骨傳導技術在消防裝備中的應用
技術應用
作者：劉偉榕
摘要：消防戰士在滅火、搶險中急需一種既把繁多的單兵裝置組合一體又可解放雙手使用器械的單兵作戰裝置。文章介紹了骨傳導技術的種類功能、主要性能、簡易判斷方法以及骨傳導器件在高端及特殊場合的
使用。
關鍵詞：骨傳導；種類性能；消防裝備
中圖分類號：X924 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）05-0036-02
近年來，隨著城市城建規模的日益增大，大型建築及公共設施日益增多，大型企業層出不窮，自然災害頻頻發生，消防戰士在滅火、搶險過程中任務日益複雜、繁重，所麵臨的危險更加嚴重，隨著科學技術及保障措施的發展，消防戰士在滅火、搶險中所配帶的器械及單兵裝置種類越來越多，已經越來越影響日常正常的滅火救援。在此背景下，消防戰士在滅火、搶險中急需一種既把繁多的單兵裝置組合一體又可解放雙手使用器械的單兵作戰裝置。骨傳導技術及其相關產品近年來在我國消防防護裝備中的應用越來越多。
1 人耳辨別聲音的兩種形式
一般情況下，人耳辨別聲音主要通過兩種途徑，一種是空氣傳導，簡稱氣導，是利用空氣振動的原理，將聲音傳到耳膜，再通過耳膜傳到內耳神經；另一種是骨傳導，簡稱骨導，是利用骨頭振動的原理，通過振動頭骨將聲音直接傳導內耳，不需要耳膜的振動。通過聽到別人的說話升，是氣導作用的結果；聽到自己的說話升，則是骨導與氣導共同作用的結果。一個有趣的現象是，當我們聽到磁帶中自己的錄音時會感到“失真”，不像是自己的聲音，那是因為磁帶中錄入的隻是氣導音，骨導音沒有被錄下。
2 骨傳導器件的種類其主要功能
骨傳導的原理及技術大都應用在有線和無線通信設備中的送受話（俗稱話筒或麥克風，聽筒或揚聲器）器件或裝置裏。其功能的最大提點是抗高環境噪音，在非常繁雜惡劣環境中能利用骨導音保持正常通話；而在其他場所工作時，能同時收聽通信內容的骨導音和來自四周環境的氣導音，加上一般骨傳導器件的機械結構為全密封型，防塵防水抗震耐高溫。所以，其在消防、軍警、安保、采礦等領域和高空、水下特殊環境中都有非常高的使用價值。
骨傳導器件按其使用部位可分為：喉置骨傳導、耳置骨傳導、頭置骨傳導、顴骨置骨傳導等。這些器件的功能及工作原理不盡相同，性能差異也較大，具體如下：
2.1 喉置骨傳導送話器
喉置骨傳導送話器為骨傳導技術的早期產品，使用時夾貼在人的喉結部位。其工作原理為電磁一階差動（發電）式，無需外界激動。優點是：它為無源器件，可直接插入通信設備使用，免維護，傳導效率（即話音電信號換能效率）高，無需放大電路，音質較好，可達120dB，且價格低廉。缺點是：它為單端裝置（即送話器為骨傳導，受話器仍為普通聽筒或耳塞，氣傳導），送收話器之間有連接線，影響人的活動，另外由於其夾貼喉部，易受汗水浸漬發臭發黴，目前已逐漸退出市場。
2.2 耳置骨傳導送受話器
耳置骨傳導送受話器為雙端裝置，送受話器均為骨傳導，緊湊組合在類似耳塞形的腔體內。無源性質，送受話器一體化（無跨接線），傳導效率較高，價格較低，這些都是它的優點。缺點是：耳塞形的外形結構容易掉落，不適合奔跑等激烈運動；另外，它使用時塞入耳內，若多人合用則不衛生。
2.3 頭置骨傳導送受話器
頭置骨傳導送受話器位於人的頭頂，受話器位於左右雙耳旁，之間連接線沿頭箍走向。這種結構設計克服了上述喉置、耳置骨傳導器件的先天不足，並能與防護頭盔很好結合。缺點是：無源狀態下傳導效率較低，改有源添加放大電路後信噪比及抗噪性能均下降，有源後需使用電池，並需定期充電，這對日常有許多器材需要保養的消防戰士來說，額外增加了負擔，如忘記充電則會影響出勤，如長期不充電（超過3個月）導送話器置於頭頂時，因各人發型、頭發疏密程度不一樣，傳導效率會不同，有時很不穩定；另外，人奔跑或激烈運動時，防護頭盔同樣會發生激烈晃動，夾在盔內護層與頭皮（頭發）之間的骨傳導器件會產生激烈摩擦，送話器這時會產生高幅度的“哧-哧-”電信號幹擾，技術上很難排除和抑製。這是該款產品的先天缺陷。