Cum sunt testate Căștile Antifonice: Metode și Standarde de Evaluare a Protecției Auditive

Standardele americane: ANSI S3.19-1974 și ANSI/ASA S12.6-2016

ANSI S3.19-1974:

Acest standard detaliază metodele de măsurare a atenuării sunetului oferite de căștile antifonice, utilizând metoda Real-Ear-At-Threshold (REAT). Aceasta este metoda principală utilizată pentru testarea dispozitivelor de protecție auditivă conform ANSI S3.19-1974.
Testul implică măsurarea pragului auditiv al unui grup de voluntari cu și fără protecția auditivă, la diferite frecvențe. Pentru testările realizate conform acestui standard sunt folosiți 10 subiecți umani, cu evaluări pe 9 frecvențe de test.
Diferența dintre aceste două categorii de măsurători este folosită pentru a calcula nivelul de atenuare a sunetului.

Evaluarea Atenuării Sunetului:
Standardul specifică procedurile detaliate pentru măsurarea atenuării sunetului la frecvențe variate, de obicei în intervalul de la 125 Hz la 8000 Hz. Rezultatele sunt exprimate în decibeli (dB) și sunt utilizate pentru a determina cât de eficient este un dispozitiv în a reduce nivelul de zgomot la fiecare frecvență.
Rezultatele sunt utilizate pentru a calcula Noise Reduction Rating (NRR), un factor de reducere a zgomotului exprimat în decibeli (dB).
 

• Evoluția Standardului

Deși ANSI S3.19-1974 a fost utilizat pe scară largă, el a fost înlocuit în timp de alte standarde mai moderne. ANSI/ASA S12.6-1984 a fost primul care a înlocuit acest standard, iar versiunea actuală este ANSI/ASA S12.6-2016. Acesta din urmă specifică metode mai detaliate pentru măsurarea atenuării reale a sunetului de către dispozitivele de protecție auditivă​.

Metodele ANSI/ASA S12.6-2016
Standardul actual, ANSI/ASA S12.6-2016, include două proceduri de testare:
 

1. Metoda A (Trained-Subject Fit): Pentru utilizatorii instruiți și motivați, oferind o estimare a limitelor superioare ale performanței protecției auditive.
    

2. Metoda B (Inexperienced-Subject Fit): Pentru utilizatorii neinstruiți, oferind o estimare a performanței protecției auditive în condiții reale​.
    

Cerințe de Etichetare
Chiar dacă standardul original a fost înlocuit, metoda NRR din ANSI S3.19-1974 este încă necesară pentru etichetarea dispozitivelor de protecție auditivă.

 

Standarde internaționale: ISO 4869-1:1990 și ISO 4869-1:2018

ISO 4869-1:1990: Specifică o metodă de măsurare a atenuării sunetului folosind o bandă largă de zgomot.
ISO 4869-1:1990 este un standard internațional care specifică metodele de măsurare a atenuării sunetului de către dispozitivele de protecție auditivă, cum ar fi căștile antifonice și dopurile de urechi. Acest standard este parte din seria ISO 4869, care abordează aspecte diferite ale performanței și testării dispozitivelor de protecție auditivă.
 

• Principalele Aspecte ale ISO 4869-1:1990:

 

1. Metode de Măsurare a Atenuării Sunetului:

Standardul descrie metode pentru determinarea atenuării sunetului la diferite frecvențe, folosind o sursă de zgomot de bandă largă.
Măsurătorile se realizează pe un grup de voluntari, în condiții controlate, pentru a evalua performanța dispozitivelor de protecție auditivă în reducerea zgomotului.
 

2. Frecvențele de Testare:

Măsurătorile se fac la frecvențe standardizate pentru a obține un profil detaliat al performanței dispozitivelor.
Frecvențele testate includ, de obicei, intervale de la 125 Hz până la 8000 Hz.
 

3. Evaluarea Performanței:

Performanța dispozitivelor este evaluată prin calcularea atenuării medii a sunetului la fiecare frecvență testată.
Se calculează și variațiile standard pentru a oferi o imagine completă a eficienței dispozitivelor în diferite condiții de utilizare.
 

