orejeras

Las orejeras térmicas fueron inventadas por Chester Greenwood de Farmington, Maine , en 1873, cuando tenía 15 años. ^{[ 1 ]} Según se cuenta, concibió la idea mientras patinaba sobre hielo y le pidió a su abuela que cosiera mechones de piel entre bucles de alambre. ^{[ 2 ]} Su patente era para protectores auditivos mejorados, que él y sus empleados locales fabricaron en el área de Farmington durante casi 60 años. ^{[ 1 ]}

Las orejeras térmicas se usan para protegerse del frío. Debido a que las orejas se extienden desde los lados de la cabeza para captar las ondas sonoras, tienen una alta relación superficie cutánea/volumen y muy poco tejido muscular, lo que hace que sean una de las primeras partes del cuerpo en enfriarse incómodamente cuando bajan las temperaturas. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Algunas personas experimentan esta incomodidad incluso si la mayor parte del cuerpo está cómodamente caliente, especialmente durante la actividad física intensa. El viento a menudo puede hacer que las orejas estén mucho más frías que el resto de la cabeza. Cuando las orejas están incómodamente frías y el resto del cuerpo está mucho más caliente, usar un gorro de invierno o la capucha de una chaqueta para cubrir las orejas puede hacer que la cabeza o el cuerpo se calienten incómodamente, posiblemente induciendo la transpiración de la cabeza, una condición peligrosa en climas fríos. Las orejeras se pueden usar para calentar solo las orejas, evitando el sobrecalentamiento de otras partes del cuerpo o la retención del calor residual del movimiento intenso.

Existen dos tipos principales de orejeras térmicas. Un tipo tiene una estructura similar a la de unos auriculares grandes, con una banda que pasa por encima de la cabeza. El otro tipo tiene dos auriculares redondos hechos de un material que puede generar calor, conectados a una diadema gruesa que rodea y se coloca detrás de la cabeza. Los tapones para los oídos suelen estar rellenos de un material aislante térmico, como espuma o fibra, para aumentar su capacidad de retención de calor. Los tapones para los oídos también se utilizan como accesorio de moda y se fabrican en diferentes estilos. ^{[ 5 ] [ 6 ]} Algunas diademas son lo suficientemente gruesas y anchas como para calentar las orejas, y se denominan «orejeras» cuando se usan de esta manera.

Se cree que los protectores auditivos, también conocidos como orejeras , se originaron durante la Segunda Guerra Mundial . ^{[ 7 ]} Los pilotos de aeronaves militares usaban protectores de cuero sobre las orejas, supuestamente para protegerse de la pérdida auditiva inducida por el ruido del motor. ^{[ 7 ]} Poco después se desarrollaron prototipos de orejeras, compuestas por una diadema y soportes para la oreja. Estas primeras versiones no eran prácticas debido a la incomodidad que causaban las diademas al estar ajustadas a la cabeza. ^{[ 7 ]} En 1954, se desarrolló una orejera con un diseño de almohadilla más cómodo. ^{[ 7 ]}

La protección auditiva en el lugar de trabajo en los Estados Unidos está regulada por organizaciones como la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA), la Administración de Seguridad y Salud Minera (MSHA) y el Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH). La protección auditiva puede incluirse en programas de conservación auditiva si el ruido supera ciertos criterios. La OSHA recomienda el uso de dispositivos de protección auditiva (DPA) cuando un empleador está expuesto a una intensidad de ruido promedio de 85 dBA durante un turno de 8 horas. Los DPA son obligatorios cuando la exposición a una intensidad de ruido promedio de 90 dBA o superior durante un turno de 8 horas. ^{[ 8 ]} Los requisitos de la MSHA son similares a los de la OSHA. Tanto la OSHA como la MSHA exigen el uso de protección auditiva para los trabajadores que no se han sometido a una prueba de audición de referencia o que han experimentado un cambio en los umbrales auditivos, denominado cambio de umbral estándar. ^{[ 8 ] [ 9 ]} Sin embargo, esto no significa que la OSHA considere que los DPA sean efectivos. ^{[ 10 ]}

