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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
A61F 11/08 (2006.01) H04R 25/02 (2006.01)
ESPAÑA
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11 Número de publicación: 2 279 829
51 Int. Cl.:
TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA
T3
86 Número de solicitud europea: 01967861 .4
86 Fecha de presentación : 31.08.2001
87 Número de publicación de la solicitud: 1313419
87 Fecha de publicación de la solicitud: 28.05.2003
54 Título: Protección para los oídos con dispositivo de verificación.
30 Prioridad: 01.09.2000 NO 20004374
73 Titular/es: Nacre AS.
Sluppenveien 12 E 7037 Trondheim, NO
45 Fecha de publicación de la mención BOPI:
01.09.2007
72 Inventor/es: Svean, Jarle;
Sorsdal, Svein; Pettersen, Odd, Kr., O.; Ottesen, Georg, E. y Stensby, Sverre
45 Fecha de la publicación del folleto de la patente:
74 Agente: Durán Moya, Carlos
ES 2 279 829 T3
01.09.2007
Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid
ES 2 279 829 T3 DESCRIPCIÓN Protección para los oídos con dispositivo de verificación. 5
La invención se refiere a un tapón de protección auditiva para los oídos con dispositivo de verificación. Existen muchas soluciones para la protección auditiva y la comunicación de audio en entornos ruidosos, basándose en tapones para los oídos y orejeras con auriculares (altavoces), micrófonos de brazo, micrófonos para el pómulo o laringófonos. Todas estas soluciones tienen una o más de las siguientes propiedades no deseables:
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- Pesadas y toscas. - Incómodas. 15
- Calidad inferior de la captación y recuperación sonoras. - Mala atenuación del ruido. - Atenuación tanto de los sonidos deseados como de los no deseados.
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Se describe en esta memoria un terminal para los oídos que no tiene ninguna de estos inconvenientes, ya que es un protector auditivo inteligente ligero, situado en su totalidad dentro del oído con comunicación inalámbrica. La atenuación del ruido se adapta automáticamente a las condiciones acústicas y a los modos de comunicación. Por lo tanto, el dispositivo protege la audición y proporciona, simultáneamente, capacidades mejoradas de comunicación en diferentes entornos acústicos. Está destinado para un uso continuo durante la jornada laboral u otros períodos en los que se necesita protección auditiva y/o comunicación de voz. Se describe también en esta memoria un dispositivo para utilizar el sonido del habla, producido en el oído de una persona que lleva tapones para los oídos protectores de comunicaciones auditivas según la invención.
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Los dispositivos actuales destinados a captar el habla de una persona en un entorno muy ruidoso representan un desafío tecnológico, y tienen varias formas. Los tipos más comunes incluyen: 35
- Un micrófono muy próximo a la boca, soportado en un micrófono de brazo. El micrófono está hecho con una característica que destaca el campo cercano desde la boca. Este tipo se denomina, a veces, “de cancelación del ruido”. - Un captador de vibraciones en contacto con la garganta, que capta las vibraciones de las cuerdas vocales.
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- Un captador de vibraciones en contacto con la pared del meato auditivo, el conducto auditivo externo, que capta las vibraciones del tejido en la cabeza. - Un captador similar en contacto con el pómulo.
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Estos tipos de dispositivos son bastante sensibles al ruido acústico que enmascara el habla, o son malos transmisores de ciertos sonidos del habla, especialmente los sonidos consonantes de alta frecuencia necesarios para una buena inteligibilidad. Las normas de salud y seguridad requieren que la gente expuesta a altos niveles de ruido lleve puestos protectores auditivos. Los protectores tienen la forma de casquetes de estanqueidad que encierran el oído, o de tapones para los oídos que bloquean el conducto auditivo externo. Este último tipo de protector es el preferido, habitualmente, debido a su pequeño tamaño y a su comodidad relativamente satisfactoria. Se describe en esta memoria un tapón para los oídos con dos propiedades deseables:
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- La cavidad unida de forma estanca en la parte interior del meato auditivo por el tapón para los oídos está relativamente libre de ruido externo, siendo este el objetivo del tapón para los oídos al proteger la audición. - El campo sonoro en la cavidad generado por la propia voz de la gente contiene todas las componentes de frecuencia necesarias para reconstruir el habla con buena inteligibilidad.
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Usando un micrófono para captar el campo sonoro acústico en la parte interior del meato auditivo y procesando la señal del micrófono, se produce una señal del habla de alta calidad y bajo enmascaramiento del ruido. 65
Se describe en esta memoria un sistema para aumentar la sensación de naturalidad del usuario de su propia voz cuando usa un terminal de comunicaciones de protección auditiva, tal como se ha descrito anteriormente. Usando tapones para los oídos u orejeras normales, el usuario percibe usualmente su propia voz distorsionada, una propiedad que reduce la comodidad de llevar puestos protectores auditivos. Los protectores auditivos normales 2
ES 2 279 829 T3 cambian la trayectoria usual de transmisión del sonido desde la boca hasta las membranas del tímpano. De esta manera, resulta afectada la realimentación auditiva desde la propia voz del usuario, dando como resultado un cambio involuntario en la salida del habla. Una respuesta normal es elevar el nivel de la propia voz cuando se usan auriculares o tapones para los oídos. 5
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Este problema se puede resolver filtrando y mezclando la propia voz del usuario captada por el micrófono exterior o bien el interior en un oído, y reproduciendo la señal en el altavoz en el otro oído. Es posible también reproducir la señal por el altavoz en el mismo oído, en cuyo caso se tiene que aplicar una cancelación de la realimentación. De esta manera, la voz del usuario se percibe más natural tanto con respecto a la respuesta de frecuencia como al nivel del habla. Esta propiedad aumentará el nivel de aceptación para un uso continuo de los protectores auditivos durante toda la jornada laboral. La propia señal de voz se añade y se reproduce de tal modo que se mantiene la propiedad de reducción del ruido del protector auditivo.
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Se describe también en esta memoria un medidor de dosis personal y programable de exposición al ruido, que mide la exposición verdadera en el oído del usuario y calcula el riesgo de daños en la audición.
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Los medidores de dosis de exposición al ruido actuales, también llamados dosímetros, consisten usualmente en un micrófono y en una pequeña unidad electrónica que puede estar fijada al cuerpo o puede llevarse en un bolsillo. El micrófono puede estar montado en la unidad electrónica o puede estar sujetado al cuello o sobre el hombro. La norma ANSI S1.25 especifica los dosímetros. Los dosímetros actuales tienen varios inconvenientes:
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- Los dosímetros no miden el ruido que afecta realmente al órgano auditivo (por ejemplo, cuando el usuario lleva puesto un protector auditivo, un casco, etc.). Incluso cuando el oído no está cubierto, las mediciones pueden estar influidas por el efecto pantalla producido por el cuerpo. - Los dosímetros son susceptibles a errores intencionados o no intencionados, que pueden influir en las lecturas, tales como un usuario dando golpecitos o entonando una canción en los micrófonos del dosímetro o el ruido generado por el viento. - Los dosímetros son imprecisos si está presente el ruido de choques o impactos.
