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イヤーマフは2 つの異なるアイテムを指します。どちらのアイテムも、頭の上部または後部にフィットする熱可塑性または金属製のヘッドバンドと、通常は両耳を覆うための両端のクッションまたはカップで構成されています。カップは、人の耳を覆って暖めるように設計された衣類アクセサリーの場合もあれば、人の耳を覆って聴覚を保護するように設計された個人用保護具の場合もあります。
寒い天気
歴史
保温用イヤーマフは、メイン州ファーミントンのチェスター・グリーンウッドが1873年に15歳のときに発明しました。 [1]彼はアイススケートをしているときにこのアイデアを思いつき、祖母に毛皮の房をワイヤーの輪の間に縫い付けるように頼んだと言われています。[2]彼の特許は改良されたイヤープロテクターに関するもので、彼と地元の従業員はファーミントン地域で60年近くにわたってこのイヤープロテクターを製造しました。[1]
耳当てと帽子
防寒用のイヤーマフは、寒さから身を守るために着用します。耳は頭の側面から伸びて音波を集めるため、皮膚の表面積と体積の比率が高く、筋肉組織がほとんどないため、気温が下がると最初に不快なほど冷たくなる体の部位の 1 つになります。特に激しい運動をしているときは、体の大部分が心地よく温かい場合でも、この不快感を感じる人もいます。風により、耳が頭の他の部分よりもはるかに冷たくなることがよくあります。耳が不快なほど冷たく、体の他の部分がはるかに暖かい場合、冬用の帽子やジャケットのフードで耳を覆うと、頭や体が不快なほど熱くなり、寒い天候では危険な状態である頭部の発汗を引き起こす可能性があります。イヤーマフは、体の他の部分が過熱したり、激しい運動による排気熱が閉じ込められたりしないように、耳だけを温めるために使用できます。
保温イヤーマフの種類
保温イヤーマフには主に 2 つのタイプがあります。1 つは、大きなヘッドフォンに似た構造で、バンドが頭のてっぺんにかかっています。もう 1 つは、発熱する素材でできた 2 つの丸いイヤーピースが、頭の後ろの周囲を囲む厚いヘッドバンドに接続されているタイプです。ヘッドバンドの中には、耳を温めるのに十分な厚みと幅があるものもあり、このように使用される場合は「イヤーマフ」と呼ばれます。
聴覚保護
歴史
防音イヤーマフは第二次世界大戦中に誕生したと考えられています。[3] 軍用機のパイロットは、エンジン音による騒音性難聴を防ぐために、耳に革製のフラップを装着していました。[3]その後すぐに、ヘッドバンドと外耳にフィットするカフで構成されたイヤーマフのプロトタイプが開発されました。これらの初期のバージョンは、ヘッドバンドが頭にきつく固定されることで不快感が生じるため、実用的ではありませんでした。[3] 1954年に、より快適なクッションデザインのイヤーマフが開発されました。[3]
概要
米国の職場における聴覚保護は、労働安全衛生局(OSHA)、鉱山安全衛生局(MSHA)、国立労働安全衛生研究所(NIOSH) などの組織によって規制されています。騒音が一定の基準を超える場合、聴覚保護を聴覚保護プログラムに含めることができます。OSHA は、8 時間シフトで平均 85 dBA の騒音強度にさらされる雇用主に対して、聴覚保護装置 (HPD) の使用を推奨しています。8 時間シフトで平均 90 dBA 以上の騒音強度にさらされる場合は、HPD が必須です。[4] MSHA の要件は OSHA に似ています。OSHA と MSHA は、基準聴力検査を受けていない労働者、または標準閾値シフトと呼ばれる聴力閾値のシフトがあった労働者に対して、聴覚保護装置の使用を義務付けています。[4] [5] しかし、これは OSHA が HPD を効果的であると考えていることを意味するものではありません。[6]
