Hoofdtelefoons moeten ook compatibel zijn met andere apparatuur zoals helmen, werken in moeilijke omstandigheden (hitte, kou, vochtigheid en stof) en integreren met verschillende communicatiesystemen van het platform.
Oud en nieuw
Een dergelijk groot aantal vereisten maakt het problematisch om tactische headsets te vervaardigen die volledig zouden voldoen aan de behoeften van soldaten en die tegelijkertijd geen omslachtig apparaat zouden zijn. De markt voor dergelijke apparatuur kan worden verdeeld tussen traditionele hoofdtelefoonopties en nieuwere in-ear-apparaten.
Alle bestaande telefoonhoofdtelefoons bestaan uit drie hoofdcomponenten: twee telefoons met een kopje en een oorkussen, verbonden door een brug die rond het hoofd loopt, waardoor u ongewenste geluiden van buitenaf kunt horen en vertragen; een microfoon met een filter om te hard geluid te vertragen: en een kabel die de headset verbindt met een radio of ander audioapparaat.
In-ear-apparaten gebruiken een klein oorstukje dat in uw oor past, zoals een commerciële hoofdtelefoon. Een dergelijke headset bevat echter ook een microfoon die via een kabel is verbonden met het radiostation op de borst.
Matthew Hemenez van Silynx, een headset-ontwerper en fabrikant, zei dat de markt nog steeds wordt gedomineerd door headsets. Hoewel deze toestellen technisch nog steeds verbeterd worden, bijvoorbeeld door geavanceerde anti-ruisfilters, is het lastig om het binnenkomende geluid veel schoner te maken dan het al is.
Volgens hem vinden er "grote veranderingen" plaats op applicatieniveau, waarbij soldaten de voordelen zien van in-the-ear-apparaten ten opzichte van oordopjes. Hij is ook van mening dat headsets "vandaag als onaanvaardbare apparaten moeten worden beschouwd".
Zijn argument is dat de hoog uitgesneden ballistische helmen die tegenwoordig aan soldaten worden aangeboden, specifiek zijn "geslepen" voor headsetgebruik, omdat er ruimte moet worden geboden voor telefoons. Hemenez merkte op dat het leger, samen met de industrie, heeft besloten om 25% van de bescherming die een standaard ballistische helm biedt te verwijderen, zodat headsets kunnen worden gebruikt, "dit is nauwelijks een compromisoplossing." Het door hem aangevoerde argument. is dat de headsets moeten worden ontworpen voor het hoofdplatform, dat wil zeggen de helm, en dat de veranderingen in het helmontwerp om overeen te komen met de headset een "gedeeltelijke optimalisatie" vertegenwoordigen.
Overeenkomen om van mening te verschillen?
Fabrikanten van bestaande headsets zijn het sterk oneens met dergelijke argumenten. Volgens Eric Fallon van 3M Peltor kunnen in-het-oor-oplossingen slechts korte tijd worden gedragen, waarna ze oncomfortabel worden en, "als je het eruit trekt, het al moeilijk is om het weer in te doen, in tegenstelling tot hoofdtelefoons."
Hij zei dat de ervaring met oordopjes veel rijker is en dat de US Navy Special Forces en de Delta Squad "over het algemeen van ze houden". Hoewel hij erkende dat sommige commandanten zonder ervaring geloven dat ITS een veelbelovende route is, ziet hij het enige mogelijke nut in situaties waar veel stealth nodig is en soldaten discreet moeten zijn.
Chris Moore van Revision Military, die in 2017 het nieuwe Sensys ComCentr2 in-ear-apparaat lanceerde, zei dat in-ear-apparaten een relatief nieuw apparaat zijn. Het US Marine Corps (ILC) accepteerde deze macrodeepliner-apparaten pas in 2009; gekocht meer dan 40 duizend eenheden zijn niet ingezet in de divisies.