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Estos problemas se pueden resolver usando un micrófono que mide el sonido en la membrana del tímpano y utiliza procedimientos de análisis que tengan en cuenta tanto el sonido estacionario como el dinámico. Cuando el dosímetro es parte de un terminal de comunicaciones, éste incluye los ruidos externos, la señal de comunicación entrante, así como los posibles fallos del equipo. Un objeto de la presente invención es dar a conocer un dispositivo para verificar in situ que se usa apropiadamente un protector auditivo. Los protectores auditivos actuales tienen la forma de casquetes de estanqueidad que encierran el oído, o de tapones para los oídos que bloquean el conducto auditivo. Para ambos tipos, es importante evitar las fugas del sonido acústico a través o alrededor de las partes de estanqueidad y bloqueo de los protectores auditivos.
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La experiencia muestra que existen varios factores que pueden comprometer la estanqueidad de un protector auditivo y aumentar, de esta manera, el riesgo de daños a la audición. Estos factores incluyen: 50
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- Unas superficies irregulares que el material de estanqueidad no es capaz de seguir apropiadamente. Por ejemplo, las gafas usadas con casquetes para los oídos, y los tapones para los oídos usados por la gente que tiene conductos auditivos formados irregularmente. - Una colocación inadecuada del protector auditivo. Se requiere experiencia y paciencia por el usuario para conseguir un protector auditivo montado correctamente. En los casos en los que el usuario lleva puesto un casco o un gorro, el protector auditivo se puede sacar accidentalmente de su posición durante el uso. - Un envejecimiento de los materiales en la zona de estanqueidad puede reducir la elasticidad de la misma y permitir, de esta manera, fugas alrededor de la misma.
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El efecto de las fugas se reduce insonorizando el ruido potencialmente dañino. Idealmente, las fugas se deberían detectar y reparar antes de la exposición al ruido. Las fugas puede que no sean claramente audibles. En consecuencia, las situaciones acústicas pueden comprender componentes intermitentes o dinámicos que pueden dañar la audición casi instantáneamente, si un protector auditivo estuviera funcionando defectuosamente o fuera imperfecto, sin el conocimiento del usuario.
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La invención resuelve estos problemas gracias a una medición acústica in situ, que se analiza y se da a conocer al usuario de forma audible, o a un equipo externo por medio de señales de comunicación. Los dispositivos necesarios para la medición son una parte integral del protector auditivo. El usuario puede activar la verificación en todo momento, 3
ES 2 279 829 T3 o ésta puede funcionar continuamente cuando la aplicación es crítica. Opcionalmente, otras personas (o dispositivos) distintas del usuario pueden activar la verificación, por ejemplo, para verificar la función protectora auditiva antes de que se permita el acceso a una zona ruidosa. 5
Los problemas anteriormente mencionados se resuelven gracias a la invención según las reivindicaciones adjuntas. El documento USA 5.317.273 muestra un dispositivo para medir la atenuación del ruido de un protector auditivo, usando micrófonos internos y externos.
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El documento USA 5.426.719 muestra un sistema de comunicación incorporado en orejeras para su uso en entornos acústicos peligrosos. El documento USA 5.757.930 describe un sistema y un método para efectuar la evaluación de la atenuación real proporcionada por un dispositivo para la protección auditiva. El sistema comprende una sección de estanqueidad, un micrófono interior para medir el sonido fijado en el meato auditivo y medios de acoplamiento electrónico para acoplar electrónicamente el micrófono a medios de medición sonora. La invención se describirá a continuación con referencia a los dibujos que se acompañan, que ilustran la invención por medio de ejemplos.
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La figura 1 es una sección vertical simplificada a lo largo del eje central del meato auditivo del oído externo de un ser humano, con un terminal para los oídos insertado, mostrado también en sección vertical a lo largo del eje coincidente localmente con el eje del meato auditivo. 25
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La figura 2 es un diagrama del cableado eléctrico que muestra los elementos y conexiones funcionales entre los componentes electrónicos. La figura 3 es una ilustración de un método descrito, que muestra que el análisis espectral del sonido captado en el oído se compara con el análisis espectral del sonido captado por un micrófono a una distancia estándar, por ejemplo, de 1 metro, bajo condiciones, por otra parte, silenciosas. La figura 4 es una ilustración del análisis sonoro del habla y la posterior clasificación de la fuente sonora, con filtrado efectuado según la clasificación de la fuente sonora.
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La figura 5 es una ilustración de otro método que muestra un análisis del sonido captado próximo al oído, que se compara con un análisis del sonido captado por un micrófono dispuesto en el meato auditivo. La figura 6 ilustra una sección simplificada a través de los oídos derecho e izquierdo de un ser humano, con terminales para los oídos, ilustrados con fines sonoros naturales mejorados.
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La figura 7 ilustra un diagrama de procesamiento con respecto a la medición de dosis de ruido, que muestra en este caso una ponderación A con mediciones de dosis de ruido acumuladas, y también con una ponderación C para el registro de valores pico de ruido. 45
La figura 8 ilustra una realización de la invención que muestra un esquema de procesamiento para la verificación en línea del comportamiento del protector auditivo. La figura 9 ilustra un diagrama de analogía eléctrica del fenómeno acústico en el que está basada una realización para la verificación en línea del comportamiento del protector auditivo.
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Descripción de realizaciones preferentes de la invención
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Se describe en la presenta memoria un protector auditivo y terminal de comunicaciones completo, situado en su totalidad dentro del oído, con fuerte atenuación sonora pasiva, fuerte atenuación sonora activa, recuperación sonora de alta calidad, captación sonora de alta calidad, pequeño tamaño, poco peso y ajuste cómodo.
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Un ejemplo de este protector auditivo se ilustra en la figura 1, y proporciona el diseño físico general de un protector auditivo y terminal de comunicaciones completo, situado en su totalidad dentro del oído, considerado como una combinación de estanqueidad pasiva, de características y colocación de los transductores electroacústicos, así como a los filtros acústicos, de circuitos eléctricos y de un sistema de ventilación para compensación de presión. El terminal para los oídos comprende una sección exterior (1) dispuesta para disposición adyacente a la parte dirigida hacia afuera de la sección de estanqueidad (2), y una pieza de la parte dirigida hacia adentro de la sección exterior (1) está formada para ajustar la concha alrededor de la parte exterior del meato auditivo (3).