4. Raportarea Rezultatelor:

Rezultatele testelor sunt raportate sub formă de tabele și grafice care indică nivelurile de atenuare a sunetului la fiecare frecvență.
Aceste date sunt esențiale pentru utilizatori și producători în evaluarea și compararea diferitelor produse de protecție auditivă.

• Importanța ISO 4869-1:1990:

Standardizare Globală: Fiind un standard internațional, ISO 4869-1:1990 asigură uniformitatea în testarea și evaluarea dispozitivelor de protecție auditivă la nivel global.
Protecția Utilizatorilor: Prin specificarea unor metode de testare riguroase, standardul contribuie la asigurarea că dispozitivele de protecție auditivă oferă protecția necesară în diverse medii de lucru.
Informarea Consumatorilor: Datele furnizate de acest standard sunt esențiale pentru consumatori în alegerea celor mai potrivite dispozitive pentru nevoile lor specifice.
 

• Actualizarea la ISO 4869-1:2018:

ISO 4869-1:1990 a fost un standard internațional esențial pentru măsurarea atenuării sunetului de către dispozitivele de protecție auditivă. Totuși, acest standard a fost înlocuit și actualizat de versiuni mai noi. Actuala versiune este ISO 4869-1:2018.

Principalele Schimbări și Îmbunătățiri
Metode de Testare: ISO 4869-1:2018 păstrează metoda subiectivă pentru măsurarea atenuării sunetului la pragul de auz. Aceasta asigură valori reproductibile în condiții de măsurare controlate.
Reprezentativitatea în Condiții Reale: Pentru o indicație mai reprezentativă a performanței în condiții reale, se pot folosi metodele specificate în ISO/TS 4869-5.
Atenuare la Niveluri de Presiune Acustică Diferite: Standardul include date colectate la niveluri scăzute de presiune acustică, dar și reprezentative pentru niveluri mai ridicate, exceptând dispozitivele sensibile la amplitudine.

Standarde europene: EN 352

EN 352: este un standard european care se referă la dispozitivele de protecție auditivă, cum ar fi căștile antifonice, dopurile de urechi și alte echipamente similare. Acest standard acoperă cerințele generale, metodele de testare și marcare pentru diferite tipuri de protecție auditivă. Scopul principal al EN 352 este de a asigura că aceste dispozitive oferă un nivel adecvat de protecție împotriva zgomotului și sunt sigure și eficiente pentru utilizatori.
 

• Principalele Părți ale Standardului EN 352

 

1. EN 352-1: Căști Antifonice

Specifică cerințele de proiectare, performanță și testare pentru căștile antifonice destinate să fie purtate peste urechi.
Include teste pentru evaluarea atenuării zgomotului, confortului și durabilității.
 

2. EN 352-2: Dopuri de Urechi

Definește cerințele pentru dopurile de urechi, inclusiv cele pre-formate și cele care se adaptează la forma urechii utilizatorului.
Testele includ măsurarea atenuării sunetului și evaluarea potrivirii și confortului.
 

3. EN 352-3: Căști Antifonice Montate pe Căști de Protecție

Acoperă cerințele pentru căștile antifonice care sunt integrate cu căștile de protecție pentru cap, utilizate în medii industriale.
Evaluarea include testarea compatibilității cu alte echipamente de protecție personală.
 

4. EN 352-4: Căști Antifonice cu Funcție de Nivel Dependent

Descrie cerințele pentru căștile antifonice care pot ajusta atenuarea în funcție de nivelul de zgomot ambiental.
Include teste pentru evaluarea performanței electronice și mecanice.
 

5. EN 352-5: Căști Antifonice cu Intrare pentru Semnale Audio

Specifică cerințele pentru căștile antifonice care permit conectarea la surse externe de audio, cum ar fi telefoanele mobile sau sistemele de comunicare radio.
Testele se concentrează pe claritatea semnalului și protecția împotriva interferențelor sonore.
 