Volgens Hemenez maken de ontwikkelingen in in-het-oor-producten ze betrouwbaarder. Hij zei dat Silynx geen beengeleidingstechnologie gebruikt voor zijn microfoons. Deze benadering wordt al enige tijd gebruikt bij in-het-oor-headsets, maar het vereist een nauwkeurige plaatsing van het oorstukje in het specifieke deel van het oor, waar de kraakbeenachtige rand aanwezig is, zodat vocale trillingen kunnen worden overgedragen.
Hij merkte op dat ze een probleem kunnen worden voor de soldaten, omdat in het geval van verplaatsing of verwijdering van de voering uit deze zone, de communicatie wordt beëindigd. Silynx gebruikt een in-ear microfoon als alternatief voor bone conduction. Dit betekent dat de headset kan worden verplaatst zonder de verbinding te verstoren, terwijl je met deze oplossing het gefluister veel duidelijker kunt horen, wat niet het geval is bij bone conduction devices, die hier problemen mee hebben.
Hemenez' kritiek op headsets is als volgt: ze voegen 0,5 kg toe aan het gewicht van de helm; bij warm weer met gesloten oren is het erg ongemakkelijk; en ze zijn aan de helm bevestigd en, als ze worden verwijderd, blijft de soldaat zonder communicatie. Hij voegde eraan toe dat als een soldaat oogbescherming of een veiligheidsbril draagt, de slapen achter de oren de afdichting van het oorstukje in gevaar kunnen brengen en de geluidsbescherming snel kunnen verslechteren.
Daarom is de uitdaging voor bedrijven als Silynx om een overtuigend argument te bieden voor het gebruik van in-the-ear-headsets, maar tot nu toe is de reactie van het leger hierop gemengd. Hemenez denkt dat dit komt door de voorkeuren van verschillende generaties. Oudere soldaten die traditioneel headsets hebben gebruikt, geven de voorkeur aan deze apparaten en zullen daarom waarschijnlijk geen nieuw apparaat kiezen dat ze ongemakkelijk vinden.
Hij verwees naar een programma van het Amerikaanse leger uit 2013 dat een klein aantal ITE's voor tests aanschafte met het vooruitzicht op meer inkoop voor alle infanterie-eenheden. Hemenez merkte echter op dat het programma in feite nogal "experimenteel" was en na drie maanden werd stopgezet.
Hij vergeleek deze reactie met die van wetshandhavingsinstanties, die geen problemen hebben met ITE-systemen, aangezien de politie en anderen geen vergelijkbare ervaring hebben met headsets en ITE-tegenhangers daarom niet ongemakkelijk vinden. “Het gaat om perceptie. Helmen en headsets zijn ook oncomfortabel, maar dat is een ander soort ongemak."
Moore was het ermee eens dat perceptie belangrijk is en dat "progressieve mensen het beter doen met IEE's, en mensen die echt een hekel hebben aan verandering, willen er niet eens van horen." Naar zijn mening probeert de militair vanwege meningsverschillen beide opties uit te proberen, zodat het personeel kan kiezen."
De zaak kwam op gang met het vrijgeven van twee verzoeken om informatie over hoortoestellen. De eerste in de Communications Accessory Suite-Land werd in juni 2017 door het leger vrijgegeven en de tweede in Hearing Enhancement Devices werd in september 2018 door de USMC uitgebracht.
Om zo goed mogelijk aan de behoeften van deze verzoeken te voldoen, zijn hoofdtelefoon- en in-ear-opties beschikbaar. We kunnen stellen dat het wereldbeeld langzaam begint te veranderen, en steeds meer militairen erkennen de mogelijkheden die in-het-oor apparaten bieden. Of deze producten in het kader van het officiële programma in grote hoeveelheden zullen worden ingekocht voor het leger en de mariniers, is echter nog niet helemaal duidelijk.
Wees de eerste
Terwijl reguliere legers nogal terughoudend zijn om in-het-oor-oplossingen te gebruiken, gebruiken speciale operatietroepen deze apparaten al geruime tijd. Hoewel de 3M Peltor Comtac III-familie van headsets ongetwijfeld een van de meest populaire oplossingen is en in veel landen door speciale eenheden wordt gebruikt, zijn in-ear-opties de laatste tijd steeds populairder geworden.