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El diseño físico representado por un ejemplo del protector auditivo permite algunas o todas las funcionalidades siguientes: 4
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- Los sonidos externos son atenuados por una combinación de control sonoro activo y pasivo. La atenuación pasiva se obtiene por medio de un tapón (1), (2) para los oídos con un sistema de estanqueidad (2) insertado en la parte exterior del conducto auditivo o meato auditivo (3). El control sonoro activo se consigue usando 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 el control del ruido son conocidos en sí mismos y no se describirán con todo detalle en esta memoria, pero pueden incluir la cancelación activa de ruido por realimentación de señales acústicas, convertidas al menos por uno de dichos micrófonos (M1, M2) a través del generador de sonidos (SG). - La recuperación de los sonidos deseados (sonidos externos y señales desde el sistema de comunicación) en la membrana del tímpano o en el propio tímpano (4) se consigue usando los mismos micrófonos (M1), (M2), el mismo altavoz (SG) y la misma unidad electrónica (11). También, los algoritmos para obtener esto son conocidos en sí mismos y no se describirán con todo detalle en esta memoria, pero pueden incluir la amplificación de las frecuencias elegidas, convertidas por dicho micrófono (M1), y la generación de una señal acústica correspondiente a través de dicho generador de sonidos (SG). Las frecuencias pueden estar, por ejemplo, dentro del intervalo normal de la voz humana. - La captación de la voz del usuario se realiza gracias a un micrófono (M2) con acceso al espacio cerrado en el meato auditivo (3). Esta señal se procesa por medio de dispositivos electrónicos analógicos o digitales en la unidad electrónica (11) a fin de hacerla altamente natural e inteligible, para el propio usuario o para sus acompañantes de comunicación, o para ambas partes. Esta señal es de alta calidad y bien adecuada para el control de la voz y el reconocimiento del habla. - El control y la verificación en línea del comportamiento del protector auditivo se obtienen inyectando una señal de medición acústica, preferiblemente por el generador de sonidos o altavoz (SG) en el meato auditivo, y analizando la señal captada por el micrófono (M2), que tiene acceso a la señal acústica en el meato auditivo (3). - La medición de la dosis de exposición al ruido en el tímpano (4) y el cálculo en línea, realizados por circuitos electrónicos, y el aviso de riesgo de daños a la audición por señales de aviso audibles o de otro tipo, al usuario de la protección auditiva o a otras personas relevantes.
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- La compensación de presión entre los dos lados del sistema de tapón para los oídos se obtiene usando un conducto (T3), (T4) delgado o una válvula que compense las diferencias de presión estática, al mismo tiempo que conserva la fuerte atenuación sonora de baja frecuencia. Una válvula de seguridad (V) para cuidar la rápida descompresión puede estar incorporada en el sistema (T3), (T4) de compensación de presión. 35
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La figura 1 ilustra un tapón para los oídos que comprende una sección principal (1) que contiene dos micrófonos (M1) y (M2) y un generador de sonidos (SG). La sección principal está diseñada de modo que proporciona una colocación cómoda y segura en la concha (la cavidad en forma de cuenco a la entrada del conducto auditivo). Esto se puede obtener usando piezas para los oídos moldeadas individualmente, que están retenidas en posición por el oído externo, o usando una presión circundante flexible contra la estructura del oído externo. Una sección de estanqueidad (2) está fijada a la sección principal. La sección de estanqueidad puede ser una parte integral del tapón para los oídos, o puede ser intercambiable. La entrada de sonido del micrófono (M1) está conectada al exterior del tapón para los oídos, captando los sonidos externos. El micrófono (M2) está conectado a la parte interior del meato auditivo (3) por medio de un tubo (T1) de transmisión acústica. El tubo de transmisión acústica puede contener elementos de filtrado acústico adicionales y opcionales. Una salida (SSG ) del generador de sonidos (SG) está abierta hacia adentro de la parte interior del meato auditivo (3) por medio de un tubo (T2) de transmisión acústica entre el generador de sonidos (SG) y la parte dirigida hacia adentro de la sección de estanqueidad (2). El tubo (T2) de transmisión acústica puede contener elementos de filtrado acústico adicionales y opcionales. Cuando estén disponibles micrófonos (M2) y generadores de sonidos (SG) más pequeños, será posible montar el micrófono (M2) y el generador de sonidos (SG) en la parte más interior de la sección de estanqueidad. No hay necesidad entonces de los tubos (T1) y (T2) de transmisión. Los dos micrófonos y el generador de sonidos están conectados a una unidad electrónica (11), que puede estar conectada a otro equipo por una interfaz de conexión (13), que puede transmitir señales digitales o analógicas, o ambas, y opcionalmente potencia. Unos dispositivos electrónicos y una fuente de alimentación (12), por ejemplo, una batería, pueden estar incluidos en la sección principal (1) o en una sección independiente.
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Los micrófonos (M1), (M2) pueden ser micrófonos de electreto en miniatura estándares, similares a los usados en audífonos. Se pueden usar también micrófonos de silicio recientemente desarrollados. 65
El generador de sonidos (SG) se puede basar, en una realización preferida, en el principio electromagnético o electrodinámico, como los generadores de sonidos aplicados en audífonos. Según una realización preferida de la invención, una válvula de seguridad (V) está incorporada en el conducto de ventilación que comprende los tubos (T3) y (T4). La válvula (V) está dispuesta para abrirse, si la presión estática 5
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en la parte interior del meato auditivo (3) excede la presión exterior en una cantidad predeterminada, permitiendo la compensación de presión durante una descompresión rápida. Dicha descompresión la puede sufrir el personal aéreo militar o civil, que experimenta una pérdida rápida de presión externa del aire. Tal descompresión la pueden sufrir también paracaidistas, submarinistas, y similares. La compensación de presión para cambios de presión lentamente variables se obtiene usando una ventilación (T4) estrecha que puede evitar la válvula (V). Un diseño apropiado de esta ventilación (T4) permite una compensación de presión estática, sin sacrificar la atenuación del ruido de baja frecuencia. La sección principal del tapón para los oídos puede estar hecha de materiales polímeros estándares que se usan para audífonos normales. La parte de estanqueidad puede estar hecha de una espuma polímera elástica de retención de forma, que se vuelve a expandir lentamente, semejante a PVC, PUR o a otros materiales adecuados para los tapones para los oídos. Para algunas aplicaciones (con niveles de ruido menos extremos), el tapón para los oídos puede estar moldeado en una pieza (1), (2), combinando la sección principal (1) y la sección de estanqueidad (2). El material para este diseño puede ser un material típico usado para tapones pasivos para los oídos (elacín, acril). También es posible realizar el tapón para los oídos en una pieza que comprenda la sección principal (1) y la sección de estanqueidad (2), toda hecha de la espuma polímera mencionada anteriormente, pero entonces, los tubos (T1), (T2), (T3), (T4) se tienen que hacer de un material de pared que impida que los canales (T1), (T2), (T3), (T4) se aplasten cuando la sección de estanqueidad (2) se inserta en el meato auditivo (3). Todas las propiedades mencionadas anteriormente se pueden obtener por circuitos eléctricos representados por el diagrama de bloques en la figura 2.
