen und gleichzeitig zur Aufrechterhaltung des Funkverkehrs mit den Fluglotsen über an Gehörschutzkapseln erinnernde Funksprecheinrichtungen ver bunden sind, die gleichzeitig auch zum Schallschutz ausgelegt werden. Hierdurch kann es passieren, daß ein Pilot ein Warnsignal im Cockpit nicht oder nur unzurei chend wahrnimmt und entsprechend nicht beachtet, so daß schwerste Folgen hier aus erwachsen können.

Auch sind Arbeitsbedingungen denkbar, in denen etwa im einem Kühlhaus arbeiten de Personen zwar keiner übermäßigen Lärmbelastung unterliegen, gleichwohl aber zum Temperaturschutz an herkömmliche Gehörschutzeinrichtungen erinnernde Kapseln über den kälteempfindlichen Ohren tragen, die neben der Funktion des Wärmens der Ohren ebenfalls eine Geräuschdämmung bewirken. Da die Dämmung in Bezug auf die Warmhaltung der Ohren möglichst dicht gestaltet werden muß, geht mit einer derartigen Dämmung auch eine gleichzeitig sehr hohe akustische Däm mung gegenüber Umgebungsschall einher. Beispielsweise beim Fahren mit Gabel staplern in derartigen Tiefkühlanlagen sind aber gleichzeitig Warnsignale anderer Gabelstaplerfahrer oder von automatischen Fördereinrichtungen zu beachten, die bei Verwendung der äußerst sinnvollen Ohrenwärmer möglicherweise nicht in dem notwendigen Umfang wahrgenommen werden können.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gehörschutz der gattungs gemäßen Art derart weiter zu bilden, daß die Funktion des passiven Abdämpfens unerwünschter Lärmbelästigungen oder auch möglicher unzuträglicher anderer Ar beitsbedingungen gewährleistet ist, ohne daß möglicherweise in der Umgebung ebenfalls wahrzunehmende Warnsignale oder sonstige Informationssignale überhört werden können.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 in Zusammenwirken mit den Merkmalen des Oberbe griffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung geht aus von einem Gehörschutz mit einer passiv wirkenden Schutz einrichtung zum Schutz gegen Umgebungsgeräusche oder sonstige unzuträgliche Umgebungsbedingungen, die das Gehör einer die Schutzeinrichtung benutzenden Person gegenüber Schallemissionen in der Umgebung des hörbaren Frequenzspek trums schützt. Hierbei ist die Schalldämpfung nicht unbedingt der alleinige Zweck einer derartigen Schutzeinrichtung, geht aber üblicherweise mit dem Einsatz dieser Schutzeinrichtung zumindest einher. Ein derartiger gattungsgemäßer Gehörschutz wird dadurch weiterentwickelt, daß die Schutzeinrichtung mit einer Aufnahmeeinheit für Schallemissionen verbunden ist, die Schallemissionen in der Umgebung in min destens einem ausgewählten Frequenzbereich aufnimmt und an die Schutzeinrich tung überträgt, wobei die Schutzeinrichtung eine Schallabgabeeinheit aufweist, die die Schallemissionen in dem ausgewählten Frequenzbereich an das Gehör der durch die Schutzeinrichtung geschützten Person unabhängig von der Wirkung der passiven Schutzeinrichtung wiedergibt. Bildlich gesprochen erzeugt die erfindungs gemäße Schutzeinrichtung ein akustisches Loch in der Wirkung des Gehörschutzes genau in mindestens einem solchen Frequenzbereich, in dem von der den Gehör schutz tragenden Person unbedingt Signale aus der Umgebung wahrgenommen werden sollen, die beispielsweise vor Gefahren warnen oder sonstwie wichtige In formationen an die Personen übermitteln. Da bekannte Einrichtungen zum passiven Gehörschutz mehr oder weniger gleichmäßig das gesamte hörbare Frequenzspek trum aus der Umgebung abdämpfen, werden natürlich auch derartige Warnungen oder sonstige Signale entsprechend mitgedämpft und sind möglicherweise von der Person nicht oder nicht mehr sicher von dem ansonsten abgedämpften Umgebungs schall zu unterscheiden. Daher wird mit der Schutzeinrichtung verbunden eine Auf nahmeeinheit für Schallemissionen derart angeordnet, daß sie die in der Umgebung auftretenden Schallemissionen in zumindest einem ausgewählten Frequenzbereich aufnimmt bzw. die gesamten Schallemissionen aufnimmt und den ausgewählten Frequenzbereich herausfiltert und diese ausgefilterten Informationen an die Schut zeinrichtung übergibt, an der mit einer Schallabgabeeinheit dann die Schallemissio nen in dem ausgewählten Frequenzbereich derart weitergegeben werden, daß sie gegenüber dem gesamten abgedämmten, auf das Gehör der Person einwirkenden Schall überlagert werden und hierdurch die Schallemissionen in dem ausgewählten Frequenzbereich der Person deutlicher und klarer wahrgenommen werden. Es wird daher die Wirkung der passiven Schutzeinrichtung in einem klar definierten Fre quenzbereich, der etwa an den typischerweise vorliegenden Frequenzbereich eines Warnsignals in der Arbeitsumgebung angepaßt werden kann, aufgehoben und ein dann möglicherweise abgegebenes Warnsignal viel deutlicher an das Gehör der Person weitergegeben, als dies der eigentlichen Wirkung der passiven Schutzein richtung entspricht. Hierdurch kann ein Überhören derartiger Warnsignale oder dgl. nicht mehr auftreten.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die Schutzeinrichtung die Schallemis sionen außerhalb des ausgewählten Frequenzbereiches vollständig oder weitgehend unterdrückt, so daß tatsächlich nur die innerhalb des ausgewählten Frequenzberei ches vorliegenden Signale an das Gehör der Person weitergegeben werden. Wird beispielsweise in einer Arbeitsumgebung mit einem relativ eindeutigen Frequenz spektrum der üblicherweise auftretenden Schallemissionen dafür gesorgt, daß Warnsignale oder dgl. akustische Informationen möglichst in einem Frequenzbereich abgegeben werden, der in den normalen Schallemissionen nicht oder wenig vor kommt, so führt das Unterdrücken der außerhalb des ausgewählten Frequenzberei ches liegenden Schallemissionen bei der Weitergabe an die Schallabgabeeinheit auch nicht zu einer zusätzlichen Belästigung des Gehörs der den Gehörschutz tra genden Person. Vielmehr wird nur dann eine zusätzliche Schallemissionen durch den erfindungsgemäßen Gehörschutz weitergegeben, wenn etwa das Warnsignal oder dgl. tatsächlich gehört werden muß.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daß die Schutzeinrichtung die Schallemissio nen in dem ausgewählten Frequenzbereich an das Gehör der Person gegenüber den zugehörigen ursprünglichen Schallemissionen im wesentlichen ungedämpft ab gibt. Hierdurch wird gewährleistet, daß im Verhältnis zu den gedämpften Schallemis sionenen außerhalb des ausgewählten Frequenzspektrums diejenigen Schallemis sionen innerhalb des ausgewählten Frequenzspektrums hörphysiologisch deutlicher wahrgenommen werden, ohne daß hierzu aktive Verstärkungsmaßnahmen notwen dig sind, die in einer weiteren Ausgestaltung selbstverständlich auch eine zusätzliche Betonung der auf den Gehörschutz einwirkenden Schallemissionen im ausgewählten Frequenzbereich erzielbar macht.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daß der Übertragungsfaktor für die Schallemis sionen im ausgewählten Frequenzbereich zwischen den zugehörigen ursprünglichen Schallemissionen in der Umgebung und dem von der Schallabgabeeinheit an das Gehör abgegebenen Schallemissionen durch die die Schutzeinrichtung benutzenden Personen einstellbar ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß die den Schallemissionen unterliegende Person selbst bestimmen kann, wie laut oder wie leise sie die in dem ausgewählten Frequenzspektrum übertragenen Schallemissionen gegenüber den durch die passive Dämpfung abgedämpften Schallemissionen wahrnehmen will, so daß jede Person selbst durch entsprechendes Ausprobieren den von ihr als optimal angesehenen Übertragungsfaktor einstellen kann.

