Gehörschutz

Niemand weiß, wann die Menschen zum ersten Mal entdeckten, dass das Abdecken der Ohren mit den flachen Händen oder das Verstopfen der Gehörgänge mit den Fingern wirksam war, um den Pegel unerwünschter Geräusche – Lärm – zu reduzieren, aber die grundlegende Technik wird seit Generationen verwendet letzte Verteidigungslinie gegen laute Geräusche. Leider schließt dieses Technologieniveau die Verwendung der meisten anderen aus. Gehörschützer, eine offensichtliche Lösung des Problems, sind eine Form der Lärmkontrolle, indem sie den Weg des Lärms von der Quelle zum Ohr blockieren. Sie kommen in verschiedenen Formen vor, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1. Beispiele für verschiedene Arten von Gehörschützern

Ein Ohrstöpsel ist ein Gerät, das im äußeren Gehörgang getragen wird. Vorgeformte Ohrstöpsel sind in einer oder mehreren Standardgrößen erhältlich, die in die Gehörgänge der meisten Menschen passen. Ein formbarer, vom Benutzer geformter Ohrstöpsel besteht aus einem biegsamen Material, das vom Träger so geformt wird, dass es in den Gehörgang passt, um eine akustische Abdichtung zu bilden. Ein individuell geformter Ohrstöpsel wird individuell an das jeweilige Ohr des Trägers angepasst. Ohrstöpsel können aus Vinyl, Silikon, Elastomerformulierungen, Baumwolle und Wachs, gesponnener Glaswolle und geschlossenzelligem Schaum mit langsamer Erholung hergestellt werden.

Ein halb eingesetzter Gehörschutzstöpsel, auch Gehörgangskappe genannt, wird gegen die Öffnung des äußeren Gehörgangs getragen: Der Effekt ähnelt dem Verstopfen des Gehörgangs mit einer Fingerspitze. Semi-Insert-Geräte werden in einer Größe hergestellt und sind so konzipiert, dass sie in die meisten Ohren passen. Diese Art von Gerät wird durch ein leichtes Stirnband mit leichter Spannung an Ort und Stelle gehalten.

Ein Ohrenschützer ist ein Gerät, das aus einem Stirnband und zwei ohrumschließenden Kapseln besteht, die normalerweise aus Kunststoff bestehen. Das Stirnband kann aus Metall oder Kunststoff bestehen. Die ohrumschließende Ohrmuschel umschließt das Außenohr vollständig und dichtet mit einem Polster seitlich am Kopf ab. Das Kissen kann aus Schaumstoff bestehen oder mit Flüssigkeit gefüllt sein. Die meisten Kapselgehörschützer haben eine Auskleidung in der Ohrmuschel, um den Schall zu absorbieren, der durch die Schale der Ohrmuschel übertragen wird, um die Dämpfung über etwa 2,000 Hz zu verbessern. Einige Kapselgehörschützer sind so konzipiert, dass der Kopfbügel über dem Kopf, hinter dem Hals oder unter dem Kinn getragen werden kann, obwohl der Umfang des Schutzes, den sie bieten, für jede Position des Kopfbügels unterschiedlich sein kann. Andere Ohrenschützer sind so konzipiert, dass sie auf „Schutzhelme“ passen. Diese bieten möglicherweise weniger Schutz, da die Schutzhelmbefestigung das Anpassen des Gehörschutzes erschwert und sie nicht so vielen verschiedenen Kopfgrößen passen wie solche mit Stirnbändern.

In den Vereinigten Staaten gibt es 53 Hersteller und Vertreiber von Gehörschützern, die im Juli 1994 86 Modelle von Ohrstöpseln, 138 Modelle von Ohrenschützern und 17 Modelle von Halbeinsatz-Gehörschützern verkauften. Trotz der Vielfalt an Gehörschützern machen Schaumstoff-Ohrstöpsel, die für den einmaligen Gebrauch bestimmt sind, mehr als die Hälfte der in den Vereinigten Staaten verwendeten Gehörschützer aus.

Letzte Verteidigungslinie

Der effektivste Weg, lärmbedingten Hörverlust zu vermeiden, besteht darin, sich von gefährlichen Lärmbereichen fernzuhalten. In vielen Arbeitsumgebungen ist es möglich, den Herstellungsprozess so umzugestalten, dass Bediener in geschlossenen, schalldämpfenden Kontrollräumen arbeiten. In diesen Kontrollräumen wird der Lärm so weit reduziert, dass er ungefährlich ist und die Sprachkommunikation nicht beeinträchtigt wird. Die zweitwirksamste Methode zur Vermeidung von lärmbedingtem Hörverlust besteht darin, den Lärm an der Quelle so zu reduzieren, dass er nicht mehr gefährlich ist. Dies geschieht häufig durch die Konstruktion leiser Geräte oder die Nachrüstung von Lärmschutzvorrichtungen an bestehenden Geräten.

