Teorie zvuku a hluku
Každý pilot ví, kolik faktorů má vliv na pozitivní výsledek letu. Víme, že konečná fáze letu je kritická, protože se zde potkávájí vysoké nároky na přblížení a přistání spolu s vysokým stupňem únavy, zejména u delších letů.
K pohodlí letu resp. nízkému zatížení pilotů za letu a s tím související únavou, přizpívá mnoho faktorů. Jedním z významných faktorů, je sluchem vnímaný zvuk. Zvuk o nepravidelné frekvenci se nazývá hluk, a je definován jako nepříjemný, vyrušující nebo jinak nežádoucí zvuk. A právě o vlivu hluku na člověka - pilota a zejména o jeho eliminaci, se dočtete v nasledujích řádcích. Sluchový orgán, na rozdíl od očí, není možné chránit prostým zaklopením uší. Musíme ho proto prosti hluku chránit prostředky. Díky dnešní elektronice a hlavně nových digitálních adaptivních technologiím, je možné velice lehce nepříjemný hluk na palube letadla v podstate uplně eliminovat a díky možnosti připojení MP3 přehrávačů, dokonce zpříjemnit. V dnešní době bohužel platí nejenom starý pilot – dobrý pilot, ale i starý pilot – hluchý pilot. Starší generace pilotů, si asi vzpomene na upravená traktoristická sluchátka. Která ve své době, plnila jedinou funkci a to prenášet radiovou komunikaci. Naším otcům a dedům se asi ve snu nezdálo o inerkomech, tlumení hluku tehdy velice hlučných letadel a event. o pouštění si hudby za letu. Proto jsou dnešní starí náčelnící aeroklubů podráždení a hluchí. Dnešní generaci pilotů moderní elektronika v sluchátkach zabezpečí, že budou i v důchodu s velkou pravděpodobností slyšet pokyny v domácnosti na poprvé. Vyšší potlačení hluku v sluchátkach, nám umožňuje přijímat čistěji a s nižší hlasitostí ostatní komunikaci v interkomu a radiokomunikaci. Většina dnešních sluchátek, je cenově dostupná. Je proto běžné, že pilot má svoje vlastní sluchátka. Vlastní sluchátka zvyšují nejenom image (znám pilota, který sluchátka nosí i do hospody aby měl hned přátele) ale hlavně zabezpečují „ušní hygienu“. Kdo nezažil plíseň na uších ze sluchátek v aeroklubu, neuvěří. Hygienické návleky dle mých zkušeností jsou nejenom nehygienické, ale zhoršují přilnavost náušníků k hlavě a tím zvyšují pronikání hluku k uším, tzv. pasivní tlumení sluchátek.
Krátce k teorii zvuku a hluku.
Tak jako bylo lidstvo obdařeno zrakem pro vnímání světla a barev, tak jsme byli obdařeni i sluchem pro vnímání zvuku. Zvuk se nachází všude kolem nás a potkáváme se s ním každý den, protože je součástí našeho smyslového prožitku. Pomáhá nám rozpoznat, co je ve světě kolem nás důležité, a samozřejmě nám také pomáhá v každodenní komunikaci. Z fyzikálního hlediska se jedná o mechanické vlnění a věda, která se tímto zabývá, se na nazývá akustika.
Zvuk je definován jako kmitavý pohyb molekul v médiu, vyvolávající sluchový vjem.
Je formou energie, která pochází z kmitání. Má tedy vlnový charakter, přičemž, pro představu, zvuk o frekvenci 30Hz má délku vlny asi 11m, ale zvuk o frekvenci 3kHz už jen 11cm. Slyšitelné spektrum sahá od 16Hz po 20kHz. Výška tónu je určena jeho frekvencí. Zvuky o frekvenci pod hranicí 16Hz nazýváme infrazvukem.Zvuky o frekvenci vyšší než 16kHz nazýváme ultrazvukem.