Ebenfalls ist es denkbar, daß die Schutzeinrichtung sich während eines Lernmodus auf diejenigen Schallemissionen in der Umgebung der Aufnahmeeinrichtung einstellt, die zusätzlich zu den normalerweise vorkommenden Schallemissionen aufgenom men werden und daraus mindestens einen ausgewählten Frequenzbereich ermittelt, in dem Schallemissionen an das Gehör der durch die passive Schutzeinrichtung ge schützten Person unabhängig von der Wirkung der passiven Schutzeinrichtung wie der abgegeben werden. Üblicherweise unterliegt die Person etwa in einer Arbeits umgebung einer Vielzahl von Schallemissionen unterschiedlicher Schallquellen, die auch in unterschiedlicher zeitlicher und frequenzmäßiger Streuung mehr oder minder gleichzeitig auf die Person einwirken. Hingegen sind üblicherweise Warnsignale, die von automatischen Einrichtungen oder dgl. abgegeben werden, frequenzmäßig recht eng begrenzt und etwa im Gefahrenfall dauernd hörbar, so daß es durchaus von Vorteil sein kann, daß sich die Schutzeinrichtung selbsttätig auf die jeweils vorlie gende Umgebung der Schallemissionen derart einstellen kann, daß in einem Lern modus derjenige Frequenzbereich als ausgewählter Frequenzbereich herausgefun den werden kann, der eine optimale Erkennung beispielsweise von Gefahrensigna len oder dgl. ermöglicht. Hierzu kann der erfindungsgemäße Gehörschutz in einer ersten Phase den normalen Schallemissionen ausgesetzt werden, bis sich in dem Gehörschutz eine Repräsentation des üblicherweise vorliegenden Schallpegels bzw. der Verteilung der Frequenzen der Schallemissionen herausgebildet hat. Wird dann der erfindungsgemäße Gehörschutz gezielt einzelnen Schallemissionen wie etwa Warnsignalen oder dgl. ausgesetzt, so wird eine derartige Schallemissionen als außerhalb der gewöhnlichen Schallemissionen liegend interpretiert und entsprechend der Frequenzbereich bestimmt, der eine möglichst gute Erkennung derartiger Schall emissionen ermöglicht. Hierdurch ist auch gewährleistet, daß singulär oder selten auftretende Schallemissionen nach der Lernphase sicher erkannt werden, wenn sich beispielsweise das ansonsten vorliegende Emissionsspektrum der Schallemissionen verändert hat.

