Противошумный наушник (варианты)
Изобретение относится к устройствам для защиты от воздействия шума и может быть использовано как в качестве самостоятельного изделия для защиты органов слуха человека, работающего в условиях высоких акустических шумов, так и в составе гарнитур, защитных шлемофонов и т.д. Противошумный наушник содержит снабженный регулируемым по величине отверстием внутренний корпус и внешний корпус, которые связаны между собой соединительным элементом, и упругий уплотнительный валик, на разных плечах которого установлены соответственно внешний и внутренний корпуса. Пространство между корпусами заполнено звукопоглощающей облицовкой, в качестве которой могут быть использованы плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден» для первого варианта. Или используются плиты на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5...0,9 кг/м3 со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5...10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10...20 Мпа для второго варианта. В третьем варианте в качестве звукопоглощающей облицовки используются элементы из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30...45%. В четвертом варианте используются элементы с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас. В пятом варианте - крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3...2,5 мм. Использование изобретения позволяет улучшить шумозащиту. 5 н.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к устройствам для защиты от воздействия шума и может быть использовано как в качестве самостоятельного изделия для защиты органов слуха человека, работающего в условиях высоких акустических шумов, так и в составе гарнитур, защитных шлемофонов и т.д.
Известен противошумный наушник по патенту РФ №2063068, G10К 11/00, 1996 г., содержащий снабженный регулируемым по величине отверстием внутренний корпус и внешний корпус, которые связанные между собой соединительным элементом, и упругий уплотнительный валик, на разных плечах которого установлены соответственно внешний и внутренний корпуса, пространство между которыми заполнено звукопоглощающей облицовкой (прототип).
Недостатком прототипа является недостаточный уровень шумозаглушения.
Технический результат - улучшение шумозащиты.
Это достигается тем, что в противошумном наушнике, содержащем снабженный регулируемым по величине отверстием внутренний корпус и внешний корпус, которые связанны между собой соединительным элементом, и упругий уплотнительный валик, на разных плечах которого установлены соответственно внешний и внутренний корпуса, пространство между которыми заполнено звукопоглощающей облицовкой, в качестве звукопоглощающей облицовки используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».
На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - расположение коромысел на упругом уплотнительном валике; на фиг.3 - варианты крепления коромысла.
Противошумный наушник содержит уплотнительный эластичный валик 1, выполненный из упругого материала и покрытый пластинчатой гигиенической оболочкой 2а, 2б. На валике 1 размещены коромысла 3. Коромысло имеет опору 4, которая опирается на верхнюю оболочку валика. Плечи 5 и 6 коромысла 3 могут располагаться как на валике 1, так и над ним (фиг.3). Плечи 5 и 6 снабжены канавками 7 и 8, в которые помещаются скругленные торцы 9 и 10 внешнего 11 и внутреннего 12 корпусов, между которыми заключена межкорпусная полость 13. Внешний корпус 11 имеет с наружной стороны фланец 14, служащий для крепления манжеты 15. Эластичное кольцо 16 предназначено для прижатия манжеты 15 к внешнему корпусу 11.
Внутренний корпус 12 снабжен акустическим проходом 17, который представляет собой регулируемое по величине отверстие или группу отверстий, соединяющих межкорпусную полость 13 и полость 18 под внутренним корпусом 12. Кольцо 19 между корпусами выполнено из звукопоглощающей облицовки, в качестве которой используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».
В качестве звукопоглощающей облицовки 19 используются плиты на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5...0,9 кг/м3 со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5...10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10...20 МПа (не показано).
В качестве звукопоглощающей облицовки 19 используются элементы из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30...45% (не показано).
В качестве звукопоглощающей облицовки 19 используются элементы с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас (не показано).
В качестве звукопоглощающей облицовки 19 используются крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана, или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин: 0,3...2,5 мм (не показано).
Противошумный наушник работает следующим образом.