Wenn es nicht möglich ist, den Lärm zu vermeiden oder den Lärm an der Quelle zu reduzieren, ist Gehörschutz das letzte Mittel. Als letzte Verteidigungslinie ohne Backup kann ihre Wirksamkeit oft verkürzt werden.

Eine der Möglichkeiten, die Wirksamkeit von Gehörschützern zu verringern, besteht darin, sie weniger als 100 % der Zeit zu verwenden. Abbildung 2 zeigt, was passiert. Unabhängig davon, wie viel Schutz das Design bietet, wird der Schutz letztendlich mit abnehmender prozentualer Tragezeit reduziert. Träger, die einen Ohrstöpsel entfernen oder einen Kapselgehörschützer anheben, um in lauten Umgebungen mit Kollegen zu sprechen, können den Schutz, den sie erhalten, erheblich einschränken.

Abbildung 2. Abnahme des effektiven Schutzes mit zunehmender Zeit der Nichtbenutzung während eines 8-Stunden-Tages (basierend auf einem 3-dB-Wechselkurs)

Die Bewertungssysteme und wie man sie benutzt

Es gibt viele Möglichkeiten, Gehörschützer zu bewerten. Die gebräuchlichsten Methoden sind Einzahlsysteme wie das in den USA verwendete Noise Reduction Rating (NRR) (EPA 1979) und das in Europa verwendete Single Number Rating (SNR) (ISO 1994). Eine andere europäische Bewertungsmethode ist die HML (ISO 1994), die drei Zahlen verwendet, um Protektoren zu bewerten. Schließlich gibt es Methoden, die auf der Dämpfung des Gehörschutzes für jedes der Oktavbänder basieren, in den Vereinigten Staaten als Long- oder Octave-Band-Methode bezeichnet, und in Europa als Methode des angenommenen Schutzwerts (ISO 1994).

Alle diese Methoden verwenden die Real-Ear-Dämpfung bei Schwellenwerten des Gehörschutzes, wie sie in Labors gemäß den einschlägigen Normen bestimmt werden. In den Vereinigten Staaten werden Dämpfungstests gemäß ANSI S3.19, Method for the durchgeführt Messung des realen Gehörschutzes von Gehörschützern und der physikalischen Dämpfung von Kapselgehörschützern (ANSI 1974). Obwohl dieser Standard durch einen neueren (ANSI 1984) ersetzt wurde, kontrolliert die US-Umweltschutzbehörde (EPA) die NRR auf Gehörschutzetiketten und verlangt, dass der ältere Standard verwendet wird. In Europa wird die Dämpfungsprüfung gemäß ISO 4869-1 (ISO 1990) durchgeführt.

Im Allgemeinen erfordern die Labormethoden, dass Schallfeld-Hörschwellen sowohl mit angelegten Protektoren als auch mit geöffneten Ohren bestimmt werden. In den Vereinigten Staaten muss der Gehörschutz vom Experimentator angepasst werden, während in Europa der Proband diese Aufgabe mit Unterstützung des Experimentators übernimmt. Der Unterschied zwischen Schallfeldschwellen mit Protektoren und offenen Ohren ist die Real-Ear-Dämpfung an der Schwelle. Daten werden für eine Gruppe von Probanden gesammelt, derzeit zehn in den Vereinigten Staaten mit jeweils drei Versuchen und 16 in Europa mit jeweils einem Versuch. Die durchschnittliche Dämpfung und die zugehörigen Standardabweichungen werden für jedes getestete Oktavband berechnet.

Zu Diskussionszwecken werden die NRR-Methode und die lange Methode in Tabelle 1 beschrieben und dargestellt.

Tabelle 1. Beispielberechnung der Noise Reduction Rating (NRR) eines Gehörschutzes

Verfahren:

