El sistema que amplifica la voz o posibilita su audición solamente se utiliza en aquellos EPI que cubren la boca (máscaras) o los oídos (protectores auditivos)

Sistemas de comunicación en los EPI

Ramón Torra Piqué, Dr. Ingeniero Industrial08/10/2024

La comunicación inteligible por voz se ve comprometida cuando se utilizan cierto tipo de Equipos de Protección Individual (EPI), dificultando la coordinación y/o la seguridad de la tarea, por lo tanto, es importante disponer de sistemas de comunicación acoplados al EPI que amplifiquen la voz o la transmitan de forma inalámbrica a distancia.

El sistema que amplifica la voz o posibilita su audición, permitiendo la comunicación con el personal cercano, solamente se utiliza en aquellos EPI que cubren la boca (máscaras) o los oídos (protectores auditivos), así como en ambientes ruidosos. El sistema electrónico necesario es específico al modelo de EPI, cuyo detalle indicaremos en cada caso. Como complemento, en el caso de la protección auditiva es preceptivo captar las señales de aviso o alarma y opcional la conexión a radio FM.

De un modo general, los sistemas de comunicación inalámbricos están formados de un módulo ad hoc compuesto por altavoz y micrófono adaptado al EPI y conectado al módulo intermedio con pulsador para habla/escucha PTT (figura 1), permitiendo una transmisión de voz bilateral. Este sistema precisa además de un concepto operativo intuitivo que evite un manejo incorrecto. El producto ha sido desarrollado para un funcionamiento duradero, libre de fallos en condiciones ambientales extremas como la exposición a llamas y al calor o bajo la influencia de salpicaduras de agua y agua salina, por ejemplo, en aguas abiertas.

Figura 1: Fotografía del módulo PTT, con detalles que se describen en el texto.

El módulo PTT convencional dispone de dos botones de grandes dimensiones con un punto de presión óptimos en el lateral y el frontal, fáciles de manejar con guantes y que pueden notarse claramente a través de ropa gruesa o trajes de protección. Además, incorpora un botón de emergencia claramente visible de color naranja, requerido en determinados tipos de emisores/receptores de radio.

Como elementos auxiliares incluye un conector Nexus de 4 contactos compatible con sistemas de comunicación de cabeza y con otras soluciones de comunicación. Además de una clavija adicional para auricular estándar (enchufe de 3,5 mm). La carcasa, en su parte posterior, incorpora un clip giratorio para ropa, probado para la fijación sencilla a solapa o arnés del ERA. Un cable de 50 cm de longitud sin estirar, con zona larga en espiral para un mayor campo de acción, conecta el módulo habla/escucha al módulo bidireccional (emisor/receptor) de radio correspondiente (Motorola, 3M, Philips etc.).

Máscara con amplificador de voz

La máscara está diseñada sin componentes electrónicos para minimizar el peso, reducir la tensión y fatiga a la vez que permite facilitar la limpieza y desinfección, que es preceptiva en los ERA, puesto que no es un equipo personal. Este sistema facilita la comunicación, entre los colegas durante la intervención y se impuso en USA habitualmente con gran éxito incorporando, al regulador acoplado a la máscara, un módulo electrónico de captación/amplificación de la voz que se emite a través de la membrana fónica, eliminando el sonido de inhalación de aire.

El módulo electrónico, encapsulado y con pinza de enganche, se monta sobre el hombro del atalaje, proporcionando comunicaciones claras y fuertes, mientras se mantiene un perfil bajo para evitar los puntos de enganche.

Protector auditivo con módulo de comunicación ambiental y radio FM

Es importante que la protección auditiva utilizada proporcione suficiente atenuación del ruido para proteger al usuario, pero no tanta como para que los usuarios queden aislados de su entorno auditivo. Una protección excesiva puede impedir que los usuarios escuchen a sus compañeros de trabajo, alarmas y otros sonidos importantes.

El ajuste de equilibrio individual entre las funciones de radio FM y la dependencia del nivel permite al usuario adaptar la funcionalidad al entorno de trabajo, el cual comprende:

Función de pulsar para escuchar una comunicación cara a cara sencilla.
Función de ahorro de batería.
Sistema de advertencia de batería baja.
Entrada AUX para conexión a MP3 o radio de comunicación.

El desafío que presentan los dispositivos electrónicos de protección auditiva es la necesidad de equilibrar los requisitos de protección auditiva con la comodidad del usuario, la facilidad de comunicación y el deseo de escuchar música la proporciona una gama de protectores auditivos (ver figura 2), con funciones electrónicas integradas que ofrecen protección, comunicación y placer. Este sistema de comunicación cercana y entretenimiento es también aplicable cuando se usan cascos industriales.