При воздействии шумового акустического давления на внешний корпус 11 он приходит в колебательное движение вдоль оси 0-0, при этом его торец 9 свободно скользит в канавках 7, не препятствуя этому движению, в результате которого в полости 13 создается акустическое давление с амплитудой, пропорциональной амплитуде шума и со спектром этого шума. Поскольку внешний 11 и внутренний 12 корпуса установлены на плечах коромысла, то внутренний корпус будет совершать колебания с амплитудой наружного корпуса со спектром действующего шума, но в противофазе с наружным корпусом. При этом торец 10 также будет свободно скользить в канавках 8, не препятствуя колебаниям. Возбуждаемый в полость 18 шум вследствие противофазного движения корпусом также будет в противофазе с шумом в полости 13. Таким образом, если в полости 13 возникает положительная волна давления, то в полости 18 - отрицательная, т.е. возникает ослабление шума, проникшего в полость 18. Полости 13 и 18 соединены между собой акустическим проходом 17, регулируемым по величине, за счет чего может дополнительно изменяться амплитуда перемещений корпуса 12 относительно корпуса 11, т.е. достигаться оптимизация характеристик устройства, в частности максимальный положительный эффект в требуемом диапазоне частот.
Регулирование величины акустического прохода за счет изменения его сечения может производиться как в процессе предварительной настройки устройства, так и в процессе эксплуатации.
Манжета 15 служит для дополнительной шумозащиты в месте соединения валика с корпусами и коромыслами, а также для фиксации внешнего корпуса.
1. Противошумный наушник, содержащий снабженный регулируемым по величине отверстием внутренний корпус и внешний корпус, которые связаны между собой соединительным элементом, и упругий уплотнительный валик, на разных плечах которого установлены соответственно внешний и внутренний корпуса, пространство между которыми заполнено звукопоглощающей облицовкой, отличающийся тем, что в качестве звукопоглощающей облицовки используются плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool», или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловойлоком, или вспененного полимера, например полиэтилена или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустически прозрачным материалом, например стеклотканью типа ЭЗ-100 или полимером типа «Повиден».
2. Противошумный наушник, содержащий снабженный регулируемым по величине отверстием внутренний корпус и внешний корпус, которые связаны между собой соединительным элементом, и упругий уплотнительный валик, на разных плечах которого установлены соответственно внешний и внутренний корпуса, пространство между которыми заполнено звукопоглощающей облицовкой, отличающийся тем, что в качестве звукопоглощающей облицовки используются плиты на основе алюминийсодержащих сплавов с последующим наполнением их гидридом титана или воздухом с плотностью в пределах 0,5...0,9 кг/м3 со следующими прочностными свойствами: прочность на сжатие в пределах 5...10 МПа, прочность на изгиб в пределах 10...20 МПа.
3. Противошумный наушник, содержащий снабженный регулируемым по величине отверстием внутренний корпус и внешний корпус, которые связаны между собой соединительным элементом, и упругий уплотнительный валик, на разных плечах которого установлены соответственно внешний и внутренний корпуса, пространство между которыми заполнено звукопоглощающей облицовкой, отличающийся тем, что в качестве звукопоглощающей облицовки используются элементы из жесткого пористого шумопоглощающего материала, например пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня-ракушечника со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30...45%.
4. Противошумный наушник, содержащий снабженный регулируемым по величине отверстием внутренний корпус и внешний корпус, которые связаны между собой соединительным элементом, и упругий уплотнительный валик, на разных плечах которого установлены соответственно внешний и внутренний корпуса, пространство между которыми заполнено звукопоглощающей облицовкой, отличающийся тем, что в качестве звукопоглощающей облицовки используются элементы с послойной и перекрестной намоткой из пористых нитей, намотанных на акустически прозрачный каркас, например проволочный каркас.
5. Противошумный наушник, содержащий снабженный регулируемым по величине отверстием внутренний корпус и внешний корпус, которые связаны между собой соединительным элементом, и упругий уплотнительный валик, на разных плечах которого установлены соответственно внешний и внутренний корпуса, пространство между которыми заполнено звукопоглощающей облицовкой, отличающийся тем, что в качестве звукопоглощающей облицовки используются крошки из твердых вибродемпфирующих материалов, например эластомера, полиуретана или пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», причем размер фракций крошки лежит в оптимальном интервале величин 0,3...2,5 мм.