6. EN 352-6: Dopuri de Urechi cu Funcție de Nivel Dependent

Similar cu EN 352-4, dar se referă la dopurile de urechi cu funcție de nivel dependent.
Include teste pentru performanța electronică și evaluarea atenuării variabile.

• Importanța Standardului EN 352

Siguranța Utilizatorilor: Asigură că dispozitivele de protecție auditivă oferă un nivel de protecție adecvat și sunt sigure de utilizat.
Conformitate și Reglementare: Este utilizat pentru a certifica și eticheta produsele de protecție auditivă în conformitate cu reglementările europene.
Performanță și Durabilitate: Testele și cerințele specificate în standard ajută la asigurarea performanței consistente și durabilității dispozitivelor.
 

• Evoluția Standardului EN 352

EN 352 este un standard european esențial pentru dispozitivele de protecție auditivă, care a evoluat în timp pentru a răspunde nevoilor în schimbare și pentru a încorpora noi tehnologii și metodologii de testare. Iată principalele etape ale evoluției acestui standard:
 

1. Introducerea inițială a standardului EN 352-1:1993:

Prima versiune a EN 352 a fost introdusă în 1993 și a stabilit cerințele pentru căștile antifonice (ear-muffs). Aceasta a fost baza pentru protecția auditivă în medii industriale și a fost rapid adoptată de diverse industrii.
 

2. Extinderea standardului la alte tipuri de protecție auditivă:

EN 352-2:1993: Standardul a fost extins pentru a include dopurile de urechi (earplugs), oferind specificații pentru atât dopurile pre-formate, cât și cele care se adaptează la urechea utilizatorului.
EN 352-3:1996: Introducerea cerințelor pentru căștile antifonice montate pe căști de protecție pentru cap, importante pentru lucrătorii din construcții și alte medii industriale unde protecția capului este necesară.
 

3. Actualizări și revizuiri:

De-a lungul anilor, standardul a fost actualizat pentru a reflecta noile cercetări și tehnologii. De exemplu, revizuirea din 2002 a inclus cerințe mai stricte pentru performanța și durabilitatea dispozitivelor.
EN 352-4 și EN 352-6: Adăugarea secțiunilor pentru căștile și dopurile de urechi cu funcție de nivel dependent, răspunzând nevoii de dispozitive care pot ajusta atenuarea în funcție de nivelul de zgomot ambiental.
 

4. Introducerea funcționalităților avansate:

EN 352-5: A fost adăugat pentru a acoperi căștile antifonice cu intrare pentru semnale audio, cum ar fi conectarea la telefoane mobile sau sisteme de comunicare, reflectând necesitatea de a comunica în medii zgomotoase fără a compromite protecția auditivă.
 

5. Actualizările recente:

EN 352-1:2002 și EN 352-2:2002: Aceste revizuiri au încorporat cerințe și metode de testare îmbunătățite, bazate pe feedback-ul din industrie și evoluțiile tehnologice.
EN 352-1:2020: Cele mai recente revizuiri continuă să îmbunătățească claritatea și aplicabilitatea cerințelor de testare, asigurându-se că standardele rămân relevante în contextul actual al industriei.

• Importanța Standardului

Evoluția continuă a standardului EN 352 reflectă angajamentul de a asigura protecția auditivă eficientă și sigură. Îmbunătățirile constante asigură că produsele de protecție auditivă rămân eficiente împotriva noilor tipuri de zgomote industriale și îndeplinesc cerințele utilizatorilor moderni.
 

Laboratoare și Echipamente de Testare

Testele sunt efectuate în laboratoare specializate, care sunt echipate cu camere anecoice sau semi-anecoice pentru a asigura condiții de testare controlate.

• Camere Anecoice: Sunt camere special concepute pentru a elimina reflexiile sunetului, oferind un mediu acustic aproape perfect.

• Echipamente de Măsurare a Sunetului: Microfoane calibrate, manechine acustice (cum ar fi manechinul pentru testarea protecției auditive - KEMAR) și echipamente pentru generarea și măsurarea sunetului.
   