Es ist in weiterer Ausgestaltung selbstverständlich denkbar, daß der mindestens eine ausgewählte Frequenzbereich auf eine oder mehrere Frequenzen oder Frequenzbe reiche etwa von Warnsignalen oder von sonstigen für die Person wichtigen Schalle missionen abgestimmt werden kann, so daß etwa bei Vorliegen mehrerer unter schiedlicher Warnsignale mit unterschiedlichen Bedeutungen diese etwa in unter schiedlichen Frequenzbereichen abgegeben werden können, die jeweils für sich ge sehen einen der ausgewählten Frequenzbereiche darstellen und in jedem der Fre quenzbereiche ein entsprechendes Durchlaßverhalten des erfindungsgemäßen Ge hörschutzes vorliegt.

Es ist in einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung denkbar, daß die Aufnahmeeinheit für die Schallemissionen in die Schutzeinrichtung selbst integriert ist, beispielsweise also in eine gegenüber einer reinen passiven Gehörschutzkapsel modifizierte Gehör schutzkapsel integriert ist. Für verschiedene Anwendungen ist es auch denkbar, daß die Aufnahmeeinheit für Schallemissionen entfernt von der Schutzeinrichtung ange ordnet ist, um beispielsweise näher an dem Entstehungsort der zu detektierenden Schallemissionen angeordnet zu sein und damit ein besseres Verhalten des erfin dungsgemäßen Gehörschutzes zu ermöglichen. Hierbei kann die Aufnahmeeinheit für Schallemissionen mittels einer Übertragungsvorrichtung, vorzugsweise drahtlos, mit der Schutzeinrichtung verbunden sein, wobei hierzu selbstverständlich neben Funkwellen auch Infrarot oder sonstige drahtlose Übertragungstechniken verwendet werden können, die grundsätzlich bekannt sind und für den Fachmann nicht weiter erläutert werden müssen.

Von wesentlichem Vorteil ist, wenn die Aufnahmeeinheit für Schallemissionen min destens ein Mikrophon aufweist, ebenfalls ist es denkbar, daß die Aufnahmeeinheit für Schallemissionen eine Anordnung von mindestens zwei Mikrophonen oder dgl. aufweist, die auch richtungsabhängige Informationen über die Richtung des Einfalls der Schallemissionen des ausgewählten Frequenzspektrums auf die Aufnahmeein heit erfaßt. Hierdurch kann neben dem reinen Vorhandensein eines Warnsignals etwa in dem ausgewählten Frequenzbereich der den Gehörschutz tragenden Person eine Information darüber übermittelt werden, woher etwa das Warnsignal oder dgl. kommt. Dies ist beispielsweise dann von Interesse, wenn das Warnsignal von räum lich zu lokalisierenden und möglicherweise mobilen Einheiten abgegeben wird, wie dies etwa auf Fahrzeugen oder dgl. der Fall ist.