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El micrófono (M1) capta el sonido ambiental. Una señal desde el micrófono (M1) es amplificada en (E1), muestreada y digitalizada en un convertidor analógico a digital (E2) y alimentada a una unidad de procesamiento (E3), que puede ser un procesador de señales digitales (DSP), un microprocesador (µP), o una combinación de ambos. Una señal (51) desde el micrófono (M2), que capta el sonido en el meato auditivo (3), entre la sección de aislamiento (2) y el tímpano (4), es amplificada en el amplificador (E4), muestreada y digitalizada en el convertidor analógico a digital (E5) y alimentada a la unidad de procesamiento (E3). La señal digital (DS) deseada se genera en la unidad de procesamiento (E3). Esta señal (DS) es convertida en forma analógica en el convertidor digital a analógico (E7) y alimentada al amplificador de salida analógica (E6), que acciona el altavoz (SG). La señal sonora producida por el altavoz (SG) es alimentada al tímpano (4) mediante el tubo (T2), hacia adentro del meato auditivo (3), tal como se ha descrito anteriormente. La unidad de procesamiento (E3) está conectada a los elementos de memoria RAM (memoria de acceso aleatorio) (E8), ROM (memoria de lectura solamente) (E9) y EEPROM (memoria de solo lectura programable que se puede borrar eléctricamente) (E10). Las memorias (E8), (E9) y (E10) se usan, en una realización preferida de la invención, para almacenar programas informáticos, coeficientes de filtro, datos del análisis y otros datos relevantes. Los circuitos electrónicos (11) pueden estar conectados a otras unidades eléctricas por una interfaz digital bidireccional (E12). La comunicación con otras unidades eléctricas se puede realizar mediante un cable o de modo inalámbrico a través de un radio enlace digital. El estándar Bluetooth para radio digital de corto alcance (Specification of the Bluetooth System, Version 1.0B, 1 de diciembre de 1999, de la firma Telefonaktiebolaget LM Ericsson) es un posible candidato de comunicación inalámbrica para esta interfaz digital (E12). Las señales que se pueden transmitir a través de esta interfaz son: - Un código de programa para la unidad de procesamiento (E3). - Datos del análisis desde la unidad de procesamiento (E3).
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- Datos de sincronización cuando se usan dos terminales (1), (2) para los oídos en un modo binaural. - Señales de audio digitalizadas en ambas direcciones hacia y desde el terminal (1), (2) para los oídos. 60
- Señales de control para controlar el funcionamiento del terminal para los oídos. - Señales digitales de medición para el diagnóstico del comportamiento del terminal para los oídos.
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Una señal de control manual puede ser generada en (E11) y alimentada a la unidad de procesamiento (E3). La señal de control puede ser generada por botones de accionamiento, conmutadores, etc., y se puede usar para encender y apagar la unidad, para cambiar el modo de funcionamiento, etc. En una realización alternativa, una señal predeterminada de voz puede constituir las señales de control para la unidad de procesamiento (E3). 6
ES 2 279 829 T3 Los circuitos eléctricos están alimentados por la fuente de alimentación (12a), que puede ser una batería primaria o recargable dispuesta en el tapón para los oídos o en una unidad independiente, o pueden estar alimentados mediante una conexión a otro equipo, por ejemplo, una radio de comunicación. 5
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El terminal para los oídos se puede usar como un “captador de voz situado dentro del oído”. El sonido de la propia voz de una persona, tal como se oye en el meato auditivo, no es idéntico al sonido de la voz de la misma persona, como lo oye un oyente externo. El presente terminal para los oídos soluciona este problema. El micrófono (M2) ilustrado en la figura 3 capta el sonido en la parte interior del meato auditivo (3), unido de forma estanca por una sección de estanqueidad (2) a un dispositivo de comunicaciones para la protección de los oídos, del tipo tapón para los oídos. La señal es amplificada por el amplificador (E4) ilustrado en la figura 2, convertida de analógica a digital por el convertidor A/D (E5) y procesada en la unidad (E3) de microordenador o de procesamiento de señales digitales (DSP). El procesamiento se puede ver como un filtrado dependiente de la señal, teniendo en cuenta las propiedades de las señales del habla, así como las estimaciones computarizadas de la posición de la generación de sonidos para los diferentes sonidos del habla. De esta manera, se puede mejorar la inteligibilidad y naturalidad del habla.
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Las figuras 1 y 3 muestran ejemplos de dispositivos para la protección de los oídos, estando integrado el micrófono (M2) en un tapón de comunicaciones protector auditivo para los oídos. El tubo (T1) de transmisión acústica conecta el micrófono (M2) a la parte interior del meato auditivo (3). El micrófono (M2) capta el campo sonoro producido por la propia voz de la persona. La señal puede ser amplificada en un amplificador (E4), convertida de analógica a digital en un convertidor A/D (E5) y procesada en la unidad (E3) microinformática o de procesamiento de señales digitales (DSP). Una señal procesada se puede transmitir desde (E3) en forma digital a través de una interfaz digital (E12) a otras unidades eléctricas. En un ejemplo alternativo, la señal procesada puede ser convertida de digital a analógica y transmitida desde (E3) en forma analógica a otras unidades eléctricas. La figura 4 ilustra una posible disposición de procesamiento de señales. Esta ilustra un ejemplo del tipo de filtrado dependiente de la señal que se puede aplicar a la señal desde el micrófono (M2), a fin de obtener una buena reconstrucción de la señal del habla, haciéndola altamente inteligible, incluso en entornos extremadamente ruidosos. Después de la amplificación en (E4) y de la conversión de analógica a digital en (E5), la señal del micrófono (M2) se analiza en la unidad de procesamiento (DSP/µP) en (E3). El análisis, representado por el bloque (21) en la figura 4, puede comprender una estimación a corto plazo de la potencia espectral en la señal del micrófono, una estimación de autocorrelación a corto plazo de la señal del micrófono, o una combinación de ambas. Basándose en estas estimaciones, una clasificación del funcionamiento, con la decisión correspondiente representada por el bloque (22), se puede realizar en la unidad de procesamiento (E3) para la selección del filtro de acondicionamiento más adecuado para la señal desde el micrófono (M2). En el ejemplo mostrado en la figura 4, la selección se puede realizar entre, por ejemplo, tres filtros (H1(f)), (H2(f)) y (H3(f)) representados por los bloques (23), (24) y (25), apropiados para los sonidos vocales, los sonidos nasales y los sonidos fricativos, respectivamente. La señal procesada está presente en la salida (26) del bloque (22). Se pueden aplicar otras clasificaciones sonoras usando subdivisiones más sofisticadas