Procedurile Specifice

Testarea căștilor antifonice implică măsurarea atenuării sunetului la diferite frecvențe. Principalele metode utilizate sunt:

• Metoda Real-Ear-At-Threshold (REAT): Implică testarea pe voluntari umani pentru a determina pragul de audibilitate cu și fără căști. Este metoda recomandată de standardele ANSI și ISO.

• Metoda Microphone-in-Real-Ear (MIRE): Utilizează microfoane plasate în interiorul și exteriorul căștilor pentru a măsura direct nivelul de atenuare a sunetului.
  
  

Interpretarea Rezultatelor

Rezultatele testelor sunt exprimate în termeni de atenuare medie a sunetului, măsurată în decibeli (dB). Aceste valori sunt prezentate pe diferite frecvențe, deoarece performanța căștilor poate varia în funcție de frecvența sunetului.
Există mai multe metdode utilizate pentru a evalua și a comunica eficiența dispozitivelor de protecție auditivă în reducerea zgomotului. Fiecare metodă are propriile sale specificații și aplicabilitate, asigurându-se că utilizatorii pot înțelege și compara performanțele diferitelor produse.
 

1. SNR (Single Number Rating)

SNR este o metodă utilizată în principal în Europa și specificată în standardul EN 352. Este un număr unic care reprezintă atenuarea medie a sunetului oferită de un dispozitiv de protecție auditivă în decibeli (dB).

• Cum se calculează: SNR este determinat prin teste de laborator care măsoară atenuarea sunetului la diferite frecvențe. Rezultatele sunt ponderate și combinate pentru a oferi un singur număr reprezentativ.

• Utilizare: SNR este util pentru compararea eficienței generale a diferitelor dispozitive de protecție auditivă. Un SNR mai mare indică o protecție mai bună împotriva zgomotului.
   

2. HML (High, Medium, Low)

HML este o metodă detaliată care descompune atenuarea sunetului în trei categorii de frecvență: înalte (High), medii (Medium) și joase (Low).

• Cum se calculează: Similar cu SNR, HML implică măsurători de laborator la diferite frecvențe. Rezultatele sunt apoi grupate în cele trei categorii de frecvență.

• Utilizare: HML oferă o imagine mai detaliată a performanței dispozitivelor de protecție auditivă. Este util pentru utilizatorii care sunt expuși la zgomote cu spectre de frecvență variate și doresc să știe cât de bine protejează dispozitivul la fiecare interval de frecvență.
   

3. NRR (Noise Reduction Rating)

NRR este o metodă utilizată în principal în Statele Unite și specificată de standardul ANSI S3.19-1974. Este, de asemenea, un număr unic care indică atenuarea medie a sunetului în decibeli.

• Cum se calculează: NRR este determinat prin teste care măsoară atenuarea sunetului la 9 frecvențe standard, folosind 10 subiecți umani. Rezultatele sunt ponderate pentru a oferi un singur număr.

• Utilizare: NRR este utilizat pentru a comunica eficiența dispozitivelor de protecție auditivă pe ambalaje și materiale de marketing. La fel ca SNR, un NRR mai mare indică o protecție mai bună.

Comparație și Aplicații

SNR vs. NRR: Ambele oferă o valoare unică pentru atenuarea sunetului, dar SNR este mai frecvent utilizat în Europa, în timp ce NRR este standardul în Statele Unite.
HML: Oferă o detaliere mai fină a performanței pe frecvențe specifice, utilă pentru utilizatorii care au nevoie de informații precise despre protecția la diferite intervale de frecvență.
Aceste metode de evaluare a protecției auditive sunt esențiale pentru a ajuta utilizatorii să facă alegeri informate în funcție de nevoile lor specifice de protecție împotriva zgomotului. Înțelegerea diferențelor și utilizărilor fiecărei metode poate contribui la alegerea celor mai eficiente dispozitive de protecție auditivă pentru diverse medii de lucru.
 