1. Stellen Sie die Schalldruckpegel von rosa Rauschen tabellarisch dar, die zur Vereinfachung der Berechnung willkürlich auf einen Pegel von 100 dB in jedem Oktavband eingestellt wurden.
2. Tabellieren Sie die Einstellungen für die C-Bewertungsskala bei jeder Oktavband-Mittenfrequenz.
3. Fügen Sie die Zeilen 1 und 2 hinzu, um die C-bewerteten Oktavbandpegel zu erhalten, und kombinieren Sie die C-bewerteten Oktavbandpegel logarithmisch, um den C-bewerteten Schalldruckpegel zu bestimmen.
4. Tabellieren Sie die Anpassungen für die A-Bewertungsskala bei jeder Oktavband-Mittenfrequenz.
5. Fügen Sie Zeile 1 und Zeile 4 hinzu, um die A-bewerteten Oktavbandpegel zu erhalten.
6. Tabellieren Sie die vom Gerät bereitgestellte Dämpfung.
7. Tabellieren Sie die vom Gerät bereitgestellten Standardabweichungen der Dämpfung (mal 2).
8. Subtrahieren Sie die Werte der mittleren Dämpfungen (Schritt 6) und addieren Sie die Werte der Standardabweichung mal 2 (Schritt 7) zu den A-bewerteten Werten (Schritt 5), um die geschätzten A-bewerteten Oktavband-Schallpegel unter dem Gerät zu erhalten wie es im Labor eingebaut und getestet wurde. Kombinieren Sie die A-bewerteten Oktavbandpegel logarithmisch, um den A-bewerteten Schallpegel zu erhalten, der wirksam ist, wenn das Gerät getragen wird.
9. Subtrahieren Sie den A-bewerteten Schalldruckpegel (Schritt 8) und einen 3-dB-Sicherheitsfaktor vom C-bewerteten Schalldruckpegel (Schritt 3), um das NRR zu erhalten.

¹ Mittlere Dämpfung bei 3000 und 4000 Hz.

² Mittlere Dämpfung bei 6000 und 8000 Hz.

³ Summe der Standardabweichungen bei 3000 und 4000 Hz.

⁴ Summe der Standardabweichungen bei 6000 und 8000 Hz.

⁵ Der 3-dB-Korrekturfaktor soll die Unsicherheit des Spektrums berücksichtigen, da das Rauschen, in dem der Gehörschutz getragen werden soll, von dem Pink-Noise-Spektrum abweichen kann, das zur Berechnung des NRR verwendet wird.

Das NRR kann verwendet werden, um den geschützten Schallpegel zu bestimmen, d. h. den effektiven A-bewerteten Schalldruckpegel am Ohr, indem er vom C-bewerteten Umgebungslärmpegel subtrahiert wird. Wenn also der C-gewichtete Umgebungsgeräuschpegel 100 dBC und das NRR für den Protektor 21 dB wäre, wäre der geschützte Geräuschpegel 79 dBA (100–21 = 79). Ist nur der A-bewertete Umgebungslärmpegel bekannt, wird eine 7-dB-Korrektur verwendet (Franks, Themann und Sherris 1995). Wenn also der A-bewertete Geräuschpegel 103 dBA wäre, wäre der geschützte Geräuschpegel 89 dBA (103–[21-7] = 89).

Die lange Methode erfordert, dass die Umgebungsgeräuschpegel im Oktavband bekannt sind; es gibt keine Abkürzung. Viele moderne Schallpegelmesser können gleichzeitig Oktavband-, C-bewertete und A-bewertete Umgebungsgeräuschpegel messen. Derzeit liefern jedoch keine Dosimeter Oktavbanddaten. Die Berechnung nach der Long-Methode ist nachfolgend beschrieben und in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2. Beispiel für die lange Methode zur Berechnung der A-bewerteten Lärmreduzierung für einen Gehörschutz bei bekanntem Umgebungslärm

Verfahren:

1. Tabellieren Sie die gemessenen Oktavbandpegel des Umgebungslärms.
2. Tabellieren Sie die Einstellungen für die A-Bewertung bei jeder Oktavband-Mittenfrequenz.
3. Addieren Sie die Ergebnisse der Schritte 1 und 2, um die A-bewerteten Oktavbandpegel zu erhalten. Kombinieren Sie die A-bewerteten Oktavbandpegel logarithmisch, um den A-bewerteten Umgebungsgeräuschpegel zu erhalten.
4. Tabellieren Sie die vom Gerät bereitgestellte Dämpfung für jedes Oktavband.
5. Tabellieren Sie die Standardabweichungen der Dämpfung (mal 2), die vom Gerät für jedes Oktavband bereitgestellt werden.
6. Erhalten Sie die A-gewichteten Oktavbandpegel unter dem Schutz, indem Sie die mittlere Dämpfung (Schritt 4) von den A-gewichteten Oktavbandpegeln (Schritt 3) subtrahieren und die Standardabweichung der Dämpfungen mal 2 (Schritt 5) addieren. Die A-bewerteten Oktavbandpegel werden logarithmisch kombiniert, um den A-bewerteten Schallpegel zu erhalten, der wirksam ist, wenn der Gehörschutz getragen wird. Die geschätzte A-bewertete Geräuschreduzierung in einer gegebenen Umgebung wird berechnet, indem der A-bewertete Schallpegel unter dem Schutz von dem A-bewerteten Umgebungsgeräuschpegel abgezogen wird (das Ergebnis von Schritt 3 minus dem von Schritt 6).

¹ Mittlere Dämpfung bei 3000 und 4000 Hz.