Hemenez zei dat de Australische, Britse en Amerikaanse MTR's hier de leiders zijn en dat de Britten Silynx-producten al meer dan tien jaar gebruiken. "Deze speciale troepen hebben hun wereldbeeld volledig veranderd, wat niet kan worden gezegd over andere landen."
Fallon merkte op dat headsets in bijna elke omgeving kunnen worden gebruikt, in alle omgevingen, van lucht en water tot woestijn en stof; ze zijn betrouwbaar genoeg voor de meeste operaties. Dit trekt speciale krachten aan, omdat dergelijke apparaten bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt: voor het uitwisselen van berichten met de vliegtuigbemanning, tijdens parachutesprongen, tijdens het zwemmen in water (tot 20 meter diep), op stranden en ander zandig terrein.
Hij voegde eraan toe dat hoofdtelefoonopties omvatten het bevestigen van de telefoons aan een rail op een bijgesneden helm om de trui niet om het hoofd te gooien. Hierdoor kunnen ze indien nodig worden verschoven om de parotisruimte te ventileren.
Echter, net als bij de in-het-oor-producten van Silynx, had 3M ook problemen met de testmethodologie voor zijn in-het-oor-producten en verliet deze daarom. Fallon merkte op dat het allemaal neerkwam op het helmprobleem; sommige soldaten droegen helmen van de verkeerde maat bij het gebruik van de headset, wat dit als ongemak uitlegde.
"Het Amerikaanse leger heeft een lange weg afgelegd om te begrijpen hoe belangrijk een helm is voor een soldaat, vooral als je gadgets aan die helm toevoegt", zei Fallon. "Regelmatige eenheden zullen niet snel hoge gekroonde helmen opgeven, omdat de nadruk ligt op kogelvrije bescherming."
Defensie kwestie
Maar doordat de conventionele krijgsmacht technisch steeds geavanceerder wordt, neemt ook de prioriteit van communicatie toe.
Fallon noemde gehoorbescherming ook als een belangrijk punt van zorg, eraan toevoegend dat het Department of Veterans Affairs $ 1,5 miljard heeft uitgegeven aan gehoorproblemen voor voormalige militairen. Gehoorbescherming in headsets moet bestand zijn tegen de overgang van zeer stille naar extreem luide scenario's, evenals de plotselinge gebeurtenissen waarmee soldaten in gevechten worden geconfronteerd.
Een patrouilleploeg in Afghanistan kan bijvoorbeeld meerdere dagen in een zeer stille omgeving verblijven, waarbij gehoorbescherming niet nodig is. Tijdens een botsing wordt het echter snel lawaaierig, vooral bij het gebruik van wapens zoals de AT4-handgranaatwerper, waarvan het volume 180 dB bereikt, "terwijl het de gehoororganen negatief kan beïnvloeden, soms tot het einde van het leven." Fallon voegde eraan toe dat men "audiobehoeften moet begrijpen omdat ze complex zijn en perioden van stilte moeten omvatten."
Verschillende soorten geluid hebben echter verschillende effecten en het geluid van een explosie heeft niet het meest negatieve effect op het gehoor. Het aanhoudende langetermijngeluid dat wordt gegenereerd door machines, vliegtuigen, motoren en generatoren heeft een veel grotere negatieve impact vanwege de persistentie en de duur ervan.
Zoals Fallon uitlegde, wordt tijdens het fotograferen een piekdruk gecreëerd die minder dan een seconde duurt. Constant geluid kan de gehoororganen beschadigen, zelfs bij een volume van meer dan 85 dB; het geluid van de HMMWV-pantserwagen kan bijvoorbeeld op het niveau van 100 dB liggen en het geluid van de CH-47 Chinook-helikopter op het niveau van 125 dB. Dit is schadelijker dan een explosie met een luidheid van 140 dB, een schot van een M4-geweer met een luidheid van 164 dB, of zelfs een schot van een AT4-granaatwerper.