Eine andere Ausgestaltung sieht vor, daß die Schallabgabeeinheit mindestens einen Lautsprecher, vorteilhafterweise jedoch je einen Lautsprecher für jedes Ohr der zu schützenden Person aufweist, wobei in weiterer Ausgestaltung über den mindestens je einen Lautsprecher für jedes Ohr auch richtungsabhängige Informationen über die Richtung des Einfalls der Schallemissionen des ausgewählten Frequenzspektrums auf die Aufnahmeeinheit für das Gehör der Person erfaßbar sind. Dies entspricht dann der Ausgestaltung der Aufnahmeeinheit mit einer Anordnung von mindestens zwei Mikrophonen, die eine entsprechende Wiedergabe für jedes der Ohren der den Gehörschutz tragenden Person erfordert.

Es ist denkbar, daß die Schutzeinrichtung außen die Ohren der Person überdecken de Gehörschutzkapseln aufweist, die in grundsätzlich bekannter Weise wie die rein passiv wirkenden Gehörschutzkapseln aufgebaut sein kann und zumindest Teile der für die Übertragung von Schallemissionen im ausgewählten Frequenzbereich benö tigten Bauteile in sich beherbergt. Ebenfalls ist es denkbar, daß die Schutzeinrich tung in die Gehörgänge der Ohren der Person einsteckbare Ohrstöpsel aufweist, wie sie als sogenannte In-Ohr-Einheiten auch grundsätzlich als Gehörschutz oder aus der Hörgerätetechnik bekannt sind. Auch hier lassen sich die entsprechenden Auf nahme- und Schallwiedergabeeinrichtungen vorsehen.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn in der Schutzeinrichtung und/oder Aufnahme einheit für Schallemissionen eine elektrische und/oder elektronische Auswerteeinheit vorgesehen ist, in der die von der Aufnahmeeinheit aufgenommenen Signale in die jenigen Signale gewandelt werden, die den an das Gehör der Person abzugebenden Schallemissionen in dem ausgewählten Frequenzbereich entsprechen. Hier ist es beispielsweise denkbar, durch einfache Filteranordnungen, selbstverständlich aber auch mit aufwendigen, aus der Hörgerätetechnik grundsätzlich bekannten Schaltungen zu arbeiten, die neben einer Filterung auch entsprechende Bewertungen des Frequenzspektrums ermöglichen.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gehörschuzes zeigt die Zeichnung.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Aufbau des erfindungsgemäßen Gehörschutzes in einer typischen Situation an einer den Gehör schutz tragenden Person,

Fig. 2 eine Darstellung der Schallintensität über der Frequenz mit Aufzei gen der Filterwirkung in dem ausgewählten Frequenzbereich,

Fig. 3 eine Auftragung der Lautstärkeverteilung über der Zeit mit und ohne passiven Gehörschutz und mit dem erfindungsgemäßen Gehör schutz,

Fig. 4 eine Auftragung der Lautstärkeverteilung über der Zeit mit und ohne passiven Gehörschutz und mit dem erfindungsgemäßen Gehör schutz.

In der Fig. 1 ist in einer sehr schematischen Darstellung beschrieben, wie ein erfin dungsgemäßer Gehörschutz dem Grunde nach funktioniert, wenn eine Schallemis sionen 9, 11 ausgesetzte Person 1 insbesondere von als Warnsignalen dienenden Schallemissionen 9 unterrichtet werden soll.

Der erfindungsgemäße Gehörschutz erinnert hierbei an die grundsätzlich bekannten und hier nicht weiter zu beschreibenden handelsüblichen Gehörschutzkapseln 2, die über einen Tragebügel 3 über die Ohren 4 der Person 1 gestülpt werden können und über eine nicht weiter dargestellte elastische Dichtung am Kopf nahe den Ohren 4 der Person 1 an den Kopf gedrückt werden. Derartige Gehörschutzkapseln 2 weisen hierbei eine etwa kalottenartige Außenform auf, die einen Aufnahmeraum für die Ohren 4 der Person 1 bieten und zwischen der Außenkalotte der Gehörschutzkapsel 2 und dem Aufnahmeraum mit Dämmaterial versehen sind. Hierbei wird durch die Dämmaterialien außen auf die Gehörschutzkapsel 2 einwirkender Schall abgedämpft und nur in entsprechend verringertem Umfang an das Ohr 4 weitergegeben.