² Mittlere Dämpfung bei 6000 und 8000 Hz.

³ Summe der Standardabweichungen bei 3000 und 4000 Hz.

⁴ Summe der Standardabweichungen bei 6000 und 8000 Hz.

Die subtraktiven Standardabweichungskorrekturen in der langen Methode und in den NRR-Berechnungen sollen die Laborvariabilitätsmessungen verwenden, um die Schutzschätzungen so anzupassen, dass sie den Werten entsprechen, die für die meisten Benutzer erwartet werden (98 % mit einer 2-Standardabweichungskorrektur oder 84 % bei Verwendung einer 1-Standardabweichungskorrektur), die den Gehörschutz unter identischen Bedingungen wie bei den Tests tragen. Die Angemessenheit dieser Anpassung hängt natürlich stark von der Gültigkeit der im Labor geschätzten Standardabweichungen ab.

Vergleich der langen Methode und der NRR

Die lange Methode und die NRR-Berechnungen können verglichen werden, indem der NRR (20.7) vom C-bewerteten Schalldruckpegel für das Spektrum in Tabelle 2 (95.2 dBC) subtrahiert wird, um den effektiven Pegel bei getragenem Gehörschutz vorherzusagen, nämlich 74.5 dBA . Dies ist ein günstiger Vergleich mit dem Wert von 73.0 dBA, der aus der langen Methode in Tabelle 2 abgeleitet wurde. Ein Teil der Diskrepanz zwischen den beiden Schätzungen ist auf die Verwendung des ungefähren spektralen Sicherheitsfaktors von 3 dB zurückzuführen, der in Zeile 9 von Tabelle 1 enthalten ist. Die spektrale Sicherheit Der Faktor soll Fehler berücksichtigen, die sich aus der Verwendung eines angenommenen Rauschens anstelle eines tatsächlichen Rauschens ergeben. Abhängig von der Steilheit des Spektrums und der Form der Dämpfungskurve des Gehörschutzes können die Unterschiede zwischen den beiden Methoden größer sein als in diesem Beispiel gezeigt.

Zuverlässigkeit von Testdaten

Es ist bedauerlich, dass die Dämpfungswerte und ihre Standardabweichungen, wie sie in Labors in den Vereinigten Staaten und in geringerem Maße in Europa ermittelt wurden, nicht repräsentativ für die Werte sind, die von alltäglichen Trägern ermittelt werden. Berger, Franks und Lindgren (1996) überprüften 22 reale Studien zu Gehörschützern und stellten fest, dass die auf dem von der EPA vorgeschriebenen Etiketten angegebenen US-Laborwerte den Schutz von 140 auf fast 2000 % überbewerteten. Die Überschätzung war bei Ohrstöpseln am größten und bei Ohrenschützern am geringsten. Seit 1987 empfiehlt die US-Arbeitsschutzbehörde, den NRR um 50 % herabzusetzen, bevor Berechnungen des Geräuschpegels unter dem Gehörschutz durchgeführt werden. 1995 empfahl das US National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), die NRR für Kapselgehörschützer um 25 %, die NRR für formbare Gehörschutzstöpsel um 50 % und die NRR für vorgeformte Gehörschutzstöpsel und Halbeinlagen herabzusetzen 70 %, bevor Berechnungen des Geräuschpegels unter dem Gehörschutz durchgeführt werden (Rosenstock 1995).

Variabilität innerhalb und zwischen den Labors

Eine weitere Überlegung, die jedoch weniger Einfluss hat als die oben genannten Probleme in der realen Welt, betrifft die Gültigkeit und Variabilität innerhalb des Labors sowie Unterschiede zwischen den Einrichtungen. Die Variabilität zwischen den Labors kann erheblich sein (Berger, Kerivan und Mintz 1982) und sowohl die Oktavbandwerte als auch die berechneten NRRs beeinflussen, sowohl in Bezug auf absolute Berechnungen als auch in Bezug auf die Rangordnung. Daher ist eine Rangordnung von Gehörschützern auf der Grundlage von Dämpfungswerten derzeit am besten nur für Daten aus einem einzelnen Labor durchzuführen.

Wichtige Punkte für die Auswahl des Schutzes

Bei der Auswahl eines Gehörschutzes sind einige wichtige Punkte zu beachten (Berger 1988). An erster Stelle steht, dass der Protektor für den Umgebungslärm geeignet ist, in dem er getragen wird. Die Änderung des Gehörschutzes zum OSHA Noise Standard (1983) empfiehlt, dass der Geräuschpegel unter dem Gehörschutz 85 dB oder weniger betragen sollte. NIOSH hat empfohlen, dass der Geräuschpegel unter dem Gehörschutz nicht höher als 82 dBA sein sollte, damit das Risiko eines lärmbedingten Hörverlusts minimal ist (Rosenstock 1995).