Tactische headsets bieden gehoorbescherming op twee manieren. De eerste is elektrisch, waarbij de microfoons in de headset het geluid voor de gebruiker opvangen en versterken. Dit beperkt elk geluid luider dan 82 dB. Het tweede type is passieve bescherming met oorkussens voor de headset en een in-ear voor een in-ear headset. Fallon merkte op dat in-het-oor-apparaten een betere passieve bescherming kunnen bieden met een hogere geluidsabsorptie, maar in-het-oor-apparaten passen nog steeds.
Moore zei dat het leger wil overstappen op in-ear headsets vanwege een betere demping op één niveau (één set oorstukjes).
De Europese gehoorbeschermingswet EAR352 definieert de kenmerken van oorstukjes tegen continu geluid bij lage, gemiddelde en hoge frequenties. "Oortips presteren beter dan oordopjes in tests, maar bij langdurig gebruik ontstaan grote problemen." Na vier uur dragen beginnen de oren pijn te doen, terwijl de oordopjes lang kunnen worden gedragen.
Tijd voor technologie
Vooruitkijkend zei Moore echter dat er nog ruimte is voor de ontwikkeling van headsets. Hij merkte op dat apparaten zoals 3M Peltor's Comtac en dergelijke analoog zijn en terwijl ze "hun werk doen" is er tijd om nieuwe geavanceerde apparaten te maken.
"In de afgelopen 10 jaar heeft de in-ear-markt veel technologie in de headset-ruimte gebracht", zei hij. Dit is natuurlijk digitale elektronica, die essentieel is bij de productie van in-het-oor-systemen. Tegelijkertijd merkte Moore op dat het nog nooit in de koptelefoonmarkt is geïmplementeerd en dat dit precies is wat Revision als een nadeel van zijn ComCentr2-headset ziet.
Op het gebied van gehoorbescherming heeft Revision snelle ruisonderdrukking in zijn headset opgenomen wanneer een terugspoeling van hoorbaar geluid wordt gegenereerd voor actieve gedeeltelijke demping. "We hebben dit systeem in de headset kunnen integreren, wat een enorm voordeel geeft in het lage frequentiespectrum", aldus Moore. "We hebben enkele resultaten in het laboratorium en kunnen een halvering van de ruis in decibel bieden voor een passieve hoofdtelefoon met lage frequentie, wat een zeer goede indicator is, aangezien een decibel een logaritmische waarde is."
Revisie maakt ook gebruik van een digitale signaalprocessor (DSP) in de headset die algoritmen gebruikt om ruis te onderdrukken. Hierdoor kunt u in een breder scala aan ruisomgevingen werken dan wanneer het signaal via een standaardkabel rechtstreeks naar het radiostation zou worden verzonden.
Er zijn ook voordelen in termen van het vergroten van het eigendomsniveau van de omgeving. "Met digitale elektronica kunnen we de grootte van de microschakelingen aanzienlijk verkleinen en de betrouwbaarheid aanzienlijk verbeteren met meer microfoons."
In plaats van slechts twee naar voren gerichte microfoons die het geluid opnemen en afspelen naar de luidsprekers, zijn er nog twee naar achteren gerichte microfoons. Door gebruik te maken van digitale verwerking en geschikte filters, kan de gebruiker onderscheid maken tussen voor- en achtergeluid.
Moore zei dat het foutenpercentage van voor naar achter in in-het-oor en hoofdtelefoons - vooral de laatste omdat ze verder van het oor zijn - tot 40% kan zijn omdat geluiden die van de voor- en achterkant komen, worden gemengd. "Je denkt dat er iets voor je is, en het is achter je."
"Je kunt op geen enkele manier deze voor-achterfout op het slagveld hebben, omdat het erg verwarrend en verwarrend is voor de gebruiker. Daarom hebben we achterste microfoons geïmplementeerd om deze voor-achter informatie naar de gebruiker te brengen." Daarom is het volgens hem noodzakelijk om een goed 3D-audio-situationeel bewustzijn te bereiken, hoewel de meeste concurrenten twee microfoons aan de voorkant zullen hebben, en sommige slechts één.