Hierbei ist die Dämmwirkung der Gehörschutzkapsel 2 in grundsätzlich bekannter Weise hauptsächlich von der Dicke des Dämmaterials und der akustischen Wirkung des Dämmaterials abhängig, wobei über den ganzen hörbaren Frequenzbereich derartige Gehörschutzkapseln 2 mehr oder minder gleichmäßig alle Frequenzbereichen abdämpfen. In der in Fig. 1 prinzipienhaft dargestellten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gehörschutzes wird eine derartige grundsätzlich bekannte Gehörschutzkapsel dahingehend erweitert, daß bildlich gesprochen ein akustisches Loch in einem ausgewählten Frequenzbereich 16 in die Wirkung der ansonsten be kannten Gehörschutzkapsel 2 gebracht wird, die auf Schallwellen 9 einer beispielsweise ein Warnsignal abgebenden Schallquelle 8 abgestimmt werden können. Hierzu ist ohne wesentliche Verminderung der rein passiven Wirkung der Gehörschutz kapsel 2 außenseitig der Gehörschutzkapsel 2 ein Mikrophon 6 angebracht, das über eine funktionelle Verbindung mit einer Auswerteelektronik 7 in Verbindung steht, die wiederum mit einem an der Innenseite der Gehörschutzkapsel 2 angeord neten Lautsprechereinheit 5 verbunden ist. Mikrophon 6, Auswerteelektronik 7 und Lautsprecher 5 bilden hierbei auf elektronischem Wege eine Verbindung zwischen der Umgebung und dem Inneren der Gehörschutzkapsel 2, wobei selektiv bestimmte Frequenzbereiche, insbesondere abgestimmt auf Schallwellen 9 einer als Warnsignal dienenden Schallquelle 8 verstärkt oder unverstärkt durch die Gehörschutzkap sel 2 durchgelassen werden. Das Mikrophon 6 nimmt hierbei neben den überall in der Umgebung der Person 1 angeordneten Schallquellen 10 und den von diesen Schallquellen 10 abgegebenen Schallwellen 11 auch diejenigen Schallwellen 9 auf, die von der ein Warnsignal abgebenden Schallquelle 8 abgegeben werden können. Diese Summe von Schallwellen bzw. die von dem Mikrophon 6 daraus gesammelten Signale werden an die Auswerteelektronik 7 weitergegeben, die nur diejenigen bei spielsweise von der Person 1 eingestellten und ausgewählten Frequenzbereiche 16 durchläßt und an den Lautsprecher 5 weitergibt, der somit zusätzlich zu den die Ge hörschutzkapsel 2 ohnehin durchtretenden Frequenzen Schallemissionen in dem ausgewählten Frequenzbereich 16, auf elektronischem Wege bearbeitet, dem Gehör 4 der Person 1 besonders zur Kenntnis gibt. Somit nimmt die Person 1 diese in dem ausgewählten Frequenzbereich 16 liegenden Schallemissionen gegenüber dem ge dämpften Umgebungsschall 11 besonders hervorgehoben wahr und kann entspre chend gut auf das von der Schallquelle 8 abgegebene Warnsignal 9 reagieren. Es versteht sich von selbst, daß mit Hilfe der elektrischen Übertragung der von dem Mi krophon 6 aufgenommenen Schallemissionen 9, 11 über die Auswerteelektronik an den Lautsprecher 5 eine Vielzahl von Auswerte- und Filterungsmaßnahmen sowie auch Verstärkungsmaßnahmen vorgesehen werden können, um die Schallemissio nen 9, 11 in dem ausgewählten Frequenzbereich 16 für die Person 1 besonders gut hörbar zu machen. Dies ist beispielsweise aus der Hörgerätetechnik, aber auch aus dem Bereich der aktiven Schalldämpfung grundsätzlich bekannt und soll hier nicht weiter beschrieben werden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, nicht nur einen ausgewählten Frequenzbereich 16 für das Empfangen der als Warnsignal dienenden Schallwellen 9 der Schallquelle 8 vorzusehen, sondern eine Vielzahl von derartigen, vorteilhafterweise getrennten Frequenzbereichen 16 zu ermöglichen. Somit kann für eine Mehrzahl von Warnsignalen, die auf getrennten Frequenzbereichen 16 abgege ben werden, das vorteilhafte Durchlaßverhalten des erfindungsgemäßen Gehör schutzes realisiert werden.