Los protectores auditivos tipo orejeras tienen copas revestidas con material insonorizante, similares a las orejeras térmicas y los auriculares , y se usan como protección auditiva. Se pueden llevar en una diadema o sujetar a los laterales de un casco , para su uso en obras de construcción. Algunos fabricantes combinan auriculares con protectores auditivos, lo que permite al usuario escuchar música, comunicarse u otras fuentes de audio y, al mismo tiempo, disfrutar de protección o aislamiento del ruido ambiental. Para una mayor atenuación del sonido, también se pueden usar tapones para los oídos junto con las orejeras. ^{[ 11 ]} La diadema y la cubierta exterior suelen estar hechas de un termoplástico duro o metal. La protección generalmente proviene de espuma acústica, que absorbe las ondas sonoras al aumentar la resistencia del aire, reduciendo así la amplitud de las ondas. La energía se transforma en calor. Las orejeras se pueden usar en el lugar de trabajo o en actividades recreativas para ruidos fuertes, por ejemplo, conciertos, tiro con armas de fuego, maquinaria pesada, cortar el césped, etc.

Cuando las personas están expuestas a entornos excesivamente ruidosos (85  dB o más), se recomienda el uso de dispositivos de protección auditiva para prevenir la pérdida auditiva inducida por ruido . ^{[ 12 ] [ 13 ]} Se debe usar protección auditiva siempre que se utilicen herramientas eléctricas, equipos de jardinería ruidosos o armas de fuego. Cualquier ruido superior a 140 dB puede causar pérdida auditiva permanente. Las armas de fuego tienen un nivel de ruido que oscila entre 140 dB y 175 dB, dependiendo del tipo de arma. Se recomienda usar protección auditiva dual (orejeras y tapones para los oídos juntos) al usar armas de fuego. ^{[ 14 ]} La exposición a ruidos fuertes daña las células ciliadas del oído interno, que son esenciales para enviar impulsos nerviosos al cerebro para percibir los sonidos. La pérdida de estas células ciliadas conduce a la pérdida auditiva, que puede causar que el habla y los sonidos se escuchen amortiguados o distorsionados. El tinnitus suele estar asociado con la pérdida auditiva; no existe cura para el tinnitus . ^{[ 15 ]} En el lugar de trabajo, OSHA exige el uso de dispositivos de protección auditiva siempre que una persona esté expuesta a una intensidad de ruido promedio de 90 dBA o superior durante un turno de 8 horas. Cuanto más ruidoso sea el ambiente, menos tiempo puede pasar una persona allí sin riesgo de sufrir pérdida auditiva. NIOSH también ha desarrollado normas para la protección auditiva. ^{[ 16 ]} En comparación con OSHA, las normas de NIOSH son más conservadoras en sus estimaciones de los tiempos de exposición al ruido seguros. A continuación se muestran en la tabla las normas de NIOSH para los tiempos máximos de exposición diaria a varios niveles de ruido. ^{[ 17 ]}

Debido a que el sistema auditivo tiene una sensibilidad variable al sonido en función de la frecuencia, la exposición sin protección a ruidos de frecuencia media a alta supone un mayor riesgo para la audición que los sonidos de baja frecuencia. Esta dependencia de la frecuencia se refleja en el uso de la curva de ponderación A para describir el nivel de decibelios de una exposición (dB A). ^{[ 18 ]} La curva de ponderación A otorga mayor peso al contenido de frecuencia media, de 500 a 4000  Hz, que a las frecuencias fuera de ese rango. A niveles de sonido bajos y no dañinos, la protección auditiva reducirá la fatiga causada por la exposición frecuente al sonido.

Un típico protector auditivo atenúa (disminuye) el nivel de ruido en aproximadamente 23  dB cuando se prueba en condiciones de laboratorio cuidadosamente controladas. ^{[ 20 ]} La EPA exige que los fabricantes de protectores auditivos prueben el rendimiento de cada dispositivo e indiquen sus capacidades específicas de reducción de ruido en el etiquetado del producto. ^{[ 21 ]} Este único número se llama Índice de Reducción de Ruido, o NRR. La atenuación es mayor cuando se mide en pruebas de laboratorio que cuando se usa en el campo o en entornos del mundo real. Sin embargo, los protectores auditivos tuvieron la menor variabilidad en comparación con los tapones para los oídos . Las discrepancias entre los resultados de campo y de laboratorio podrían deberse a una capacitación inadecuada sobre cómo usar el dispositivo. ^{[ 22 ]} Los experimentos han indicado que la atenuación real lograda por los usuarios comunes de protectores auditivos es solo del 33 % al 74 % del NRR etiquetado. ^{[ 22 ]} Un ajuste incorrecto, el deterioro del dispositivo y un sellado deficiente con la cabeza contribuyen a la reducción del rendimiento del dispositivo. A pesar de estos inconvenientes, las investigaciones han demostrado que el rendimiento real de las orejeras se ajusta más a las especificaciones del fabricante que el de los tapones para los oídos. ^{[ 22 ]} Esto sugiere que las orejeras son más fáciles de usar y, en algunos casos, pueden ser una opción más adecuada de protección auditiva.