Het uitbreiden van driedimensionale audiomogelijkheden is het creëren van ruimtelijke scheiding; dit is wat Revision positioneert als een voordeel dat haar producten onderscheidt van die van andere fabrikanten. Met deze functie kan de gebruiker naar meerdere gesprekken tegelijk luisteren en vervolgens overschakelen naar de belangrijkste - op dezelfde manier kunnen de oren selectief sommige gesprekken in de buurt blokkeren en andere beter begrijpen.
“Toekomstige commandanten zullen maximaal vier radionetwerken tegelijkertijd hebben aangesloten. Het JTACS-systeem heeft vier netwerken die tegelijkertijd werken, met verschillende namen, verschillende apparatuur en mensen, maar de huidige systemen laten op zijn best slechts twee netwerken in het ene oor toe en twee netwerken in het andere. legde Moore uit. - In het ergste geval moet u voor elk netwerk een ander paar headsets hebben; om te ontvangen en te zenden, moet je ertussen schakelen."
Revision stelt voor om deze informatiestromen te verwerken en te verwerken met een surround sound-algoritme dat bekend staat als de Head Related Transform Function, die ze opsplitst in twee kanalen (linker- en rechteroor), maar de gebruiker vervolgens voor de gek houdt door te denken dat het geluid afkomstig is van de ruimte om hem heen…. Het geluid van elk van de vier netten lijkt uit vier verschillende richtingen te komen, 90° naar rechts, 90° naar links, 45° naar links voor en 45° naar rechts voor.
"Het gevolg is twee hoofdeffecten," legde Moore uit. "Ten eerste kunnen je hersenen direct begrijpen waar het gesprek en het geluid van het radionetwerk vandaan komen, en ten tweede wordt het geluid naar beide oren gestuurd, waardoor het luider en beter verstaanbaar wordt."
Bindingen omlaag
Een ander technologisch voordeel is de eliminatie van draden in headsets, omdat de gebruiker in dit geval zijn hoofd vrijer kan bewegen. Kabels zijn de belangrijkste bron van klachten voor soldaten, ongeacht het type tactisch apparaat.
De oplossing is draadloos, waardoor kabels worden geëlimineerd, maar Hemenez merkte op dat dit een nieuw probleem zou kunnen veroorzaken: het afzonderlijk opladen van de headset. In het veld kan dit een probleem worden bij een tekort aan stroomvoorzieningen.
Moore merkte op dat draadloze dongle-achtige middelen beschikbaar zijn (elk apparaat waarvan de connector direct op zijn lichaam is gemonteerd), waarmee deze apparaten rechtstreeks op een headset of radiostation kunnen worden aangesloten om draadloze communicatie tot stand te brengen. In dit geval is er niet veel stroom of een grote antenne nodig om communicatie tot stand te brengen.
Enkele veelbelovende technologieën zijn near-field magnetische inductie (NFMI). Het voordeel voor het leger, zei Moore, is dat "de kans op het detecteren of onderscheppen van een signaal op 10-20 meter veel kleiner is dan die van op elektriciteit gebaseerde systemen zoals een Bluetooth-signaal of een standaard VHF-radio."
Fallon zei dat de NFMI een klein magnetisch veld creëert binnen twee meter van de bron, waardoor de veiligheid en betrouwbaarheid toenemen, en dat draadloze technologie veelbelovend is, hoewel deze moet worden verbeterd en beveiligd met codering.
Tactische headsets bieden meer mogelijkheden dan ooit tevoren: verbeterde gehoorbescherming; operatie in zwaardere externe omstandigheden; en geavanceerde communicatiemogelijkheden. Traditioneel leiden speciale operatietroepen op dit gebied, maar als we kijken naar het continue proces van miniaturisering en digitalisering, is het gemakkelijk te raden dat een toenemend aantal landen dergelijke apparaten zal accepteren om hun reguliere troepen te bevoorraden.
Momenteel moet het leger, ten eerste, beslissen wat ze echt nodig hebben, en ten tweede ervoor zorgen dat soldaten systemen correct gebruiken en testen, anders krijgen ze misschien geen kans om kwalitatief nieuwe voordelen op het slagveld te krijgen.