Selbstverständlich können Mikrophon 6 und Auswerteelektronik 7 bzw. Lautsprecher 5 auch räumlich getrennt angeordnet werden, wenn für eine Übertragung der ent sprechend zu ermittelnden Signale entsprechende Übertragungseinrichtungen 24 wie Funkstrecken, Infrarotstrecken oder dgl. vorgesehen werden. Dies ist insbeson dere dann vorteilhaft, wenn der Ort der Entstehung der Schallwellen 9 und somit die Schallquelle 8 sich weit entfernt von der Person 1 befinden und gleichwohl von der Person 1 akustisch besonders gut wahrgenommen werden sollen.

In der Fig. 2 ist in einer ebenfalls sehr schematischen Darstellung die Schallinten sität I gegenüber der Frequenz f aufgetragen, wie sie beispielsweise beim Dämp fungsverhalten eines Gehörschutzes auftreten kann. In der Umgebung liegt etwa ein Frequenzgang 12 ohne eine Schutzeinrichtung bei hoher Intensität vor, die durch die Wirkung eines rein passiven Gehörschutzes auf das Maß der Kennlinie 13 reduziert werden kann. Vereinfachend sind hierbei die Kennlinien 12 und 13 als Geraden dar gestellt, wobei in der Praxis abhängig von dem Aufbau des passiven Gehörschutzes auch unterschiedliche Intensitätskennlinien vorliegen werden. Wird hingegen ein er findungsgemäßer Gehörschutz mit Übertragung von Schallemissionen in einem aus gewählten Frequenzbereich 16 benutzt, so ergibt sich der mit 14 bezeichnete Fre quenzgang 14, der außerhalb eines ausgewählten Frequenzbereiches 16 in etwa demjenigen des Frequenzganges 13 entspricht, innerhalb des ausgewählten Fre quenzbereiches 16 jedoch eine etwa einen hier als trapezartige Kennlinie 15 darge stellten Frequenzgang aufweist. In diesem ausgewählten Frequenzbereich 16, der selbstverständlich auch an mehreren Stellen der Frequenz f vorgesehen werden kann, werden die Schallintensitäten wesentlich stärker an das Gehör 4 der Person 1 übermittelt, als dies in den außerhalb des ausgewählten Frequenzbereiches 16 lie genden Frequenzbereichen erfolgt.

In der Fig. 3 ist in einer anderen Ausgestaltung die Auftragung der Schallintensität I' über der Zeit dargestellt, wobei hier etwa ein Schallintensitätsverlauf 18 ohne Schutz einrichtung zu erkennen ist, in der zu einem Zeitpunkt to ein als Warnsignal dienen der Anstieg der Intensität zu erkennen ist. Mit Verwendung einer herkömmlichen Gehörschutzkapsel 2 wird die Intensität etwa wieder prozentual auf die Kennlinie 17 der Schallintensität reduziert, wobei ebenfalls der Ausschlag des Warnsignals 20 abgedämpft wird. Dadurch kann es passieren, daß die Intensität des abgedämpften Warnsignals 20 nicht mehr ausreichend ist, um ein sicheres Erkennen des Warnsignals 20 nach Durchtreten des passiven Gehörschutzes zu erreichen. Durch die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Gehörschutzes kann dieses Warnsignal 20 auf eine der Kennlinie 21 entsprechende Höhe etwa verstärkt oder zumindest auf die gleiche Höhe wie das Warnsignal 19 gebracht werden, so daß die das Warnsignal 20 unbedingt hören müssende Person 1 dieses Warnsignal 21 sicher wahrnimmt.