聴覚保護用イヤーマフは、遮音材で裏打ちされたカップを備えており、外見は断熱イヤーマフやヘッドフォンに似ており、聴覚保護として着用されます。これらは、建設現場で使用するために、ヘッドバンドに装着したり、ヘルメットの側面にクリップで留めたりすることができます。一部のメーカーは、ヘッドフォンと耳栓を組み合わせて、音楽、通信、またはその他のオーディオソースを聴きながら、周囲の騒音からの保護または遮断も楽しめるようにしています。さらに音を減衰させるために、耳栓をイヤーマフと一緒に使用することもできます。[7]ヘッドバンドと外側のカバーは通常、硬い熱可塑性プラスチックまたは金属で作られています。保護は通常、音響フォームによって行われます。これは、空気抵抗を増やすことで音波を吸収し、波の振幅を減らします。エネルギーは熱に変換されます。イヤーマフは、職場で使用したり、コンサート、銃の射撃、重機、草刈りなどの騒々しい活動のためのレクリエーションで使用できます。
人が過度に騒がしい環境（85 dB以上）にさらされる場合、騒音性難聴を防ぐために聴覚保護装置の使用が推奨されています。[8] [9]電動工具、騒音の出る庭用機器、または銃器を使用する場合は、常に聴覚保護具を着用する必要があります。 140 dBを超える騒音は、永久的な難聴を引き起こす可能性があります。 銃器の騒音レベルは、銃器の種類に応じて140 dBから175 dBの範囲です。 銃器を使用するときは、二重の聴覚保護具（イヤーマフと耳栓の併用）を使用することをお勧めします。[10]大きな騒音にさらされると、音を知覚するために神経インパルスを脳に送るのに不可欠な内耳の有毛細胞が損傷します。 これらの有毛細胞が失われると、会話や音がこもったり歪んだりする可能性のある難聴につながり、耳鳴りは難聴を伴うことがよくありますが、耳鳴りを治す方法はありません。[11]職場では、OSHAは8時間勤務で平均90dBA以上の騒音にさらされる場合は常に聴覚保護装置の使用を義務付けています。環境が騒がしいほど、聴覚障害のリスクなしに過ごせる時間は短くなります。NIOSHも聴覚保護の基準を策定しています。[12] NIOSHの基準はOSHAと比較して、安全な騒音暴露時間の推定においてより保守的です。以下の表は、さまざまな騒音レベルでの1日の最大暴露時間に関するNIOSHの基準です。[13]
聴覚システムは周波数に応じて音に対する感度が異なるため、保護具を着用せずに中～高周波数の音に騒音にさらされると、低周波数の音よりも聴覚に大きなリスクが生じます。この周波数依存性は、曝露のデシベルレベル (dB A) を表す A 特性曲線の使用に反映されています。[14] A 特性曲線は、500～4000 Hz の中周波数成分を、その範囲外の周波数よりも重視します。より低く、損傷を及ぼさない音量では、聴覚保護具を着用すると、音に頻繁にさらされることによる疲労が軽減されます。
減衰特性
一般的なイヤーマフは、慎重に管理された実験室環境でテストした場合、騒音レベルを約 23 dB 減衰（低下）します。[16] EPA は、イヤーマフ製造業者に各デバイスの性能をテストし、製品のラベルに特定の騒音低減機能を記載することを義務付けています。[17]この単一の数字は、騒音低減評価、または NRR と呼ばれます。減衰は、現場で着用したり、実際の環境で測定した場合よりも、実験室でのテストで測定した場合の方が高くなります。ただし、イヤーマフは耳栓と比較して変動が最も少なかったです。現場と実験室の結果の不一致は、デバイスの着用方法に関する不適切なトレーニングが原因である可能性があります。[18]実験によると、一般的なイヤーマフの使用者によって達成される実際の減衰は、ラベルに記載されている NRR の 33% ～ 74% にすぎません。[18] 不適切なフィット、デバイスの劣化、頭部との密閉性の低さはすべて、デバイスのパフォーマンス低下の一因となります。これらの欠点にもかかわらず、研究によると、耳栓よりもイヤーマフの実際の性能はメーカーの表示に近いことがわかっています。[18]これは、イヤーマフの方がユーザーにとって正しく装着しやすく、場合によっては聴覚保護のより適切な選択肢となる可能性があることを示唆しています。