Al elegir entre orejeras y tapones para los oídos, es importante considerar los niveles de reducción de ruido que se logran en diferentes frecuencias sonoras. En general, las orejeras ofrecen menor atenuación para  sonidos de baja frecuencia (<500 Hz) que los tapones para los oídos. ^{[ 23 ]} Por lo tanto, en situaciones donde el ruido está dominado por energía de baja frecuencia, es probable que los tapones para los oídos sean más efectivos. Las orejeras tampoco ofrecen ninguna reducción de ruido en frecuencias infrasónicas (< 20  Hz), ^{[ 24 ]} que es energía que no se puede oír porque está por debajo del rango de sensibilidad auditiva humana. En cambio, los tapones para los oídos pueden proporcionar cierta atenuación a los sonidos infrasónicos. ^{[ 24 ]}

Existen dos tipos diferentes de protectores auditivos que se utilizan para proteger al usuario de los ruidos fuertes, según las propiedades acústicas y los materiales utilizados para su fabricación: protectores auditivos de atenuación pasiva y protectores auditivos de atenuación activa.

La capacidad de un protector auditivo pasivo para atenuar una señal se basa en los materiales utilizados. El material y la estructura del protector auditivo se emplean para disminuir el nivel de sonido que se transmite a través del canal auditivo . Materiales como la espuma cóncava recubierta de plástico duro bloquean el sonido debido a las propiedades amortiguadoras y de espesor de la espuma. ^{[ 25 ]}

Los protectores auditivos activos cuentan con un componente electrónico y micrófonos que permiten al usuario controlar su acceso a la comunicación a la vez que atenúan el ruido ambiental. En entornos ruidosos y peligrosos, es posible que el usuario deba escuchar fuentes externas, como el funcionamiento de maquinaria, las órdenes de su supervisor o comunicarse con sus compañeros. Si bien el material y el diseño de los protectores permiten una atenuación razonable (aproximadamente 22 dB NRR ), el usuario tiene la opción de permitir el paso de algunos sonidos necesarios para su trabajo. Estos protectores incorporan un control de volumen para aumentar o disminuir la atenuación.

Los protectores auditivos con cancelación activa de ruido incorporan cancelación electrónica de ruido o cancelación activa de ruido para atenuar (aproximadamente 26  dB NRR ^{[ 25 ]} ) el ruido de baja frecuencia. ^{[ 26 ]} Un micrófono, un circuito y un altavoz dentro del protector se utilizan para cancelar activamente el ruido. Cuando una señal entra al micrófono, la electrónica dentro del protector emite una señal de vuelta desfasada 180° con respecto a la señal, "cancelándola". ^{[ 27 ]} Esta señal opuesta reduce la amplitud de la forma de onda y, por lo tanto, la señal. Estos protectores auditivos están diseñados para proteger contra una señal continua, en particular sonidos de baja frecuencia, como locomotoras diésel, tractores pesados ​​o aeródromos. ^{[ 26 ]}

Se espera que la mayoría de los protectores auditivos proporcionen una atenuación adecuada para niveles de ruido de hasta 103 dBC. ^{[ 20 ]} A niveles superiores a esta intensidad, es necesario que los usuarios utilicen tapones para los oídos con protectores auditivos encima para lograr una protección adecuada contra daños auditivos. El uso simultáneo de dos formas de protección auditiva se conoce como doble protección auditiva. Las regulaciones de la MSHA estipulan que los trabajadores deben usar doble protección auditiva cuando las exposiciones promedio de 8 horas sean de 105 dBA o más. ^{[ 21 ]} El Departamento de Defensa de EE. UU. recomienda el uso de doble protección cuando se está expuesto a ruido que oscila entre 108 y 118 dBA. ^{[ 28 ]} También se recomienda la doble protección al disparar armas de fuego debido a los impulsos de nivel extremadamente alto (140  dB o más) que se producen. ^{[ 29 ]}