In der Fig. 4 ist eine denkbare Anwendung des erfindungsgemäßen Gehörschutzes etwa bei Gleisbauarbeiten in einer Baustelle 26 an einem Schienenstrang 22 darge stellt, der im laufenden Betrieb von einem herannahenden Zug 23 passiert wird. Eine im Bereich von Erdhaufen 27 bzw. losen Schienen 28 arbeitende Person 1 ist hierbei mit einem erfindungsgemäßen Gehörschutz ausgestattet, der über eine drahtlose Übermittlung 25 mit einer separat angeordneten Aufnahme-/Übertragungseinheit 24 in Verbindung steht, die über ein Mikrophon 6 verfügt. Ein Stück entfernt von der Arbeitsstelle der Person 1 ist eine Person 29 zur Streckensicherung postiert, die den herannahenden Zug 23 wesentlich früher als die Person 1 wahrnimmt und über eine Schallquelle 8 Schallwellen 9 in Richtung auf die arbeitende Person 1 und auch in Richtung auf die separate Aufnahme-/Übertragungseinheit 24 abgibt. Nimmt das Mikrophon 6 der separaten Aufnahme-/Übertragungseinheit 24 ein derartiges, auf einer bestimmten Frequenz abgegebenes Schallsignal 9 wahr, so übermittelt es dieses Schallsignal 9 über die Übertragungsstrecke 25 an den erfindungsgemäßen Gehör schutz, den die Person 1 trägt. Diese Person 1 nimmt trotz der beispielsweise aus Temperaturschutzgründen übergestülpten Gehörschutzeinrichtung in der schon vor stehend beschriebenen Weise die dem ausgewählten Frequenzbereich 16 entspre chenden Schallemissionen 9 in seinem Gehörschutz z. B. überproportional verstärkt deutlich wahr und kann sich daher aus dem Bereich der Baustelle 26 zurückziehen, bis der herannahende Zug 23 die Baustelle 26 passiert hat. Hierdurch wird verhin dert, daß schwere Unfälle durch nicht rechtzeitig von dem Schienenstrang 22 zu rücktretenden Personen 1 geschehen. Durch die separate Aufnahme-/Übertra gungseinheit 24 kann mit einer entsprechenden Vorwarnung gearbeitet werden, ob wohl die zur Streckensicherung vorgesehene Person 29 weiter entfernt ist, als es entsprechend der Ausbreitung der Schallwellen 9 in Richtung auf die Person 1 bei einer rein akustischen Übertragung zulässig bzw. sinnvoll wäre.

Sachnummernliste

1

Person

2

passive Schutzeinrichtung

3

Bügel

4

Ohr

5

Lautsprecher

6

Mikrophon

7

Auswerteelektronik

8

Schallquelle Warnsignal

9

Schallwellen Warnsignal

10

Schallquellen Arbeitsumgebung

11

Schallwellen Arbeitsumgebung

12

Frequenzgang ohne Schutzeinrichtung

13

Frequenzgang mit Schutzeinrichtung

14

Frequenzgang mit Schutzeinrichtung und Frequenzselektion

15

Frequenzgang

16

ausgewählter Frequenzbereich

17

Schallintensität mit Schutzeinrichtung

18

Schallintensität ohne Schutzeinrichtung

19

Warnsignal in Umgebung

20

Warnsignal mit Frequenzselektion

21

Warnsignal passiv durch Schutzeinrichtung gedämpft

22

Schienenstrang

23

herannahender Zug

24

separate Aufnahmeeinheit/Übertragungseinheit

25

drahtlose Übermittlung

26

Baustelle

27

Erdhaufen

28

lose Schienen

29

Streckensicherung

Claims

1. Gehörschutz, aufweisend eine passiv wirkende Schutzeinrichtung (2) zum Schutz gegen Umgebungsgeräusche (11) oder sonstige unzuträgliche Umge bungsbedingungen, die das Gehör (4) einer die Schutzeinrichtung (2) benut zenden Person (1) gegenüber Schallemissionen (11) in der Umgebung im hör baren Frequenzspektrum schützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung (2) mit einer Aufnahmeeinheit (6) für Schallemissionen verbunden ist, die Schallemissionen (9) in der Umgebung in mindestens einem ausgewählten Frequenzbereich (16) aufnimmt und an die Schutzeinrichtung (2) überträgt, wobei die Schutzeinrichtung (2) eine Schallabgabeeinheit (5) auf weist, die die Schallemissionen (9) in dem ausgewählten Frequenzbereich (16) an das Gehör (4) der durch die Schutzeinrichtung (2) geschützten Person (1) unabhängig von der Wirkung der passiven Schutzeinrichtung (2) wieder abgibt.

2. Gehörschutz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutz einrichtung (2) die Schallemissionen (11) außerhalb des ausgewählten Fre quenzbereiches (16) vollständig oder weitgehend unterdrückt.