entre las clasificaciones sonoras y los filtros sonoros correspondientes y los algoritmos de análisis. El algoritmo de selección puede comprender transiciones graduales entre las salidas del filtro, a fin de evitar los artefactos audibles. El filtrado y la selección se llevan a cabo en la unidad de procesamiento (E3), simultáneamente con el análisis y la clasificación sonoros. El fundamento de las características del filtro y el análisis y la clasificación correspondientes en la unidad de procesamiento (E3) se pueden obtener de un experimento de la forma mostrada en la figura 3. Un tapón para los oídos con un micrófono (M2), que tiene las mismas propiedades que el usado para la captación de voz, se utiliza para captar la voz de un sujeto de ensayo desde el meato auditivo (3) ilustrado en la parte superior de la figura 3. Simultáneamente, la voz se registra con un micrófono (M3) de alta calidad por delante del sujeto, a una distancia nominal de 1 metro, bajo condiciones anecoicas. Las estimaciones de las densidades espectrales de potencia se pueden computarizar para las dos señales mediante los análisis representados por los bloques (27) y (28), respectivamente, y los niveles (L1 (f)) y (L2(f)) correspondientes se comparan en el comparador (29). La salida del comparador se representa por la función de transferencia (H(f)). Los análisis pueden ser breves estimaciones espectrales, por ejemplo, espectros de 1/9 de octava en el intervalo de frecuencias de 100 Hz a 14.000 Hz. Las secuencias del ensayo que el sujeto pronuncia pueden comprender sonidos del habla que se mantienen constantes durante aproximadamente 1 segundo. Para sonidos de voz, la persona puede hacer que el tono varíe durante el período de análisis. Las funciones de transferencia de los filtros descritos en relación con la figura 4 se pueden basar en diagramas de (H(f)), los niveles de densidad espectral del micrófono (M3) en campo libre sustraídos de los niveles correspondientes del micrófono (M2) situado dentro del oído. Un ejemplo más simple puede reducir el sistema en la figura 4 a un único filtro invariable con el tiempo. Se puede omitir entonces el procesamiento de análisis y selección. La función de transferencia del filtro único se sigue basando en diagramas de los niveles de densidad espectral del micrófono en campo libre sustraídos de los niveles correspondientes del micrófono dentro del oído, descritos en relación con la figura 3. La función de transferencia puede ser una combinación de los resultados para los diversos sonidos del habla, ponderados de acuerdo con su importancia para la inteligibilidad y naturalidad del habla procesada.
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Otro ejemplo se comprende mejor bajo el término “la propia voz natural” (“Natural Own Voice”), que indica que una persona que lleve puesto un terminal para los oídos percibirá su propia voz como natural, mientras tiene bloqueado el meato auditivo por un tapón para los oídos. 7
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El micrófono interior (M2) o el micrófono exterior (M1), o una combinación de ambos, capta la señal sonora que representa la señal de voz del usuario. La señal es amplificada, convertida de analógica a digital y analizada en el procesador (E3) de señales digitales. Basándose en funciones de transferencia medidas previamente desde el habla del usuario hasta el micrófono (M2) (y/o -M1-), la señal del micrófono puede ser filtrada para recuperar la naturalidad del habla del usuario. La señal es convertida entonces de digital a analógica, amplificada y reproducida en un altavoz interno (SG). El altavoz interno (SG) puede estar dispuesto en un terminal (1), (2) similar para los oídos en el otro oído del usuario a fin de impedir la realimentación local en el tapón para los oídos. En una disposición más exigente acústicamente, se puede usar el altavoz (SG), dispuesto en el mismo meato auditivo (3) en el que está situado el micrófono interior (M2) de captación, exigiendo de esta manera la cancelación de la realimentación. La señal deseada al altavoz (SG) en el otro oído se puede transmitir mediante conductores eléctricos en el exterior de la cabeza del usuario, o mediante señales de radio. La figura 6 muestra un ejemplo del dispositivo para la protección de los oídos, estando integrada la propiedad natural de la propia voz en dos tapones activos de comunicaciones protectores auditivos para los oídos. Cada tapón para los oídos puede comprender una sección principal (1) que contiene dos micrófonos, un micrófono exterior (M1) y un micrófono interior (M2), y un generador de sonidos (SG). Los tapones para los oídos derecho e izquierdo son, de modo general, simétricos e idénticos, por otra parte, para ambos oídos. La sección (2) es la estanqueidad acústica del protector auditivo. Un tubo (T1) de transmisión acústica conecta el micrófono (M2) a la parte interior del meato auditivo (3). El micrófono (M2) capta el sonido desde el meato auditivo (3). Cuando el usuario está hablando y el conducto auditivo externo está unido de forma estanca, esta señal es, principalmente, la señal de la propia voz del usuario. Esta señal se filtra y se reproduce en el altavoz (SG) en el otro oído. Un tubo (T2) de transmisión acústica conecta el generador de sonidos (SG) a la parte interior del meato auditivo (3). Un diagrama de bloques del sistema electrónico se muestra en la figura 2. La figura 4 muestra un ejemplo del tipo de filtrado dependiente de la señal que se puede aplicar a la señal del micrófono, a fin de obtener una buena reconstrucción de la voz. Después de la amplificación en (E4) y de la conversión de analógica a digital en (E5), la señal del micrófono (M2) se analiza en la unidad de procesamiento (DSP/µP) en (E3). El análisis, representado por el bloque (21) en la figura 4, puede comprender una estimación a corto plazo de la potencia espectral en la señal del micrófono, una estimación de autocorrelación a corto plazo de la señal del micrófono, o una combinación de ambas. Basándose en estas estimaciones, una clasificación del funcionamiento, con la decisión correspondiente representada por el bloque (22), se puede realizar en la unidad de procesamiento (E3) para la selección del filtro de acondicionamiento más adecuado para la señal desde el micrófono (M2). En el ejemplo mostrado en la figura 4, la selección se puede realizar entre, por ejemplo, tres filtros (H1(f)), (H2(f)) y (H3(f)), representados por los bloques (23), (24) y (25), apropiados para los sonidos vocales, los sonidos nasales y los sonidos fricativos, respectivamente. La señal procesada está presente en la salida (26) del bloque (22). Se pueden aplicar otras clasificaciones sonoras usando subdivisiones más sofisticadas entre las clasificaciones sonoras y los filtros sonoros correspondientes y los algoritmos de análisis. El algoritmo de selección puede comprender transiciones graduales entre las salidas del filtro, a fin de evitar los artefactos audibles. El filtrado y la selección se llevan a cabo en la unidad de procesamiento (E3), simultáneamente con el análisis y la clasificación sonoros. El fundamento de las