イヤーマフと耳栓のどちらを選ぶか決める際には、異なる音の周波数で達成される騒音低減レベルを考慮することも重要です。一般的に、イヤーマフは耳栓よりも低周波（<500 Hz）の音の減衰が少なくなります。[19]そのため、騒音が低周波エネルギーに支配されている状況では、耳栓の方が効果的である可能性があります。イヤーマフは、人間の聴覚感度の範囲を下回るため聞こえない超低周波周波数（< 20 Hz）の騒音を低減することができません。[20] 一方、耳栓は超低周波音をある程度減衰させることができます。[20]
受動的対能動的
大きな音からユーザーを保護するために使用されるイヤーマフには、音響特性とイヤーマフを作成するために使用される材料に基づいて、パッシブ減衰イヤーマフとアクティブ減衰イヤーマフの 2 種類があります。
パッシブイヤーマフの信号を減衰させる能力は、使用されている素材によって決まります。イヤーマフの素材と構造は、外耳道から伝わる音のレベルを下げるために使用されます。硬質プラスチックでコーティングされたカップ状のフォームなどの素材は、フォームの厚みと減衰特性により音を遮断します。[21]
アクティブ イヤーマフには電子部品とマイクが内蔵されており、ユーザーは背景の騒音を減衰させながら通信へのアクセスを制御できます。騒がしく危険な環境にいる場合、装着者は機械の動作音、上司の指示、同僚との会話など、外部の音源を聞く必要がある場合があります。イヤーマフの素材とデザインにより適度な減衰 (約 22 dB NRR) が実現しますが、ユーザーは仕事に必要な音をある程度取り込むことができます。これらのイヤーマフには音量コントロールが組み込まれており、減衰を増減できます。
アクティブノイズリダクションイヤーマフには、電子ノイズキャンセリングまたはアクティブノイズキャンセリングが組み込まれており、低周波ノイズ（約26 dB NRR [21] ）を減衰させます。 [22]イヤーマフ内のマイク、回路、スピーカーは、ノイズをアクティブにキャンセルするために使用されます。信号がマイクに入ると、イヤーマフ内の電子機器は、信号と180°位相がずれた信号を返送し、この信号を「キャンセル」します。[23]この反対の信号は波形の振幅を減らし、信号を減らします。これらのイヤーマフは、ディーゼル機関車、大型トラクター、飛行場などの低周波音などの連続信号から保護するように設計されています。[22]
耳栓による二重保護
ほとんどのイヤーマフは、103 dBCまでの騒音レベルに対して適切な減衰効果を発揮すると期待できます。[16]この強度を超えるレベルでは、聴覚障害から適切に保護するために、ユーザーは耳栓の上にイヤーマフを着用する必要があります。2種類の聴覚保護具を同時に使用する方法は、デュアル聴覚保護具と呼ばれます。MSHA規制では、8時間の平均曝露が105 dBA以上の場合、労働者はデュアル聴覚保護具を使用しなければならないと規定されています。 [17] 米国国防総省は、108～118 dBAの騒音に曝露された場合、デュアル保護具の使用を推奨しています。[24]銃を発射する場合も、非常に高いレベルの衝撃（140 dB以上）が発生するため、デュアル保護具が推奨されています。[25]
二重聴覚保護による騒音低減量は、2つの装置の騒音低減評価の合計ではありません。[26]たとえば、NRRが25dBの耳栓とNRRが20dBのイヤーマフを着用している場合、組み合わせた保護は45dBにはなりません。代わりに、2つのNRRのうち高い方に5dBを加算する必要があります。[26]前の例では、イヤーマフと耳栓を組み合わせたNRRは30dB（25dBプラス5）と推定されます。
