1. Pētījumi Heroti-Vatas universitātē (Edinburga)
Šo pētījumu veica Heroti-Vatas universitātes zinātnieki, un to uzsāka Lielbritānijas valdība. Pētījuma mērķis bija izpētīt sliktas klases akustikas ietekmi uz skolēniem un skolotājiem.
Pētījuma metodoloģija
Pētījums tika veikts 70 klasēs - gan vecajās, gan mūsdienu skolās - trīs gadu garumā 90. gadu beigās (pats pētījums tika publicēts 1999. gadā). Novērošanas objekti bija bērni vecumā no 5 līdz 11 gadiem, klasēs ar un bez akustiskajiem griestiem.
Ecophon tika lūgts piedalīties pētījumā un uzstādīt akustiskos griestus klašu apakšgrupā, lai varētu salīdzināt akustiski neapstrādātās un apstrādātās klases.
Pētnieki izmēra trokšņa līmeni, reverberācijas laiku un runas saprotamību. Viņi arī intervēja studentus un skolotājus un pārbaudīja viņu uzvedību.
rezultātiem
Pētījuma rezultāti skaidri parāda, ka augstas veiktspējas akustiskie griesti pozitīvi ietekmē izglītības kvalitāti. Viņi:
• Pazemināts fona trokšņa līmenis
• Saīsināts reverberācijas laiks
• Uzlabota runas saprotamība
• Radīja labsajūtu
• Mainīta studentu attieksme un uzvedība
• Veicināja uzlabotus testa rezultātus akustiski apstrādātās klasēs
• Izveidota labāka darba vide studentiem un skolotājiem
Pētnieki arī atklāja, ka lielākā daļa satraucošā trokšņa nāk no avotiem klasē (skolēni, ventilācija utt.), Nevis ārējiem avotiem.
Reversā Lombarda efekts
Vēl viens svarīgs un sākumā nedaudz pārsteidzošs efekts bija Lombarda apgrieztais efekts. Lombarda efekts ir tāds, ka cilvēki mēdz runāt skaļāk trokšņainā vidē, mēģinot tikt sadzirdētiem. Tas noved pie pakāpeniskas skaņas līmeņa paaugstināšanās telpā.
Apgrieztais Lombarda efekts darbojas tieši pretēji. Klusā telpā cilvēki mēdz runāt klusāk, jo viņiem nav nepieciešams runāt skaļi, lai viņus dzirdētu. To sauc arī par "bibliotēkas efektu".
Heriot-Watt pētījumā piemērs no pamatskolas Ratmore labi ilustrē šo parādību. Salīdzinot skaņas līmeni klasēs ar un bez akustiskajiem griestiem, kur bērni sēdēja mierīgi, klase ar akustiskajiem griestiem bija klusāka par 3 dB. To varētu sagaidīt no tīri tehniskā viedokļa.
Bet, kad studenti runāja, trokšņa līmenis akustiski pabeigtajā klasē bija par 10 dB zemāks nekā neapstrādātā telpā. Trokšņa līmeņa pazemināšanās tikai par 3 dB varētu būt izskaidrojama ar fizisku trokšņa līmeņa pazemināšanos, pateicoties tā absorbcijai pie griestiem, tā ka atlikušie 7 dB samazinājums bija saistīts ar klusāku studentu uzvedību. Skaņas līmeņa pazemināšanos par 10 dB auss uztver kā skaņas skaļuma samazināšanu uz pusi, tāpēc šis efekts ir ļoti svarīgs.
2. Brēmenes universitātes pētījumi
Šādus revolucionārus pētījumus veica Brēmenes universitātes speciālisti. Šeit pētnieki pārbaudīja sliktas akustikas ietekmi uz mācību un mācību vidi, papildus uzsverot psiholoģiskās un fizioloģiskās parādības, piemēram, stresa līmeni un koncentrāciju.
Pētījums tika sadalīts trīs daļās, un tas tika veikts 1990. gadu beigās un 2000. gadu sākumā, un tas kļuva par tajā laikā lielāko lauka pētījumu skolu akustikā, aptverot 570 mācību vienības, 28 klases un 5 skolas.
Pētījuma metodoloģija
Tāpat kā Heriot-Watt universitātes pētījumā, arī šajā pētījumā tika ievērots klasiskais A-B salīdzināšanas princips, kad dati tika vākti akustiski neapstrādātās klasēs un salīdzināti ar atbilstošajiem datiem klasēs pēc tam, kad tie tika pabeigti ar A klases akustiskajiem griestiem.
