Elektronische Lärmkompensation zur Verbesserung des Sprachverständnisses bei Luftfahrzeugführern*

Zusammenfassung

Schallmessungen beim fliegenden Personal des Marinefliegergeschwaders 5 unter reellen Flugbedingungen haben ergeben, dass aufgrund des Fluglärms und der Belastung durch die zwingend notwendige Benutzung von Intercom und Funksprechverkehr ein erhöhtes Lärmschwerhörigkeitsrisiko für Luftfahrzeugführer besteht. Die im regulären Flugbetrieb auftretenden Geräuschmissionen liegen hier praktisch ständig oberhalb von 90 dB(A). Zur Verhütung einer berufsbedingten Lärmschwerhörigkeit sind am Arbeitsplatz Schutzmaßnahmen vorgeschrieben, wie z. B. das Tragen von persönlichem Schallschutz, was jedoch unter bestimmten Voraussetzungen widersinnig wird. So ist die Anwendung persönlicher Schallschutzmaßnahmen im Cockpit von Luftfahrzeugen problematisch, da dadurch die notwendige Kommunikationsfähigkeit zusätzlich beeinträchtigt wird. Die Lärmimmission in Cockpit und Kabine wird zwar durch Benutzung von Fliegerhelmen und Kopfgeschirren mit dicht abschließenden Ohrmuscheln deutlich gemindert, jedoch wird die Dämmung durch den zwingend erforderlichen Sprechfunkverkehr und die Benutzung des Intercoms wieder aufgehoben. Ein von der Firma „Sennheiser electronic” entwickeltes aktives Lärmkompensationssystem, das nicht erwünschten Schall durch Interferenz mit amplitudengleichem, jedoch gegenphasigem (Anti-)Schall möglichst weitgehend auslöschen soll, verspricht hier eine Verbesserung der Situation. Dabei muß ausgeschlossen sein, dass das Nutzsignal mitkompensiert wird. Außerdem sollte der Abstand zwischen Nutz- und Störsignal deutlich vergrößert sein. Die Wirksamkeit dieser aktiven Lärmkompensation wurde mit einer von uns entwickelten Schallmeßmethode unter reellen Flugbedingungen überprüft. Die Ergebnisse werden dargestellt und diskutiert.

Summary

Noise exposure measurements were performed in pilots of the Federal Navy during realistic flight situations. The ambient noise levels during regular flight service were maintained at levels nearly all the time above 90 dB. To avoid occupational hearing loss, the „Noise Injury Prevention Code” issued by the insurers would demand wearing personal ear protection, e. g. ear plugs. But such equipment in the aircraft cockpit would have precisely the opposite effect, because one of the reasons for possible damage to hearing is radio communication. To be able to understand radio traffic in spite of the noisy environment, headphone volume must be raised above the noise of the engines. The use of ear plugs can be of only limited value. Whereas pilots with normal hearing show only little impairment of speech intelligibility, those with noise-induced hearing loss show substantial impairment that varies in proportion to their hearing loss. Communication abilities may be drastically reduced which may compromise the reliability of radio traffic. Cockpit noise has its maximum intensity around 125 Hz and flight helmets and ear defenders are not very effective in low frequency ranges. Sennheiser electronic KG developed an active noise compensation circuit, which makes use of the „anti noise” principle. Here the outside noises picked up by two microphones integrated into the headset are processed electronically in such a way that they largely neutralise the original noise. It had to be made sure that the radio traffic signal was not also compensated and that the signal to noise ratio was clearly increased. To evaluate the effectiveness of the active compensation system we performed noise exposure measurements with a method that has been reported elsewhere. The results are described and discussed.