高物理防護性耳罩

楊都　朱露　王邱凌峰

【摘 要】耳罩防護性主要有物理降噪（也稱被動降噪）與有源降噪（也稱主動降噪）兩種，市場上大部分物理降噪的耳罩降噪效果在30dB內，本文討論決定物理降噪的因數，以及如何設計高物理降噪耳罩。以便在處理類似物理降噪的問題時提供一定的處理思路。

【關鍵詞】耳罩；物理防護性；降噪；隔聲；吸聲；隔震

0 引言

耳罩是一種由壓緊每個耳廓或圍住耳廓四周而緊貼在頭上遮住耳道的殼體所組成的一種護耳器。

防噪聲耳罩由弓架連接的兩個圓殼狀體組成，殼內附有吸聲材料和密封墊圈，整體形如耳機。適用于噪聲較高的環境，聲衰減量可達10～30dB。適合各種耳型人群。脫戴方便；但使用時間長有悶熱感。

許多高分貝作業環境嚴重影響工作者的聽力安全，因此應根據實際現場環境為作業者合理選擇有保障性的隔音耳罩，減少對作業者聽力造成傷害的可能。

1 高物理防護性耳罩決定因數

欲設計高物理防護性耳罩，必須同時設計好以下幾點：

1）起隔聲作用耳殼材料、厚度、結構的選擇與設計；

2）吸聲材料、厚度、結構的選擇與設計；

3）起隔震作用橡膠套材料、結構的設計；

4）起密封作用的耳墊設計。

2 如何設計高物理防護性耳罩

耳罩的物理防護性也稱插入損失由耳殼、吸聲棉的、橡膠套、耳墊決定。

耳殼在耳罩的防護性上起隔聲效果，在馬大猷主編的《噪聲與振動控制工程手冊》上有關于隔聲的詳細說明與公式。從公式中可以得出，起隔聲作用的耳殼需盡可能選擇密度大的材料，耳殼的厚度盡量加厚，且耳殼上開孔面積要盡量減小。越滿足這三個條件耳殼的隔聲效果越好。

吸聲棉在耳罩的防護性上起吸聲效果，選擇吸聲系數高的吸聲棉，如可以選用吸聲系數為0.99的納米吸聲棉。且需提取耳罩的內部空腔作為吸聲棉的外形結構，這樣可以充分利用耳罩內部空腔尺寸來做吸聲處理。

橡膠套在耳罩的防護性上起隔震、減震效果，兩個硬性連接的零部件，可在連接處加上橡膠套，用于減少零部件上聲源的傳遞。

耳墊在耳罩的防護性上起密封效果，耳墊需與耳廓充分密封接觸，防止聲源從耳廓與耳墊的連接處直接進入到人耳。如果一旦直接進入人耳，將大大降低耳罩整體防護性效果。

3 舉例

如下圖耳罩物理降噪（也稱插入損失）可達34dB，遠超同類產品。如耳罩外形厚度要求稍低的話，通過增加耳殼厚度還可得到更高物理降噪耳罩。

上圖耳罩主要特點：

1）因外形尺寸的要求限制，殼體選4mm厚的高密度PC材料。

2）吸聲棉如上圖，充分提取了殼體內部腔體進行開模制作的吸聲棉。

3）拾音器等安裝在耳罩殼體上，通過過盈配合，且拾音器與殼體中間墊橡膠密封圈，用于降低振動傳遞。

4）耳罩內采用記憶海綿。可以充分填充耳墊與耳廓間隙，防止聲源通過耳墊與耳廓間隙直接進入人耳。

4 結論

本文通過對長期進行耳罩等產品物理防護性設計經驗的總結，對影響耳罩物理防護性的因素進行闡述，能夠對耳罩防護性設計提供一定的選擇依據。

【參考文獻】

[1]馬大猷.噪聲與振動控制工程手冊 機械工業出版社 2002

[2]GB5893.2-1986 護耳器耳罩 國家標準局.

[3]GB5893.4-1986 耳罩插入損失測量方法 國家標準局.endprint