Zweitens sollte der Protektor nicht überbehütend sein. Liegt der zu schützende Expositionspegel mehr als 15 dB unter dem gewünschten Pegel, hat der Gehörschutz eine zu starke Dämpfung und der Träger gilt als überschützt, was dazu führt, dass sich der Träger von der Umgebung isoliert fühlt (BSI 1994). Es kann schwierig sein, Sprache und Warnsignale zu hören, und die Träger werden den Protektor entweder vorübergehend entfernen, wenn sie kommunizieren (wie oben erwähnt) und Warnsignale überprüfen müssen, oder sie werden den Protektor modifizieren, um seine Dämpfung zu verringern. In beiden Fällen wird der Schutz in der Regel so weit reduziert, dass ein Hörverlust nicht mehr verhindert wird.

Gegenwärtig ist eine genaue Bestimmung der geschützten Geräuschpegel schwierig, da die gemeldeten Dämpfungen und Standardabweichungen zusammen mit ihren resultierenden NRRs überhöht sind. Die Verwendung der vom NIOSH empfohlenen Herabsetzungsfaktoren sollte jedoch die Genauigkeit einer solchen Bestimmung kurzfristig verbessern.

Komfort ist ein kritisches Thema. Kein Gehörschutz kann so bequem sein, wie gar keinen zu tragen. Das Abdecken oder Verschließen der Ohren erzeugt viele unnatürliche Empfindungen. Diese reichen von einer Klangveränderung der eigenen Stimme durch den „Okklusionseffekt“ (siehe unten) bis hin zu einem Völlegefühl in den Ohren oder einem Druckgefühl auf dem Kopf. Die Verwendung von Ohrenschützern oder Ohrstöpseln in heißen Umgebungen kann aufgrund der erhöhten Schweißbildung unangenehm sein. Es wird einige Zeit dauern, bis sich die Träger an die Empfindungen gewöhnt haben, die von Gehörschützern verursacht werden, und an einige der Unbequemlichkeiten. Wenn Träger jedoch Beschwerden wie Kopfschmerzen durch Druck auf das Kopfband oder Schmerzen in den Gehörgängen durch das Einsetzen von Ohrstöpseln verspüren, sollten sie mit alternativen Geräten ausgestattet werden.

Wenn Ohrenschützer oder wiederverwendbare Gehörschutzstöpsel verwendet werden, sollte eine Vorrichtung bereitgestellt werden, um sie sauber zu halten. Bei Ohrenschützern sollten die Träger leichten Zugang zu austauschbaren Komponenten wie Ohrpolstern und Ohrmuscheleinsätzen haben. Träger von Einweg-Ohrstöpseln sollten jederzeit Zugang zu einem frischen Vorrat haben. Wenn Ohrstöpsel wiederverwendet werden sollen, sollten die Träger Zugang zu Reinigungseinrichtungen für Ohrstöpsel haben. Träger von individuell geformten Ohrstöpseln sollten Einrichtungen haben, um die Ohrstöpsel sauber zu halten und Zugang zu neuen Ohrstöpseln zu haben, wenn sie beschädigt oder abgenutzt sind.

Der durchschnittliche amerikanische Arbeiter ist jeden Tag 2.7 Berufsrisiken ausgesetzt (Luz et al. 1991). Diese Gefahren können die Verwendung anderer Schutzausrüstung wie Schutzhelme, Augenschutz und Atemschutzgeräte erfordern. Es ist wichtig, dass der ausgewählte Gehörschutz mit anderen erforderlichen Sicherheitsausrüstungen kompatibel ist. Das NIOSH Kompendium der Gehörschutzgeräte (Franks, Themann und Sherris 1995) hat Tabellen, die unter anderem die Kompatibilität jedes Gehörschutzes mit anderen Schutzausrüstungen auflisten.

Der Okklusionseffekt

Der Okklusionseffekt beschreibt die Steigerung der Effizienz, mit der knochenleitungsgebundener Schall mit Frequenzen unter 2,000 Hz zum Ohr übertragen wird, wenn der Gehörgang mit einem Finger oder einem Ohrstöpsel verschlossen oder mit einem Kapselgehörschützer abgedeckt wird. Die Größe des Okklusionseffekts hängt davon ab, wie das Ohr verschlossen ist. Der maximale Okklusionseffekt tritt auf, wenn der Eingang zum Gehörgang blockiert ist. Kapselgehörschützer mit großen Ohrmuscheln und tief eingesetzten Ohrstöpseln verursachen weniger Okklusionseffekte (Berger 1988). Der Okklusionseffekt führt oft dazu, dass Gehörschutzträger das Tragen eines Schutzes ablehnen, weil sie den Klang ihrer Stimme nicht mögen – lauter, dröhnend und gedämpft.