Frekvence „f“ neboli kmitočet, je fyzikální veličina, která udává počet opakování periodického děje za jednotku času. Jení jednotkou je hertz (Hz). Pro prípadný výpočet f = 1 / T , kde T je perioda. hlasitost zvuku je veličina subjektivní a závisí na citlivosti sluchu. Naše ucho je necitlivější na zvuky v intervalu 700Hz až 6kHz. Zvuky o nízkém nebo naopak vysokém kmitočtu vnímáme méně. Aby se při srovnávání zvuků vyloučil vliv proměnné citlivosti ucha na zvuky různých kmitočtů, zavádí se tzv. referenční kmitočet 1kHz (Tento kmitočet mají např. signály časového znamení vysílané rozhlasem.)
Hluk definujeme jako zvuky, které jsou pro člověka nežádoucí, nepříjemné, rušivé nebo i škodlivé. Má především zdravotní a psychické důsledky. Za hluk považujeme někdy i běžný hovor, hudební produkci apod., většinou podle závislosti na vztahu osoby k vnímanému zvuku. Hladina hluku se měří v dB a jeho škála je 0-140 dB. Hluk v letadlech je nestacionární, mění se v intenzitě i složení. Jeho zdroji jsou pohonná jednotka, aerodynamické proudění kolem letadla, radiová korespondence, klimatizace a event. supersonický třesk. Člověk je na působení hluku relativně odolný, ale hranice tolerance je v letectví běžně překročena. Vysoká hluková zátěž, přímo ovlivnuje činnost srdce, oběhového systému, nervstva atd. Způsobuje útlum centralního nervového systému, poruch paměti, bolesti hlavy a v konečném důsledku již zmiňovanou únavu a nevůli. Poškodit ucho už může hluk kolem 80dB, čemuž se blíží intenzita hlasitého hovoru. Z toho je jasně vidět, že nás zatěžuje většina zvuků každodenního života.
Mýty o hluku
- Co neslyším to mi neublíží
- Pokud si na hluk muzu zvyknout, nemuze na nem být nic špatného
- Jedině hlasitý zvuk, muze být hlukem
Účinky hluku
- poškození sluchu
- ztížení komunikace
- rušení spánku
- duševní zdraví
- pracovní výkon
- sociální chování a emocionílní reakce
Metody snižování hluku
Způsoby používané při boji s hlukem je možno rozdělit do několika základních metod.
Je to redukce hluku ve zdroji, metoda izolace a metoda používání osobních ochranných pomůcek. Jedná se o tři základní druhy pomůcek:
- Pomůcky, které se zasouvají do zvukovodu, použitelné do 100 dB(A), nepoužitelné v letectví
- Pomůcky chránící celé vnější ucho tzv. sluchátka nebo náhlavní soupravy 100 až 120 dB(A), jinak nazývané sluchátka nebo náhlavní soupravy
- Pomůcky chránící celou lebku, pro hladiny nad 120 dB(A), helmy používané zejména u vtulníků
Volba ochranné pomůcky je závislá na frekvenčním složení hluku a na povaze práce. V zásadě platí, že tyto osobní pomůcky jsou málo účinné v oblasti nízkých kmitočtů.
Letecké sluchátka delíme na 3 základní skupiny dle druhu tlumení:
- Pasivní tlumení – izolují pouze pronikání hluku k sluchovému orgánu, důraz se proto klade na vynikající náušníky častokrát používané z gelových materálů
- aktivní tlumení hluku – ANR / ANC (Active Noise Reduction, Active Noise Cancelation/Reduction) kromě již zmiňované pasivní izolace hluku i aktivně analogově potlačují hluk vytvářením protifáze do sluchátek v omezeném prostoru uzkého pásma a pouze nízkých frekvencí. Mikrofon umístěný v sluchátku vytváří protifázi tzn. tato technologie potlačuje hluk a hlukové špičky vždy jen o nejakou hodnotu. Na jeden druh hluku/letadla (vrtulník / pístové letadlo) je nutné mít jedny sluchátka. Tuto analogovou a ve své době revoluční technologii, adaptoval pro letectví Dr. Amar Bose, zakladatel Bose Corporation, dnes již hodně známé značky nejenom leteckých sluchátek. Obecnou nevýhodou je poměrně malé spektrum potlačovaných frekvencí a nemožnost potlačit nepříjemný šum. Navíc je nutný napájecí zdroj, tzn. baterie nebo napájení z palubní sítě. Ale to je obecný problém aktivních sluchátek.