características del filtro y el análisis y la clasificación correspondientes en la unidad de procesamiento (E3) se pueden obtener de un experimento de la forma mostrada en la figura 5. Un tapón para los oídos con un micrófono (M2), que tiene, de modo general, las mismas propiedades que el usado para la captación de voz, se utiliza para captar la voz de un sujeto de ensayo desde el meato auditivo (3) ilustrado en la parte superior de la figura 5. Simultáneamente, la voz se registra con un micrófono (M4) de alta calidad próximo al oído del sujeto, bajo condiciones anecoicas. Las estimaciones de las densidades espectrales de potencia se pueden computarizar para las dos señales mediante los análisis representados por los bloques (37) y (38), respectivamente, y los niveles (L1(f)) y (L2(f)) correspondientes se comparan en el comparador (39). La salida del comparador se representa por la función de transferencia (H(f)). Los análisis pueden ser breves estimaciones espectrales, por ejemplo, espectros de 1/9 de octava en el intervalo de frecuencias de 100 Hz a 14.000 Hz. Las secuencias del ensayo que el sujeto pronuncia pueden comprender sonidos del habla que se mantienen constantes durante aproximadamente 1 segundo. Para sonidos de voz, el sujeto puede hacer que el tono varíe durante el período de análisis. Las funciones de transferencia de los filtros, descritos en relación con la figura 4, se pueden basar en diagramas de (H(f)), los niveles de densidad espectral del micrófono (M4) en campo libre sustraídos de los niveles correspondientes del micrófono (M2) situado dentro del oído. El ejemplo más simple puede reducir el sistema en la figura 4 a un único filtro invariable con el tiempo. Se puede omitir entonces el procesamiento de análisis y selección. La función de transferencia del filtro único se sigue basando en diagramas de los niveles de densidad espectral del micrófono en campo libre, sustraídos de los niveles correspondientes del micrófono situado dentro del oído, descritos en relación con la figura 5. La función de transferencia puede ser una combinación de los resultados para los diversos sonidos del habla, ponderados de acuerdo con su importancia para la naturalidad del habla procesada. Otro ejemplo del dispositivo para la protección de los oídos se denomina un “dosímetro personal de exposición al ruido”. De modo similar a los ejemplos anteriores, un micrófono (M2) capta el sonido en el meato auditivo (3). Una de las nuevas propiedades es que esta exposición al ruido se mide en el meato auditivo, incluso mientras el oído está ya protegido del ruido. La señal desde el micrófono (M2) es amplificada, convertida de analógica a digital y analizada 8
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en una unidad (E3) microinformática o de procesamiento de señales digitales (DSP), del mismo modo al descrito anteriormente. El análisis cubre tanto el ruido estacionario o semiestacionario como el ruido dinámico. El resultado del análisis se compara con criterios de riesgo de daños y el usuario consigue una señal de aviso audible o de otra forma, cuando están a punto de ser excedidos ciertos límites y se tienen que realizar ciertas acciones. La señal de aviso se puede transmitir también a otras partes, por ejemplo, a dispositivos industriales de supervisión de asistencia sanitaria. El registro temporal del análisis se puede almacenar, según una realización preferida, en una memoria, por ejemplo en la RAM (E8), para lectura y procesamiento posteriores. La figura 1 muestra un dispositivo para la protección de los oídos con el dosímetro personal de exposición al ruido, integrado en un tapón activo para los oídos, protector de comunicaciones auditivas, que comprende una sección principal (1) que contiene dos micrófonos, un micrófono exterior (M1) y un micrófono interior (M2), y un generador de sonidos (SG). Una sección de estanqueidad (2) está fijada a la sección principal. Un tubo (T1) de transmisión acústica conecta el micrófono (M2) a la parte interior del meato auditivo (3). El micrófono (M2) capta, por lo tanto, el sonido presente en el meato auditivo (3), justamente en el exterior de la membrana del tímpano (tímpano) (4). Un tubo (T2) de transmisión acústica conecta el generador de sonidos (SG) a la parte interior del meato auditivo (3). El generador de sonidos (SG) puede proporcionar información audible al usuario, en forma de señales de aviso o habla sintética. Todos los dispositivos electrónicos, así como la batería, están dispuestos en la sección principal (1).
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En la figura 2 se muestra un diagrama de bloques de una posible implementación de este dispositivo. El sonido es captado por el micrófono (M2), amplificado y convertido de analógico a digital antes de ser alimentado a la unidad de procesamiento (E3), con (DSP) o (µP) (o ambas) como unidades centrales de procesamiento. Las unidades de memoria (E8) con RAM, (E9) con ROM y (E10) con EEPROM pueden almacenar programas, datos de configuración y resultados de análisis. La información para el usuario se genera en la unidad central de procesamiento (E3), se convierte de digital a analógica, se amplifica y se puede presentar como información audible mediante el altavoz (SG). La interfaz digital se usa para la programación, el control y la lectura de los resultados. El procesamiento de señales para la computación de la exposición al ruido se muestra en el diagrama de flujo en la figura 7. La señal desde el micrófono (M2) es amplificada, convertida a forma digital y analizada por algoritmos en la unidad de procesamiento (E3). En primer lugar, se aplica la compensación muestra a muestra representada por el bloque (41) para compensar las irregularidades en la respuesta del micrófono, en el tubo (T1) de transmisión y en la respuesta perdida del conducto auditivo debido al bloqueo del conducto por el tapón para los oídos. Las muestras procesadas se pueden evaluar, según la invención, al menos de dos modos. Para obtener la dosis de ruido estacionario o semiestacionario, se aplica una ponderación A representada por el bloque (42). Existen normas para esta ponderación A: las IEC 179, y los valores de muestra son elevados al cuadrado y acumulados en los bloques (43) y (44), respectivamente. Para obtener el valor pico a fin de evaluar el ruido dinámico, se aplica una ponderación C representada por el bloque (45), según las normas aceptadas internacionalmente, también las IEC 179, y el valor pico (independientemente del signo) se guarda en el bloque (46). Las dosis de ruido y los valores pico se comparan finalmente con unos límites predeterminados en un algoritmo de decisión representado por el bloque (47), de manera que se puede dar un aviso. La información audible al usuario se puede proporcionar en forma de señales de aviso o habla sintética. La señal de aviso se puede transmitir también a otras partes, por ejemplo, a dispositivos industriales de supervisión de asistencia sanitaria. El registro temporal de las dos se puede almacenar también en la memoria de la unidad de procesamiento (E3) para lectura posterior y evaluación adicional.