Kommunikationseffekte

Aufgrund des Okklusionseffekts, den die meisten Gehörschützer verursachen, klingt die eigene Stimme tendenziell lauter – da der Gehörschutz den Pegel von Umgebungsgeräuschen reduziert, klingt die Stimme viel lauter als bei geöffneten Ohren. Um sich an die erhöhte Lautstärke der eigenen Sprache anzupassen, neigen die meisten Träger dazu, ihre Stimmpegel erheblich zu senken und leiser zu sprechen. Das Senken der Stimme in einer lauten Umgebung, in der der Zuhörer auch einen Gehörschutz trägt, trägt zur Schwierigkeit der Kommunikation bei. Darüber hinaus erhöhen die meisten Sprecher selbst ohne Okklusionseffekt ihren Stimmpegel nur um 5 bis 6 dB pro 10 dB Erhöhung des Umgebungsgeräuschpegels (Lombard-Effekt). Somit hat die Kombination aus verringertem Stimmpegel aufgrund der Verwendung von Gehörschutz in Kombination mit unzureichender Anhebung des Stimmpegels zum Ausgleich von Umgebungslärm schwerwiegende Folgen für die Fähigkeit von Gehörschutzträgern, einander im Lärm zu hören und zu verstehen.

Die Funktionsweise von Gehörschützern

Ohrenschützer

Die grundlegende Funktion von Kapselgehörschützern besteht darin, das Außenohr mit einer Kapsel zu bedecken, die eine geräuschdämpfende akustische Abdichtung bildet. Die Art der Ohrmuschel und der Polster des Kapselgehörschutzes sowie die Spannung des Kopfbügels bestimmen zum größten Teil, wie gut der Kapselgehörschutz Umgebungsgeräusche dämpft. Abbildung 3 zeigt sowohl ein Beispiel eines gut sitzenden Kapselgehörschutzes mit einer guten Abdichtung rund um das Außenohr als auch ein Beispiel eines Kapselgehörschutzes mit einem Leck unter dem Polster. Das Diagramm in Abbildung 3 zeigt, dass der eng anliegende Kapselgehörschutz bei allen Frequenzen eine gute Dämpfung aufweist, der mit Leckage jedoch praktisch keine Niederfrequenzdämpfung bietet. Die meisten Kapselgehörschützer bieten eine Dämpfung, die der Knochenleitung nahe kommt, etwa 40 dB, für Frequenzen von 2,000 Hz und höher. Die Niederfrequenz-Dämpfungseigenschaften eines eng anliegenden Kapselgehörschutzes werden durch Konstruktionsmerkmale und Materialien bestimmt, zu denen das Volumen der Ohrmuschel, die Fläche der Ohrmuschelöffnung, die Kraft des Kopfbügels und die Masse gehören.

Abbildung 3. Gut sitzende und schlecht sitzende Kapselgehörschützer und ihre Dämpfungsfolgen

Ohrstöpsel

Abbildung 4 zeigt ein Beispiel für einen gut sitzenden, vollständig eingesetzten Schaumstoff-Ohrstöpsel (etwa 60 % davon reichen in den Gehörgang) und ein Beispiel für einen schlecht sitzenden, flach eingesetzten Schaumstoff-Ohrstöpsel, der den Eingang des Gehörgangs gerade abdeckt. Der gut sitzende Ohrstöpsel hat eine gute Dämpfung bei allen Frequenzen. Der schlecht sitzende Schaumstoff-Ohrstöpsel hat wesentlich weniger Dämpfung. Der Schaumstoff-Ohrstöpsel kann, wenn er richtig sitzt, bei vielen Frequenzen eine Dämpfung bieten, die der Knochenleitung nahe kommt. Bei starkem Lärm können die Dämpfungsunterschiede zwischen einem gut und einem schlecht angepassten Schaumstoff-Ohrstöpsel ausreichen, um einen lärmbedingten Hörverlust entweder zu verhindern oder zuzulassen.

Abbildung 4. Ein gut angepasster und ein schlecht angepasster Schaumstoff-Ohrstöpsel und die Folgen der Dämpfung

Abbildung 5 zeigt einen gut angepassten und einen schlecht angepassten vorgeformten Gehörschutzstöpsel. Im Allgemeinen bieten vorgeformte Gehörschutzstöpsel nicht den gleichen Dämpfungsgrad wie richtig angepasste Schaumstoff-Gehörschutzstöpsel oder Ohrenschützer. Der gut sitzende, vorgeformte Ohrstöpsel bietet jedoch eine ausreichende Dämpfung für die meisten Industriegeräusche. Der schlecht sitzende vorgeformte Ohrstöpsel bietet wesentlich weniger und keine Dämpfung bei 250 und 500 Hz. Es wurde beobachtet, dass bei einigen Trägern bei diesen Frequenzen tatsächlich eine Verstärkung eintritt, was bedeutet, dass der geschützte Geräuschpegel tatsächlich höher ist als der Umgebungsgeräuschpegel, wodurch der Träger einem höheren Risiko ausgesetzt ist, einen lärmbedingten Hörverlust zu entwickeln, als wenn dies der Fall wäre überhaupt nicht getragen.