Figura 2: Fotografía de la orejera con antena y arnés de cabeza. A la izquierda se adjunta la solución (arneses con enganche) para acoplar la orejera al casco.

Protector auditivo en casco integral con módulos de comunicación

El casco integral, cuyo uso es actualmente preceptivo en los bomberos, no dispone de ranuras externas para aplicar la solución propuesta en el párrafo anterior y por ello los componentes que forman el sistema presentan tres versiones, la configuración indicada en la figura 3, corresponde a un módulo de comunicación ambiental en función del nivel de elevación y cuyo detalle es el siguiente:

1. Vista general del conjunto protector auditivo (SNR 26 dB), con regulación en el arnés de cabeza, incluyendo la función dependiente del nivel, incluyendo el ajuste amplificador de volumen y dispuesto para su incorporación en el interior del casco integral.

2. Conjunto protector auditivo montado en el interior del casco integral.

3. Casquete, incorporando altavoz, potencia máxima 100 mW y amplificadores para sonido ambiental omnidireccionales con sensibilidad -32 ± 2dB.

4. Casquete, con 2AAA baterías (Duracell, Varta), versión aprobada por ATEX

5. Casquete con pulsadores on/off y mando para la regulación volumen.

Figura 3: Casco integral con protección auditiva, con detalle de los adecuados componentes, para el caso de comunicación cercana.

Una segunda versión de esta configuración posibilita la comunicación inalámbrica y dispone de los mismos elementos indicados en la figura 3, pero internamente modificados para incorporar los elementos precisos a la nueva función:

6. Casquete izquierdo incorporando el micrófono flexible Electret con cancelación de ruido, 100 Hz-10 kHz, sensibilidad -61 dB y cable apantallado, resistente al fuego, para su conexión a PTT mediante conector Nexus.

Una tercera versión de esta configuración posibilita también la comunicación inalámbrica y dispone de los mismos elementos indicados en la figura 3, pero internamente modificados para incorporar los elementos precisos a la nueva función:

7. Casquete izquierdo incorporando el micrófono Acelerómetro, 100 Hz – 10 kHz, sensibilidad 1V/0,5G, situado encima de la cabeza en contacto del hueso craneal y cable apantallado, resistente al fuego, para su conexión a PTT mediante conector Nexus.

Es necesario indicar que las versiones segunda y tercera precisan completarse con un emisor/receptor de radio bidireccional conectado al módulo PTT.

Máscara con módulo de comunicación inalámbrica (figura 4)

El juego de comunicación inalámbrico para la máscara incluye varios componentes clave, por lo cual es conveniente seleccionarlos cuidadosamente para garantizar el rendimiento adecuado. El juego incluye un conjunto conector específico y un soporte para el marco del visor, así como un juego de comunicación independiente del adaptador facial, que debe conectarse, formando un conjunto de tres elementos con el módulo PTT y la radio, para que funcione correctamente, es decir:

Conectar el juego de comunicación a la máscara
Acoplar el conector al módulo ‘pulsar para hablar’ PTT o al micrófono con altavoz remoto RSM y finalmente a la radio.
Es importante remarcar que el módulo PTT y el sistema de comunicación deben conectarse a la radio antes de activar todos los dispositivos. No desconecte el dispositivo mientras se esté utilizando la radio.

Figura 4: Máscara con módulo de comunicación inalámbrica incorporado indicando detalles de su fijación al marco del visor.

Asegúrese de que el sistema de comunicación elegido presenta la conexión correcta, puesto que esto influye en el volumen del altavoz. Por ejemplo, el micrófono y el altavoz no están usando la misma conexión a tierra, puesto que el conector dispone de una conexión adicional de tensión negativa.

Consideramos importante considerar las limitaciones que implica esta solución de comunicación inalámbrica, puesto que solamente se puede utilizar cuando se precisa la protección respiratoria para la intervención, lo cual representa un porcentaje muy bajo de la actividad total externa del bombero.

Cascos para bombero con módulo de comunicación inalámbrica

Los cascos integrales para bomberos, en los quince últimos años, se han impuesto en el mercado europeo y han modernizado sus prestaciones a los usuarios, incorporando sistemas de comunicación bidireccional para mejorar la seguridad y eficacia en sus intervenciones frente al fuego estructural, en rescates y/o accidentes de tráfico.