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Además de la utilización en los dispositivos pasivos para la protección de los oídos, este aparato se puede usar como protección de los oídos cuando el terminal se usa como unos auriculares acoplados a lectores de CD de modo similar, supervisando la dosis de ruido presentada desde los auriculares al oído a lo largo del tiempo, o en picos. 50
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Una realización de la invención, denominada “Verificación/control en línea del comportamiento del protector auditivo” utiliza el hecho de que un campo sonoro generado localmente en la cavidad cerca de la membrana del tímpano está influido por las fugas en el protector auditivo. Un pequeño transductor electroacústico (fuente sonora) (SG) y un micrófono (M2) están situados en una sección de estanqueidad (2), dispuesta para atenuar los sonidos que entran en la cavidad del meato auditivo (3). Una unidad (E3) microinformática o de procesamiento de señales digitales (DSP) en la sección principal (1) o en la sección de estanqueidad (2) se usa para generar una señal predeterminada que es convertida de digital a analógica por el convertidor D/A (E7), amplificada por el amplificador (E6) y aplicada a la fuente sonora (SG), que genera un campo sonoro en la parte cerrada del meato auditivo (3). El micrófono (M2) capta el sonido en la cavidad del meato auditivo (3). Esta señal es amplificada por el amplificador (E4), convertida de analógica a digital por el convertidor A/D (E5), y analizada en el procesador o microprocesador (E3) de señales digitales. El resultado del análisis se compara con los resultados almacenados para mediciones previas del mismo tipo en una situación con buenas condiciones de estanqueidad. El usuario puede conseguir una confirmación audible o de otros tipos de mensajes, si las fugas son bajas de forma aceptable, o una señal de aviso, si las fugas son altas de modo inaceptable. De la misma manera, se puede transmitir una señal a otros lugares, por ejemplo, a una unidad industrial externa de supervisión sanitaria, con información sobre las fugas. Un ejemplo puede ser un terminal para los oídos, según la invención, que se use para verificar fugas en la protección auditiva, mientras que el usuario está en una puerta que controla el acceso a una zona expuesta al ruido. Si se presentan fugas, se puede transmitir una señal desde el terminal para los oídos hasta un receptor de señales correspondiente en la puerta, que tiene medios para bloquear la entrada a la misma hasta que se soluciona y verifica la condición de fugas. 9
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La figura 1 ilustra una realización de la invención, en la que el dispositivo de verificación está integrado en un tapón para los oídos, protector auditivo. Esta realización comprende una sección exterior (1), que contiene un micrófono (M2) y un generador de sonidos (SG). Una sección interior de estanqueidad (2) está fijada a la sección exterior, pero puede estar realizada en una sección exterior/sección de estanqueidad (1), (2) integrada. Un tubo (T2) de transmisión acústica conecta el generador de sonidos (SG) a la parte interior del meato auditivo (3). El generador de sonidos (SG) produce una señal acústica predeterminada, que genera un campo sonoro en el meato auditivo (3). Un tubo (T1) de transmisión acústica conecta el micrófono (M2) a la parte interior del meato auditivo (3). El micrófono (M2) capta el campo sonoro que está estableciendo el generador de sonidos (SG). La generación y análisis de señales se llevan a cabo en una unidad (E3) de microinformática o de procesamiento de señales digitales (DSP), con amplificadores y convertidores apropiados, tal como se ha descrito en los párrafos previos. Todos los dispositivos electrónicos (11), así como la fuente de alimentación (12), están dispuestos en la sección exterior (1). La figura 8 ilustra una disposición de procesamiento de señales según una realización preferida de la invención. Esta realización utiliza una señal que produce una caracterización fiable del campo sonoro en la cavidad, preferiblemente mientras no se está molestando al usuario. La señal puede comprender una o más componentes sinusoidales presentadas simultáneamente, o en orden. Alternativamente, se puede utilizar una secuencia seudoaleatoria. En ambos casos, preferiblemente tanto las partes en fase como las partes desfasadas del campo sonoro son analizadas y usadas en el algoritmo de verificación. Un ejemplo del procesamiento de señales se muestra en el diagrama de flujo en la figura 8. En este ejemplo, dos tonos puros de frecuencias (f1 ) y (f2 ) diferentes son generados por algoritmos en la unidad de procesamiento (E3). Los generadores están representados por los bloques (81) y (82), respectivamente. Los generadores generan tanto las componentes en fase (seno) como las desfasadas (coseno). Las componentes en fase son sumadas en el bloque (83), convertidas a forma analógica, amplificadas y aplicadas al generador de sonidos (SG). El campo sonoro resultante es captado por el micrófono (M2), amplificado, convertido a forma digital y analizado por algoritmos en la unidad de procesamiento (E3) para una serie de detectores, representados por los bloques (84), (85), (86) y (87). Las componentes en fase y las desfasadas de la señal del micrófono (M2) son analizadas para cada una de las dos frecuencias. El algoritmo detector realiza una multiplicación muestra a muestra de las dos señales de entrada y estabiliza el resultado con un filtro de paso bajo. Las cuatro salidas de los detectores se aplican a un algoritmo de decisión representado por el bloque (88), en el que son comparadas con los valores almacenados. El resultado de la decisión puede ser una señal digital en tiempo real de “en marcha”/“no en marcha”, que indica una atenuación aceptable para la protección del ruido o unas condiciones para la protección inaceptables. El resultado del análisis se compara con los resultados almacenados de mediciones previas del mismo tipo en una situación con buenas condiciones de estanqueidad. Los valores almacenados para el algoritmo de decisión se pueden basar, según una realización preferida, en experimentos de laboratorio previos, pero se pueden determinar también valores para el algoritmo de decisión, por ejemplo, realizando una media y ajustando un límite inferior de aceptación, para una realización de uso general de la invención. El número y los valores de las frecuencias y las características de estabilización de los detectores se eligen como un compromiso entre la audibilidad y el tiempo de respuesta. Si fuera necesaria una verificación continua del funcionamiento, se podrían utilizar bajas frecuencias, por ejemplo, en el intervalo de 10-20 Hz, de niveles suficientemente bajos como para evitar molestias. Los tonos puros se pueden enmascarar entonces acústicamente de modo parcial o completo gracias al ruido residual transmitido por el protector auditivo. El fenómeno acústico en el que está basada la realización de la invención se ilustra por el diagrama de analogía eléctrica en la figura 9. En el diagrama, el generador de sonidos (SG) está modelado por su equivalente Thevenin acústico representado por los bloques (91) y (92). La presión sonora (p1) es generada por el generador Thevenin (91), dando como resultado un flujo por unidad de superficie a través de la impedancia Thevenin (Z1(f)) (92). El micrófono (M2) está modelado por su impedancia acústica (Z3(f)), representada por el bloque (93). La presión sonora (p2) en la entrada del micrófono es convertida en una señal eléctrica por dicho micrófono. Para el objetivo de la presente ilustración, todos los elementos acústicos expuestos a la presión sonora generada por el generador de sonidos (SG), excepto el micrófono, se agrupan en la impedancia acústica (Z2(f)) representada por el bloque (95). Las fugas en el protector auditivo se pueden modelar por un cambio en la impedancia acústica (Z2(f)) variable. El cambio afectará usualmente tanto al módulo dependiente de la frecuencia como a la fase dependiente de la frecuencia de (Z2(f)). Este cambio conduce a una variación en la relación entre las presiones sonoras (p2) y (p1), que se analiza tal como se ha descrito en relación con la figura 8.