Abbildung 5. Ein gut angepasster und ein schlecht angepasster vorgeformter Gehörschutzstöpsel

Zweifacher Gehörschutz

Bei einigen Umgebungsgeräuschen, insbesondere wenn die tägliche Äquivalenzbelastung etwa 105 dBA übersteigt, kann ein einzelner Gehörschutz unzureichend sein. In solchen Situationen können Träger sowohl Ohrenschützer als auch Ohrstöpsel in Kombination verwenden, um einen zusätzlichen Schutz von etwa 3 bis 10 dB zu erreichen, der hauptsächlich durch die Knochenleitung des Kopfes des Trägers begrenzt ist. Die Dämpfung ändert sich nur sehr wenig, wenn verschiedene Gehörschutzstöpsel mit demselben Gehörschutz verwendet werden, ändert sich jedoch stark, wenn verschiedene Gehörschutzstöpsel mit demselben Gehörschutz verwendet werden. Für einen doppelten Schutz ist die Wahl des Ohrstöpsels entscheidend für die Dämpfung unter 2,000 Hz, aber bei und über 2,000 Hz bieten im Wesentlichen alle Ohrschützer/Ohrstöpsel-Kombinationen eine Dämpfung, die ungefähr der der Knochenleitungswege des Schädels entspricht.

Störungen durch Brillen und am Kopf getragene persönliche Schutzausrüstung

Schutzbrillen oder andere Geräte wie Atemschutzgeräte, die die ohrumschließende Abdichtung des Kapselgehörschützers stören, können die Dämpfung des Kapselgehörschützers beeinträchtigen. Beispielsweise kann eine Schutzbrille die Dämpfung in einzelnen Oktavbändern um 3 bis 7 dB reduzieren.

Flat-Response-Geräte

Ein Ohrenschützer oder Ohrstöpsel mit flacher Dämpfung ist einer, der ungefähr die gleiche Dämpfung für Frequenzen von 100 bis 8,000 Hz bietet. Diese Geräte behalten den gleichen Frequenzgang wie das unverschlossene Ohr bei und bieten eine unverzerrte Wiedergabe von Signalen (Berger 1991). Ein normaler Ohrenschützer oder Ohrstöpsel kann klingen, als ob die Höhen des Signals heruntergedreht wurden, zusätzlich zu der allgemeinen Absenkung des Schallpegels. Der Flachdämpfungs-Ohrenschützer oder -Ohrstöpsel klingt, als wäre nur die Lautstärke reduziert worden, da seine Dämpfungseigenschaften durch den Einsatz von Resonatoren, Dämpfern und Membranen „abgestimmt“ werden. Flat-Dämpfungseigenschaften können für Träger mit hochfrequentem Hörverlust wichtig sein, für diejenigen, für die es wichtig ist, Sprache zu verstehen, während sie geschützt sind, oder für diejenigen, für die eine hohe Klangqualität wichtig ist, wie z. B. Musiker. Flachdämpfungsgeräte sind als Kapselgehörschützer und Ohrstöpsel erhältlich. Ein Nachteil der Flat-Dämpfungsgeräte ist, dass sie nicht so viel Dämpfung bieten wie herkömmliche Ohrenschützer und Ohrstöpsel.

Passive amplitudenempfindliche Geräte

Ein passiver amplitudenempfindlicher Gehörschutz hat keine Elektronik und ist so konzipiert, dass er Sprachkommunikation in ruhigen Zeiten ermöglicht und bei niedrigen Lärmpegeln wenig Dämpfung bietet, wobei der Schutz mit zunehmendem Lärmpegel zunimmt. Diese Geräte enthalten Öffnungen, Ventile oder Membranen, die dazu bestimmt sind, diese nichtlineare Dämpfung zu erzeugen, die typischerweise beginnt, sobald die Schallpegel 120 dB Schalldruckpegel (SPL) überschreiten. Bei Schallpegeln unter 120 dB SPL fungieren Öffnungs- und Ventilgeräte typischerweise als belüftete Otoplastiken, die eine Dämpfung von bis zu 25 dB bei den höheren Frequenzen, aber eine sehr geringe Dämpfung bei und unter 1,000 Hz bieten. Abgesehen von Schießwettbewerben (insbesondere im Freien) sind nur wenige Berufs- und Freizeitaktivitäten angemessen, wenn erwartet wird, dass diese Art von Gehörschutz wirklich wirksam bei der Verhinderung von lärmbedingtem Hörverlust ist.