3. Gehörschutz gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Schutzeinrichtung (2) die Schallemissionen (20) in dem ausge wählten Frequenzbereich (16) an das Gehör (4) der Person (1) gegenüber den zugehörigen ursprünglichen Schallemissionen (9) im wesentlichen ungedämpft wieder abgibt.

4. Gehörschutz gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß die Schallabgabeeinheit (5) die Schallemissionen (20) in dem ausge wählten Frequenzbereich (16) an das Gehör (4) der Person (1) gegenüber den zugehörigen ursprünglichen Schallemissionen (9) verstärkt wieder abgibt.

5. Gehörschutz gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der Übertragungsfaktor für die Schallemissionen (20) in dem ausgewählten Frequenzbereich (16) zwischen den zugehörigen ursprünglichen Schallemissionen (9) in der Umgebung und dem von der Schallabgabeeinheit (5) an das Gehör (4) abgegebenen Schallemissionen (20) durch die die Schutz einrichtung (2) benutzende Person (1) einstellbar ist.

6. Gehörschutz gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schutzeinrichtung (2) sich während eines Lernmodus auf diejenigen Schallemissionen (9) in der Umgebung der Aufnahmeeinheit (6) ein stellt, die zusätzlich zu den normalerweise vorkommenden Schallemissionen (11) aufgenommen werden und daraus mindestens einen Frequenzbereich (16) ermittelt, in dem Schallemissionen (9) an das Gehör (4) der durch die passive Schutzeinrichtung (2) geschützten Person (1) unabhängig von der Wirkung der passiven Schutzeinrichtung (2) wieder abgegeben werden.

7. Gehörschutz gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der mindestens eine ausgewählte Frequenzbereich (16) auf die Frequenzen von in der Umgebung der Person (1) abgegebenen Warnsignalen (9), für durch die Person (1) vorzunehmende Verrichtungen wichtigen Schalle missionen (11, 9) oder dgl. Schallemissionen abstimmbar ist.

8. Gehörschutz gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Aufnahmeeinheit (6) für Schallemissionen (11, 9) in die Schutzeinrichtung (2) selbst integriert ist.

9. Gehörschutz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinheit (6) für Schallemissionen (9, 11) entfernt von der Schutzeinrichtung (2) angeordnet ist.

10. Gehörschutz gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnah meeinheit (6) für Schallemissionen (9, 11) mittels einer Übertragungseinrich tung (24), vorzugsweise drahtlos, mit der Schutzeinrichtung (2) verbunden ist.

11. Gehörschutz gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Aufnahmeeinheit (6) für Schallemissionen (9, 11) mindestens ein Mikrophon (6) oder dgl. aufweist.

12. Gehörschutz gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Aufnahmeeinheit (6) für Schallemissionen (9, 11) eine Anordnung von mindestens zwei Mikrophonen oder dgl. aufweist, die auch rich tungsabhängige Informationen über die Richtung des Einfalls der Schallemis sionen (9) des ausgewählten Frequenzspektrums (16) auf die Aufnahmeeinheit (6) erfaßt.

13. Gehörschutz gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schallabgabeeinheit (5) mindestens einen Lautsprecher aufweist.

14. Gehörschutz gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schall abgabeeinheit (5) mindestens je einen Lautsprecher für jedes Ohr (4) der zu schützenden Person (1) aufweist.

15. Gehörschutz gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß über den mindestens je einen Lautsprecher für jedes Ohr (4) auch richtungsabhängige Informationen über die Richtung des Einfalls der Schallemissionen (9) des aus gewählten Frequenzspektrums (16) auf die Aufnahmeeinheit (6) für das Gehör (4) der Person (1) erfaßbar sind.

16. Gehörschutz gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schutzeinrichtung (2) außen die Ohren (4) der Person (1) überdeckende Gehörschutzkapseln aufweist.

17. Gehörschutz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung (2) in die Gehörgänge der Ohren (4) der Person (1) einsteckbare Ohrstöpsel aufweist.

18. Gehörschutz gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß in der Schutzeinrichtung (2) und/oder in der Aufnahmeeinheit (6) für Schallemissionen (9, 11) eine elektrische und/oder elektronische Auswerte einheit (7) vorgesehen ist, in der die von der Aufnahmeeinheit (6) aufgenom menen Signale in diejenigen Signale gewandelt werden, die den an das Gehör (4) der Person (1) abzugebenden Schallemissionen (20) in dem ausgewählten Frequenzbereich (16) entsprechen.