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1. Dispositivo para la protección de los oídos, que comprende una sección de estanqueidad (2) para el cierre acústicamente estanco del meato auditivo (3) de un ser humano, que tiene una superficie interior dispuesta para ser dirigida hacia el meato auditivo (3) del usuario, y que comprende: un generador de sonidos;
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una unidad electrónica (E3) conectada para suministrar una señal predeterminada al generador de sonidos; teniendo el generador de sonidos (SG) una salida de sonido (SSG ) en la superficie interior de la sección de estanqueidad para generar un campo sonoro resultante en el meato auditivo en respuesta a la señal predeterminada suministrada;
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un micrófono interior (M2) con una entrada de sonido (S2) dispuesta para ser dirigida hacia el meato auditivo (3), y dispuesta para medir el campo sonoro resultante en el meato auditivo (3); estando conectado dicho micrófono interior a la unidad electrónica (11, E3), que comprende un analizador de sonidos acoplado a dicho micrófono interior (M2) para analizar las características sonoras del campo sonoro resultante en el meato auditivo (3) y producir unas características sonoras analizadas; una unidad de almacenamiento en la unidad electrónica (11, E8, E9, E10) que proporciona almacenamiento de las características sonoras predeterminadas medidas de un dispositivo para la protección de los oídos que funciona apropiadamente;
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una unidad de comparación en la unidad electrónica (11, E3), dispuesta para comparar las características sonoras analizadas del micrófono interior (M2) con las características sonoras predeterminadas medidas y almacenadas; y una unidad indicadora acoplada a dicha unidad de comparación (11, E3) y que es activada si dichas características sonoras analizadas difieren significativamente de dichas características sonoras predeterminadas. 2. Dispositivo para la protección de los oídos, según la reivindicación 1, en el que la unidad indicadora está dispuesta para generar una señal de aviso.
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3. Dispositivo para la protección de los oídos, según la reivindicación 2, en el que dicha unidad indicadora está dispuesta para enviar dicha señal de aviso a dicho generador de sonidos (SG) a fin de liberar una señal audible (62) para el meato auditivo (3). 4. Dispositivo para la protección de los oídos, según la reivindicación 1 ó 2, en el que la unidad indicadora (72) comprende un radiotransmisor. 5. Dispositivo para la protección de los oídos, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un tubo (T1) dispuesto a través de la sección de estanqueidad (2) entre la superficie dirigida hacia adentro de la sección de estanqueidad (2), dispuesta para el cierre estanco de una parte del espacio del meato auditivo (3), y la entrada de sonido (S2) del micrófono interior (M2). 6. Dispositivo para la protección de los oídos, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende un tubo (T3) de ajuste de presión para un volumen lento de aire hacia los medios (3), y desde los mismos, a través de la sección de estanqueidad (2).
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7. Dispositivo para la protección de los oídos, según la reivindicación 6, en el que el tubo (T3) de ajuste de presión incluye una válvula de descompresión (V). 8. Dispositivo para la protección de los oídos, según la reivindicación 7, que comprende un tubo de derivación (T4) en el tubo (T3) de ajuste de presión. 9. Dispositivo para la protección de los oídos, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende una sección exterior (1) dispuesta para disponer adyacente a la parte dirigida hacia afuera de la sección de estanqueidad (2), estando formada dicha pieza de la parte dirigida hacia adentro de la sección exterior (1) para ajustar en la concha alrededor de la parte exterior del meato auditivo (3). 10. Dispositivo para la protección de los oídos, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la unidad electrónica comprende medios de filtrado acoplados a dicho micrófono interior para filtrar la señal desde dicho micrófono interior, y los medios de generación de sonidos están adaptados para generar sonidos, basándose en la señal filtrada, estando preprogramados dichos medios para transformar las señales, basándose 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.
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ES 2 279 829 T3 11. Dispositivo para la protección de los oídos, según la reivindicación 10, en el que el generador de sonidos está situado en una unidad independiente colocada en el otro oído del usuario. 5
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12. Dispositivo para la protección de los oídos, según la reivindicación 1, que comprende medios de análisis acoplados a dicho micrófono interior (M2) y medios indicadores acoplados a dichos medios de análisis, analizando dichos medios de análisis los sonidos recibidos y comparando éstos con valores predeterminados para niveles de ruido aceptables, y activando dichos medios indicadores cuando se exceden dichos niveles de ruido aceptables. 13. Dispositivo para la protección de los oídos, según la reivindicación 1, en el que la unidad electrónica (11, E3) incluye medios de filtrado acoplados a dicho micrófono interior (M2) para filtrar la señal desde dicho micrófono interior (M2), siendo programables dichos medios de filtrado para transformar las señales, basándose en los sonidos recibidos en el oído por dicho micrófono interior (M2), en sonidos que tienen esencialmente las características de los sonidos hablados del usuario del dispositivo para la protección de los oídos, tal como se oyen en el exterior de la boca del usuario.
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14. Dispositivo para la protección de los oídos, según la reivindicación 13, que comprende una interfaz de conexión (13, E12) para transmitir la señal filtrada desde el dispositivo para la protección de los oídos. 20
15. Dispositivo para la protección de los oídos, según la reivindicación 1, que comprende un micrófono exterior que está aislado acústicamente de dicho micrófono interior. 16. Método para supervisar el comportamiento de un dispositivo para la protección de los oídos, según la reivindicación 1, que comprende una sección de estanqueidad (2) para situar en el oído del usuario y definir un espacio limitado en el meato auditivo (3), caracterizado por las siguientes etapas:
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- generar un campo sonoro con características predeterminadas en dicho espacio, usando el generador de sonidos (SG), 30
- medir las características del campo sonoro resultante, usando el micrófono interior (M2) que está dirigido hacia el meato auditivo (3), - almacenar en la unidad electrónica (23) un conjunto de características predeterminadas medidas, para definir un dispositivo para la protección de los oídos que funciona satisfactoriamente,
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- comparar repetidamente las características medidas del campo sonoro resultante con dichas características almacenadas, que definen un dispositivo para la protección de los oídos que funciona satisfactoriamente, usando un analizador de sonidos en la unidad electrónica, y - cuando se detecta una desviación significativa frente a las características almacenadas, generar una señal indicadora para la unidad indicadora.
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