Aktive amplitudenempfindliche Geräte

Ein aktiver amplitudenempfindlicher Gehörschutz hat ähnliche Elektronik- und Konstruktionsziele wie ein passiver amplitudenempfindlicher Schutz. Diese Systeme verwenden ein Mikrofon, das an der Außenseite der Ohrmuschel angeordnet oder an der seitlichen Oberfläche des Ohrstöpsels angebracht ist. Die elektronische Schaltung ist so ausgelegt, dass sie immer weniger verstärkt oder in einigen Fällen vollständig abschaltet, wenn der Umgebungsgeräuschpegel zunimmt. Bei den Pegeln normaler Konversationssprache bieten diese Geräte Einheitsverstärkung (die Lautstärke der Sprache ist die gleiche, als ob der Schutz nicht getragen würde) oder sogar eine kleine Menge an Verstärkung. Ziel ist es, den Schallpegel unter dem Kapselgehörschützer oder Ohrstöpsel auf weniger als 85 dBA im Diffusfeldäquivalent zu halten. Einige der in Gehörschutzkapseln eingebauten Einheiten haben einen Kanal für jedes Ohr, wodurch ein gewisses Maß an Lokalisierung aufrechterhalten werden kann. Andere haben nur ein Mikrofon. Die Wiedergabetreue (Natürlichkeit) dieser Systeme variiert zwischen den Herstellern. Aufgrund der in die Ohrmuschel eingebauten Elektronik, die für ein aktives, pegelabhängiges System erforderlich ist, bieten diese Geräte im passiven Zustand bei ausgeschalteter Elektronik etwa vier bis sechs Dezibel weniger Dämpfung als vergleichbare Kapselgehörschützer ohne die Elektronik.

Aktive Geräuschreduzierung

Die aktive Lärmreduzierung ist zwar ein altes Konzept, aber eine relativ neue Entwicklung für Gehörschützer. Einige Geräte arbeiten, indem sie den Schall in der Ohrmuschel erfassen, seine Phase umkehren und das umgekehrte Rauschen in die Ohrmuschel zurücksenden, um den eingehenden Schall zu unterdrücken. Andere Einheiten erfassen Schall außerhalb der Ohrmuschel, modifizieren sein Spektrum, um die Dämpfung der Ohrmuschel zu berücksichtigen, und fügen das invertierte Geräusch in die Ohrmuschel ein, wobei sie die Elektronik effektiv als Zeitgeber verwenden, damit der elektrisch invertierte Schall eintrifft die Ohrmuschel gleichzeitig mit dem durch die Ohrmuschel übertragenen Geräusch. Die aktive Geräuschunterdrückung beschränkt sich auf die Reduzierung von tieffrequenten Geräuschen unter 1,000 Hz, wobei eine maximale Dämpfung von 20 bis 25 dB bei oder unter 300 Hz auftritt.

Ein Teil der durch das aktive Geräuschreduzierungssystem bereitgestellten Dämpfung gleicht jedoch einfach die Verringerung der Dämpfung der Ohrenschützer aus, die durch den Einschluss genau der Elektronik in der Ohrmuschel verursacht wird, die erforderlich ist, um die aktive Geräuschreduzierung zu bewirken. Gegenwärtig kosten diese Geräte das 10- bis 50-fache von passiven Kapselgehörschützern oder Gehörschutzstöpseln. Wenn die Elektronik ausfällt, ist der Träger möglicherweise unzureichend geschützt und kann unter der Ohrmuschel mehr Geräusche wahrnehmen, als wenn die Elektronik einfach abgeschaltet wäre. Da aktive Geräuschunterdrückungsgeräte immer beliebter werden, sollten die Kosten sinken und ihre Anwendbarkeit weiter verbreitet werden.

Der beste Gehörschutz

Der beste Gehörschutz ist derjenige, den der Träger bereitwillig und zu 100 % der Zeit verwendet. Es wird geschätzt, dass etwa 90 % der lärmexponierten Arbeiter im verarbeitenden Gewerbe in den Vereinigten Staaten Lärmpegeln von weniger als 95 dBA ausgesetzt sind (Franks 1988). Sie benötigen zwischen 13 und 15 dB Dämpfung, um ausreichend Schutz zu bieten. Es gibt eine große Auswahl an Gehörschützern, die eine ausreichende Dämpfung bieten können. Die Herausforderung besteht darin, diejenige zu finden, die jeder Arbeiter bereitwillig 100 % der Zeit trägt.

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