Pētnieki izmērīja telpu akustiku, ieskaitot klases trokšņa līmeni un skolotāju sirdsdarbības ātrumu, lai novērtētu korelāciju starp akustiku, trokšņa līmeni ar dažādām mācību metodēm un studentu un skolotāju koncentrāciju un stresa līmeni.
rezultātiem
Pētnieku grupa atrada vairākus interesantus rezultātus. Pētījumā tika atklāts, ka mācību stils skolās pāriet no stundas lekcijas veidā, kurā runā skolotājs un bērni klausās, uz stilu, kas mudina bērnus sazināties un strādāt pāros un grupās uzraudzībā. skolotājs. Akustiski neapstrādātās klasēs šīs izmaiņas mācību stilā izraisīja kopējā trokšņa līmeņa paaugstināšanos. Tas šķistu loģiski, jo grupu darba laikā runā vairāk cilvēku nekā tad, kad skolotājs runā klases priekšā.
Tomēr pēc klases akustiskās apstrādes skaņas līmenis faktiski samazinājās, kad klase tika pārslēgta uz grupu darbu vai darbu divatā. Trokšņa līmenis klasē grupas darbā bija zemāks nekā lekciju stila pasniegšanas laikā. Šis bija vēl viens apgrieztā Lombarda efekta piemērs.
Līmeņa starpība grupu darba laikā klasēs pirms un pēc akustisko griestu uzstādīšanas bija 13 dB, kas ir pat lielāka nekā Heriot-Watt pētījumā. (Skatīt 1. attēlu). Aptuveni 10 no šiem 13 dB ir radīti apgrieztā Lombard efekta dēļ, bet 3 dB - skaņas viļņu faktiskās absorbcijas dēļ, ko veic akustiskie griesti.
Kopumā pētījums liecina, ka skolas, kas vēlas pāriet no tradicionāla, uz lekcijām balstīta mācību stila uz vairāk uz grupu orientētu mācību stilu, faktiski var samazināt kopējo klases trokšņa līmeni, ja vien klases ir akustiski drošas.
Mazāk stresa un spriedzes skolotāju balsīs
Otrs interesants pētījuma atklājums bija tāds, ka skolotāja sirdsdarbības ātrums sakrita ar trokšņa līmeni klasē. Palielinoties skaņas līmenim, palielinās arī sirdsdarbības ātrums. Sirdsdarbības ātrums ir atzīts stresa līmeņa rādītājs, kas nozīmē, ka pētnieki ir atraduši skaidru korelāciju starp trokšņa un stresa līmeni. Salīdzinot HR datus pirms un pēc akustisko griestu noteikšanas, varēja redzēt skaidru uzlabojumu. Skolotāju sirdsdarbības ātrums samazinājās pat par 10 sitieniem minūtē.
Uzlabotā akustika nozīmēja arī to, ka skolotājiem nebija jāpieliek balss, lai viņus dzirdētu.
Labāka koncentrēšanās skolēnu vidū
Pētnieki arī atklāja, ka skaņas līmenis akustiski neapstrādātās klasēs visu dienu palielinājās. Dienas pēdējās nodarbības laikā trokšņa līmenis bija vairāk nekā divas reizes augstāks nekā pirmajā nodarbībā (par 12-13 dB augstāks SPL).
Tas ir tāpēc, ka slikta akustika izraisa nogurumu un skolēni dienas laikā zaudē uzmanību, kas savukārt padara viņus trokšņainākus (vairāk kustību, čukstēšanu utt.).
Pēc tam, kad tika uzstādīti akustiskie griesti, skaņas līmenis ne tikai samazinājās, bet arī visu dienu tas palika vairāk vai mazāk nemainīgs, kā parādīts 3. attēlā.
Tādējādi var pieņemt, ka zemāks trokšņa līmenis ļauj skolēniem koncentrēties un mazāk pakļauties traucējumiem visas dienas garumā.
3. Mācieties skolā Eseksas apgabalā, Lielbritānijā
Pētījumu pēc Eseksas apgabala padomes pasūtījuma Lielbritānijā noteica, vai dzirdes traucējumu klases akustika pozitīvi ietekmēs studentus un skolotājus ar normālu dzirdi.
Šajā pētījumā tika novērtēta dažādu pakāpju klases akustiskās apstrādes ietekme uz izglītības procesu.
Pētījuma metodoloģija
Pētījumā tika salīdzinātas četras dažādas klases Eseksas vidusskolā. Pirmā klase ir vadības telpa bez jebkādas akustiskās apstrādes. Trīs citas klases atbilda trim dažādiem Lielbritānijas standartiem attiecībā uz skolu akustiku.