Digitální adaptivní potlačení hluku – DANR (Digital Adaptive Noise Reduction) Nejnovější technologie aktivního tlumení hluku, zatím nabízí jediná značka leteckých sluchátek a to německý audio koncern BEYERDYNAMIC s modelem HS 600 DANR. Jak již název napovídá, tato technologie adaptuje zvuk snímaný z kabiny a přes adaptivní filtr ho adaptuje na požadovanou nízkou úroveň hluku resp. přijatelného zvuku pomocí vytvořené protifáze o více jak 40 dB. Druhý tzv. error mikrofon, je umístěný přímo v sluchadle. Tento dohlíží nad výkonem digitálního miktoprocesoru resp. hladinou hluku u sluchového orgánu a eventuelne vydává signály na upravení na co nejnižší úroveň. Výrazný rozdíl je ve vyšším utlumení a navíc v širším pásmu tlumení, co umožňuje tlumení nízkých ale i vysokých frekvencí. Můžete mít proto svoje univerzální osobní sluchátka s maximálním ochranou sluchu na svoji helikoptéru, turboprop, jet i pístové letadlo. Vše za použití jednoduchého konektorového adaptéru.
Vyšší utlumení umožňuje lepší čitelnost nejenom interkomu ale i radiové komunikace, kterou je možno poslouchat nižší hlasitostí a tím šetřit sluch. K dokonalému pasivnímu tlumení a pohodlí sluchových orgánů přispívájí gelovo-molitanové naušníky s koženým povrchem spolu s nízkou přítlačnou sílou na uši.
Nejnižší hmotnost sluchátek ve své třídě cca 325 g , dává záruku zbytečného nezatěžování svalů na krku. Toto je dáno konstrukcí z lehkých kovů a kompozitových materiálů. Tenký a pohodlný most spojující obě strany sluchátek, dává možnost bezproblémového použití vysokých pilotů v menších letadlech, Jednoduše řečeno, nemusíte se bát mít vystřenou hlavu.
Možnost pripojení MP 3 event. mobilního telefonu do audioboxu, zvyšuje komfort letu. Možná se zamyslíte nad posloucháním hudby v letadle. Je to na první pohled hodně neobvyklé, ale kdo to nezkusil neví o co přichází. Výbornou zkušenost mám v zapnutí hudby u dlouhých monotonních letů v cestovní hladině. Při krátkých letech a běhěm vzletu a přistání, nemám na hudbu ani pomyšlení. V případě příjmu externí komunikace, se audio poslech automaticky odpojí. V audioboxu jsou umístěny baterie, ovládání hlasitosti a indikace činnosti audioboxu a DANR. V případě, že zapomenete DANR zapnuto v letadle, po cca 30 vteřinách nečinnosti se automaticky vypne. Šetrí se tím výrazně baterie, které jinak vydrží až 25h.
Další výhodou digitální adaptace, je možnost updatu softwaru po vyvinutí nové verze.
V přiložené tašce jsou kabely na připojení MP3 a mobilního telefonu k audioboxu ve keterém jsou umístěny i baterie. Nemusíte je proto schánět. A sluchátka můžete používat prakticky ihned. Součástí balení je i kabel a konektor, na napájení z palubní sítě. Tento se neaplikuje u provedení 6 pinového nebo tzv. ROTOR konektoru, který již má napájení v sobě. Záruka 5 ti let, ruční výroba v přímo v Nemecku, spolu s možností softwarového updatu při dalším vývoji dává záruku toho nejlepšího výrobku pro ochranu sluchu a komfortního letu. Možnost dovybavení LED lampou s vysokou zivotnosťou zjednodušuje nočné lety. Tuto je možno připnout na samotné sluchátka, nebo kdekoliv je to vhodné a praktické.
Nejlepších výsledků při snižování hlučnosti se dosáhne při využití vhodné kombinace všech uvedených metod. Pro ochranu sluchu je proto vhodné mít aspoň kvalitní pasivní sluchátka bez návleků zhoršujících izolaci hluku. Dnes jsou již k dostání v řadu par tisíc korun. Kdo ale nechce být „ starý dobrý hluchý“ pilot, bude používat aktivní sluchátka a chránit tím výrazně svoj jedinečný sluchový orgán.