El sistema de comunicación descrito en el párrafo anterior no se aplica en la máscara que se acopla al casco por las siguientes razones:

La electrónica del sistema de comunicación se excluye de la máscara, facilitando con ello el preceptivo lavado y desinfección después de cada uso, puesto que no es personal.
El casco sí es personal y debe utilizarse en cualquier intervención, como protocolo para la protección de la cabeza. Por consiguiente, al incorporar al casco, el sistema de comunicación permite, siempre que se considere necesario, coordinar desde la posición de mando cualquier intervención.

Figura 5: Casco integral para bombero, con y sin máscara acoplada. En la parte inferior de la figura se detallan los componentes del módulo de comunicación inalámbrico con micrófono flexible.

El sistema de comunicación, para el casco integral, dispone de dos soluciones, ambas adecuadas para su utilización en atmósferas explosivas y disponen de Certificación ATEX, para todos sus componentes.

Módulo de comunicación acoplado al casco con micrófono flexible que comprende (ver figura 5): conjunto fijado, mediante clips A y B en el interior derecho de casco, accionado el B por palanca para facilitar el montaje/desmontaje y dispone del brazo flexible con captador del micrófono y longitud regulable, que permite posicionarlo junto a la boca o membrana fónica de la máscara y en posición de espera cuando no se usa. Además, se incluye, en la base del conjunto, una conexión para posicionar, de forma segura cuando no se usa, el cable externo de conexión Nexus al PTT. Interiormente, el conjunto aloja la electrónica que constituye el micrófono y el altavoz, así como la alimentación eléctrica.
Módulo de comunicación acoplado a casco con micrófono de transmisión ósea que comprende (ver figura 6): conjunto fijado, mediante clips A y B en el interior derecho o izquierdo del casco, accionado el B por palanca para facilitar el montaje/desmontaje. El sensor de transmisión ósea puede colocarse en el interior del acolchado delantero de la banda de cabeza o en el interior del bolsillo de cuero enganchado a las correas del sistema de suspensión. En ambos casos el bolsillo de cuero dispone de una solapa, de forma que el sensor queda en contacto con el cráneo o la frente al colocarse el casco.

Figura 6: Casco integral para bombero, con y sin máscara acoplada. En la parte inferior de la figura se detallan los componentes del módulo de comunicación inalámbrico con micrófono óseo.

Es importante remarcar que el módulo PTT y el sistema de comunicación deben conectarse a la radio antes de activar todos los dispositivos. No desconecte el dispositivo mientras se esté utilizando la radio. Mantener una distancia de 20 a 30 cm entre el PTT/RSM y el módulo de radio a fin de evitar riesgos de interferencias, que pueden reducir la calidad de la comunicación.

Si los accesorios de comunicación no se van a utilizar durante un periodo prolongado, es recomendable desmontarlos del casco, puesto que el cable de conexión puede molestar al usuario durante algunas operaciones.

Protección auditiva de alto rendimiento y soluciones para una comunicación específica

Esta especial y adecuada protección auditiva (figura 7) proporciona a los agentes de policía, personal militar, y a los cazadores óptima protección frente al ruido, y al mismo tiempo la posibilidad de oír el ambiente que les rodea, siendo especialmente útil para tiro al blanco. El sistema protege su oído mientras le permite una clara comunicación. Los micrófonos incorporados en los casquetes mejoran las condiciones perceptivas de los usuarios, permitiéndoles oír sonidos ambientales del entorno mientras protege su audición. El sistema de comunicación se utiliza como cualquier otro conjunto de cabeza autónomo o con cascos balísticos, máscaras respiratorias y equipos oculares.

En lugar de cortar los picos de sonido, los casquetes los comprimen, atenuándolos a un nivel seguro, mediante la denominada función dependiente del nivel. Esto significa que se puede comunicar con sus colegas en el campo de tiro o en situaciones de combate, incluso cuando otros están disparando.

Figura 7: Foto de un militar con casco de combate, protección ocular y auditiva especial para comunicación inalámbrica.

La serie de protectores auditivos (ver figura 8) pueden también utilizarse para comunicación inalámbrica con el acoplamiento de un micrófono de cuello en la entrada de audio (AUX) de la orejera (estéreo 3,5 mm) y entonces conectarlo a cualquiera de los sistemas PTT y radio descritos en los apartados anteriores. El micrófono de cuello está protegido contra salpicaduras y dispone de un conector Nexus TP120 para su conexión al sistema PTT. Este flexible sistema es ideal cuando ocasionalmente se requiere comunicación bidireccional.

Figura 8: Esquemas de los protectores auditivos que se usan en los agentes de seguridad, cazadores y personal militar. Se dispone de tres versiones para bandas de cabeza: plegable, de cuero negro y en tejido camuflaje, otras versiones incorporan arnés de nuca.

Bibliografía