La cantidad de reducción de ruido que proporciona la doble protección auditiva no es la suma de las clasificaciones de reducción de ruido de ambos dispositivos. ^{[ 30 ]} Por ejemplo, si se usa un tapón para los oídos con una NRR de 25  dB y una orejera con una NRR de 20  dB, la protección combinada no sería de 45  dB. En cambio, se deben sumar 5  dB a la NRR más alta de las dos. ^{[ 30 ]} En el ejemplo anterior, la NRR combinada de la orejera y el tapón para los oídos se estimaría en 30  dB (25  dB más 5).

Los trabajadores con pérdida auditiva enfrentan factores de riesgo adicionales en el lugar de trabajo, como la incapacidad para oír señales de advertencia o alarmas, una mayor dificultad para determinar la procedencia de los sonidos y una mayor dificultad para comunicarse con sus compañeros. ^{[ 42 ]} Esto ocurre debido a que el dispositivo de protección auditiva (DPA) atenúa las señales/ruidos por debajo del nivel que el trabajador puede oír. ^{[ 35 ]} Las regulaciones de OSHA exigen que las personas usen DPA independientemente de su grado de pérdida auditiva, incluso si tienen una pérdida auditiva severa o profunda. ^{[ 43 ]} Los trabajadores que han sufrido un cambio de umbral estándar deben usar DPA con un  TWA de 85 dB. ^{[ 38 ]} Hay consideraciones especiales que se deben tener en cuenta al ajustar DPA a trabajadores con pérdida auditiva. Estos factores incluyen la comodidad, el grado y la configuración de la pérdida auditiva del trabajador, las demandas de comunicación necesarias en el lugar de trabajo (verbales frente a no verbales), la facilidad de comunicación y los niveles de exposición al ruido del trabajador. ^{[ 44 ]}

Los trabajadores pueden querer usar sus audífonos debajo de orejeras. Según la OSHA, los audífonos no deben usarse en áreas con niveles de ruido peligrosos. Sin embargo, la OSHA permite que el o los profesionales a cargo del programa de protección auditiva decidan caso por caso si un trabajador puede usar sus audífonos debajo de orejeras en entornos con alto nivel de ruido. Los trabajadores no tienen permitido usar sus audífonos (incluso si están apagados) en lugar de usar protectores auditivos. La OSHA especifica que los audífonos no son "protectores auditivos" y no atenúan el sonido lo suficiente como para usarse en lugar de protectores auditivos. ^{[ 38 ]} Usar audífonos solos, sin el uso de orejeras, podría potencialmente causar pérdida auditiva adicional inducida por el ruido. Se recomienda que los trabajadores no usen sus audífonos sin el uso de orejeras cuando estén expuestos a niveles de sonido superiores a 80 dBA. ^{[ 45 ]}

Los dispositivos que proporcionan tanto mejora de la comunicación como protección auditiva pueden utilizarse para atenuar los sonidos fuertes y amplificar los sonidos de bajo nivel. Estos están disponibles con opciones inalámbricas y con cable. ^{[ 38 ] [ 44 ]} Los efectos de estos variarán según el grado y la configuración de la pérdida auditiva del trabajador. La doble protección auditiva con elementos electrónicos/de comunicación puede ayudar a una persona con pérdida auditiva a oír señales de advertencia y facilitar la comunicación. Los trabajadores con pérdida auditiva de alta frecuencia pueden beneficiarse más de los HPD que atenúan los sonidos de manera uniforme en todo el rango de tonos. Esto es útil porque los HPD tradicionales atenúan las frecuencias más altas (donde estas personas tienen pérdida auditiva) más que las frecuencias medias y bajas. En cambio, los HPD que atenúan de manera uniforme en todo el rango de tonos pueden proporcionar mayor comodidad y un equilibrio de volumen en todos los tonos para estas personas con pérdida auditiva. Este tipo de HPD se conoce comúnmente como " tapones para músicos ". ^{[ 44 ]} NIOSH proporciona un "Compendio de Dispositivos de Protección Auditiva" con información sobre los diferentes tipos de HPD. ^{[ 46 ]}