効果を阻む障壁
フィット
イヤーマフが頭に正しくフィットすることは、適切な聴覚保護を提供するために不可欠です。[27] [28]個人によって異なるサイズのイヤーマフが必要になります。[29]これは、子供用のイヤーマフを検討するときに特に覚えておくことが重要です。イヤーマフは頭にしっかりと密着し、耳を圧迫することなく外耳を完全に覆う必要があります。さらに、ヘッドバンドはクッションを耳の上に保持するのに適した長さでなければなりません。[29]そうでない場合、音がイヤーマフの下から漏れ、ユーザーの耳に届く可能性があります。一部の着用者は、髪の毛が耳を覆っているときや眼鏡をかけているときにイヤーマフを使用する場合があります。頭に装着する前に、髪の毛を慎重に後ろに引っ張り、クッションから離してください。邪魔になる髪の毛や厚いフレームの安全メガネの上にイヤーマフを配置すると、イヤーマフの減衰が 5～10 dB 減少する場合があります。[30]フレームの薄い眼鏡でも、聴覚保護の有効性が 3～7 dB 減少する可能性があります。[29]
イヤーマフのフィット感を確認する簡単な方法は、騒音の多い環境で片方または両方のイヤーマフを頭から離してみることです。調整すると騒音がかなり大きくなる場合、イヤーマフは少なくともある程度の騒音低減効果を発揮しています。[29]
イヤーマフが適切にフィットしないと不快感が生じ、その結果、聴覚保護装置の着用を避け、その効果が低下する可能性があります。快適なイヤーマフの特徴は、軽量素材、柔らかく取り外し可能な耳覆いクッション、熱や湿気の蓄積が少ない、メンテナンスが簡単、低周波ノイズの低減、イヤーカップ内での音の共鳴がない、ヘッドバンドが広い、外耳を完全に覆うのに十分な大きさのイヤーカップなどです。聴覚保護装置が不快だと感じる場合は、別のタイプのイヤーマフや耳栓など、聴覚保護のための他のオプションを検討する必要があります。[33]
スタイル
HPDユーザー向けには、さまざまなイヤーマフスタイルのオプションがあります。スタイルには、ヘルメット用のキャップマウント、溶接ヘルメットやフェイスシールド用のネックバンド、持ち運びや保管が簡単な折りたたみ式イヤーマフ、さまざまな位置で着用できるマルチポジションイヤーマフなどがあり、イヤーマフとメガネやマスクなどの他の安全器具の両方を着用できる汎用性に役立ちます。[21]
構造伝達
イヤーマフの素材を通して音が伝わり、装置の有効性が低下する可能性があります。この伝わり方は主に1000Hz以上で見られます。[33]
イヤーマフの振動
高レベルの騒音（190 dB SPL）にさらされると、イヤーマフが外耳から振動して漏れが生じ、危険なレベルの騒音にさらされる可能性があります。[34]十分に騒がしい環境では、外耳道が振動し、イヤーカップ内に閉じ込められた空気も振動します。これは通常、低周波の騒音でのみ発生しますが、聴覚保護装置の有効性を低下させる可能性があります。[33]イヤーマフの技術は発展しており、イヤーマフ内の気流振動の影響を軽減する効果が期待されています。[21]
再調整
イヤーマフを装着している間、イヤーマフは揺れて、最も減衰効果の高い適切な位置からずれることがあります。職場では多くの人が聴覚保護装置を装着している間は動いているため、このような状況はよく起こります。咀嚼中や会話中に顎を動かすことや発汗などにより、イヤーマフと皮膚の間の密閉が破れ、音が漏れることがあります。[35]
劣化