Factori Care Influențează Performanța

Variabile și Factori de Influență
Performanța căștilor antifonice poate fi influențată de mai mulți factori:
 

1. Ajustarea pe Cap:

Eficiența căștilor antifonice depinde semnificativ de ajustarea corectă pe cap. Dacă nu sunt montate corespunzător, etanșeitatea și, implicit, atenuarea sunetului sunt compromise. Fisurile sau poziționarea incorectă pot reduce dramatic performanța.
Variabilitatea Ajustării: Studiile arată că performanța variază între utilizatorii care ajustează căștile diferit. Aceasta poate fi evaluată prin metode de testare precum Metoda-B din ANSI/ASA S12.6-2016, care simulează ajustarea de către utilizatori neinstruiți​.
 

2. Condițiile de Utilizare:

Mediul de lucru: Performanța căștilor poate fi afectată de condițiile de mediu, cum ar fi umiditatea, temperatura și prezența substanțelor chimice. Condițiile extreme pot degrada materialele din care sunt fabricate căștile, reducându-le astfel eficiența.
Compatibilitatea cu Alte Echipamente: Utilizarea căștilor antifonice împreună cu alte echipamente de protecție, cum ar fi căștile de protecție pentru cap, poate influența eficiența atenuării sunetului. Standardul EN 352-3 se referă la aceste situații și descrie cerințele pentru astfel de combinații​ (NEN)​.
 

3. Utilizarea în Condiții Reale:

Materialul și Designul: Materialele din care sunt fabricate căștile antifonice, precum și designul acestora, joacă un rol crucial în performanță. De exemplu, cupele căștilor trebuie să fie fabricate din materiale care oferă o bună izolare fonică și trebuie să aibă un design care să asigure o etanșare eficientă în jurul urechilor.
Tehnologii Avansate: Căștile cu funcții avansate, cum ar fi cele cu funcție de nivel dependent (EN 352-4) sau cele cu intrare pentru semnale audio (EN 352-5), trebuie să fie testate pentru a asigura că aceste funcții nu compromit atenuarea sunetului de bază​.
 

Variabilitatea Anatomică: Diferențele anatomice între utilizatori, cum ar fi dimensiunea și forma capului și a urechilor, pot influența performanța căștilor antifonice. Ajustarea corectă poate varia semnificativ de la o persoană la alta.
Comportamentul Utilizatorului: Modul în care utilizatorii folosesc și întrețin căștile antifonice afectează de asemenea performanța. Instruirea adecvată privind utilizarea corectă și întreținerea echipamentului este esențială pentru menținerea performanței optime.
     
      5. Testarea și Metodologiile de Evaluare

Metodele de Testare: Diferitele metode de testare (SNR, HML, NRR) oferă informații despre performanța căștilor în condiții de laborator. Aceste teste trebuie să fie riguroase și să reflecte condițiile de utilizare reală cât mai fidel posibil.
NRR și Derating: Derating se referă la ajustarea valorilor obținute din teste de laborator pentru dispozitivele de protecție auditivă, pentru a reflecta mai precis performanța acestora în condiții reale de utilizare.
În practică, valorile obținute în laborator (NRR) sunt adesea reduse prin aplicarea unor factori de corecție pentru a reflecta utilizarea în condiții reale.

Exemple de Derating

OSHA și NRR:
Occupational Safety and Health Administration (OSHA) recomandă aplicarea unui factor de corecție de 50% la valorile NRR (Noise Reduction Rating) obținute în laborator pentru a reflecta performanța realistă în mediul de lucru. De exemplu, dacă un dispozitiv are un NRR de 30 dB, valoarea ajustată ar fi 15 dB (30 dB x 0.5)​ (OSHA)​.
NIOSH și Metoda de Derating:
National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) folosește o schemă de derating diferită în funcție de tipul de dispozitiv: 25% pentru căști antifonice, 50% pentru dopuri de urechi formabile (de exemplu, dopuri de spumă) și 70% pentru dopuri de urechi pre-formate​.

Sumar și Recomandări
Este esențial să alegem căști antifonice care oferă o protecție adecvată pentru nevoile specifice. Utilizatorii ar trebui să verifice specificațiile tehnice și rezultatele testelor înainte de achiziție și să asigure o ajustare corespunzătoare pentru a maximiza protecția.