イヤーマフの年数と物理的状態を考慮することも重要です。イヤーマフは定期的にひび割れや形状や硬さの変化がないか点検する必要があります。ヘッドバンドも張力が失われたり、頭に適切にフィットしなくなったりする可能性があり、デバイスの有効性が低下する可能性があります。[35]物理的変化により耳に開口部ができ、音が通り、減衰が減少する可能性があります。一部のメーカーによると、定期的に使用する場合はイヤークッションは6〜8か月ごとに交換する必要があります。イヤーマフを頻繁に使用する場合は、クッションを3〜4か月ごとに交換する必要があります。[36]
デメリット
イヤーマフを着用すると会話の雑音が遮断され、会話が聞き取りにくくなったり、不明瞭になったりするため、コミュニケーションが難しくなります。また、音源の位置を特定するのも難しくなります。[37]
難聴労働者の聴覚保護に関する特別な配慮
聴覚障害のある労働者は、職場で警告信号や警報が聞こえない、音がどこから来ているのかわかりにくくなる、同僚とのコミュニケーションが難しくなるなどの追加のリスク要因に直面します。[38]これは、聴覚保護装置（HPD）が信号/ノイズを労働者が聞き取れるレベル以下に減衰させるためです。 [31] OSHA規制では、重度から重度の聴覚障害がある場合でも、聴覚障害の程度に関係なくHPDを着用することが義務付けられています。[39]標準閾値シフトを経験した労働者は、OSHAによって85 dB TWAでHPDを着用することが義務付けられています。[34]聴覚障害のある労働者にHPDを装着する際には、特別な考慮事項があります。これらの要因には、快適さ、労働者の聴覚障害の程度と構成、職場で必要なコミュニケーションの要求（言語的対非言語的）、コミュニケーションのしやすさ、労働者の騒音暴露レベルが含まれます。[40]
労働者は、イヤーマフの下に補聴器を装着したい場合があります。OSHA によると、危険な騒音レベルの場所では補聴器を使用すべきではありません。ただし、OSHA は、聴覚障害保護プログラムを担当する専門家が、高レベルの騒音環境で労働者がイヤーマフの下に補聴器を装着できるかどうかをケースバイケースで決定することを認めています。労働者は、HPD を使用する代わりに補聴器 (電源がオフになっている場合も含む) を装着することはできません。OSHA は、補聴器は「聴覚保護具」ではなく、HPD の代わりに使用できるほど音を減衰させないと規定しています。[34]イヤーマフを使用せずに補聴器のみを装着すると、騒音による聴覚障害がさらに悪化する可能性があります。労働者は、80 dBA を超える騒音レベルにさらされる場合、イヤーマフを使用せずに補聴器を使用しないことが推奨されています。[41]
コミュニケーション強化と聴覚保護の両方を提供するデバイスは、大きな音を減衰させ、小さなレベルの音を増幅するために使用できます。これらは、ワイヤレスと有線の両方のオプションで利用できます。[34] [40]これらの効果は、労働者の難聴の程度と構成によって異なります。電子/通信要素を備えた二重の聴覚保護は、難聴者が警告信号を聞き取り、コミュニケーションを助けるのに役立ちます。高周波難聴の労働者は、音域全体で音を均等に減衰させる HPD からより多くの恩恵を受ける可能性があります。これは、従来の HPD が中周波数と低周波数よりも高周波 (これらの個人が難聴を抱えている) を減衰させるため便利です。一方、音域全体で均等に減衰させる HPD は、難聴の個人にとってより快適で、音域全体の音量のバランスをとることができます。このタイプの HPD は、一般に「ミュージシャン プラグ」と呼ばれます。[40] NIOSH は、さまざまな種類の HPD に関する情報を含む「聴覚保護デバイス概要」を提供しています。[42]
参照
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、イヤーマフに関連するメディアがあります。
- 国立労働安全衛生研究所 - 聴覚保護具概要
- 「マロック・アームストロング耳栓」1925年のフライト記事