Vienā tika uzstādīti perforēti ģipškartona piekaramie griesti, kas atbilst BB93 vidusskolas standarta prasībām.
Citā klasē tika uzstādīti A klases akustiskie griesti ar labu skaņas absorbciju frekvenču diapazonā no 500 līdz 2000 Hz. Šī pakāpe atbilda BB93 Hi standartam bērniem ar dzirdes traucējumiem parastajās skolās.
Trešajā klasē tika nodrošināta zemas frekvences skaņas papildu absorbcija diapazonā no 125 līdz 4 000 Hz. Telpas bija saskaņā ar BATOD (Lielbritānijas Bērnu dzirdes traucējumu skolotāju asociācijas) standartu, standartu, ko izmanto īpašās skolās bērniem ar dzirdes traucējumiem.
Pētnieki mērīja reverberācijas laiku un trokšņa līmeni, uzraudzīja studentu un skolotāju uzvedību un intervēja studentus, skolotājus un ekspertus. Pētījums tika veikts dubultmaskētā testa veidā, kurā neviens no respondentiem nezināja, kurā klasē tiek radīti īpaši akustiskie apstākļi.
rezultātiem
Pētījumi ir parādījuši spēcīgu korelāciju starp labu akustiku (t.i., īsu reverberācijas laiku) un uztverto mācību vides kvalitāti gan studentiem, gan skolotājiem.
Skolotāji, studenti un grupa akustistu, rajona padomes amatpersonu un citu profesionāļu aizpildīja anketu par akustiku dažādās klasēs, un rezultāti ļoti skaidri parādīja, ka, jo labāka akustiskā apstrāde, jo augstāka atzīme (sk. 4. un 4. attēlu). 5).
Klases izdalījās šādi:
• telpā MA5 netika veikta akustiskā apstrāde;
• Ma1 telpā tika uzstādīti ģipškartona piekaramie griesti, kas atbilst Lielbritānijas vidusskolas standartam (BB93);
• Ma2 telpā tika uzstādīti A klases akustiskie griesti ar uzlabotu veiktspēju frekvenču diapazonā 500–2000 Hz, salīdzinot ar griestiem telpā Ma1. Šī klase atbilda bērnu dzirdes invalīdu klases standartam parastajās skolās (BB93 6. sadaļa);
• MA3 telpā tika uzstādīti visefektīvākie skaņu absorbējošie risinājumi, tostarp zemas skaņas frekvences absorbētāji, kas pasliktina runas saprotamību. Šīs klases akustiskās mēbeles ietvēra A klases skaņu absorbējošos piekaramos griestus ar zemas frekvences absorbētājiem Extra Bass, kas papildus uzstādīti griestu telpā.
Vēlreiz par pretējo Lombard efektu
Skaidrs akustikas uzlabojums pētījumā bija tāds, ka fona trokšņa līmenis tika ievērojami samazināts, jo reverberācijas laiks kļuva īsāks. Reverberācijas laika samazināšana no 1,2 līdz 0,8 sekundēm, kas ir atšķirība starp neapstrādātu vadības telpu un klasi ar ģipškartona griestiem, samazina fona troksni par 9 dB. Tas ir tuvu uztvertā skaļuma samazināšanai uz pusi.
Trokšņa līmeņa atšķirība neapstrādātā klasē ar klasi ar vislabāko akustiku (kur atbalsošanās laiks bija 0,3 s) bija vairāk nekā 20 dB. Tam ir liela nozīme.
No tīri tehniskā viedokļa reverberācijas laika samazināšana uz pusi samazina troksni par 3 dB. Tātad tikai aptuveni 6 dB no kopējā skaņas samazinājuma var attiecināt uz fizisko skaņas samazinājumu, izmantojot absorbciju. Pārējais bija saistīts ar klusāku studentu uzvedību. Atkal tas bija pretējs Lombard efektam, kas izrādījās galvenais skaņas līmeņa pazemināšanās cēlonis.
6. attēlā parādīts, kā telpu akustika ietekmē fona trokšņa līmeni. Skolotāja balss skaļums samazinās, kad klases akustika ir labāka. Klusā telpā nav nepieciešams kliegt.
Interesanti atzīmēt, ka fona troksnis (ko izraisa studenti) samazinājās ievērojami vairāk nekā skolotāja balss skaļuma līmenis. Tas izraisīja skaļuma un trokšņa attiecības (signāla un trokšņa attiecības) palielināšanos par 10 dB (no 8 līdz 18 dB). Tātad, istaba ir kļuvusi ne tikai klusāka, bet arī skolēniem kļuvusi daudz vieglāk uztvert skolotāja runu.
Jāatzīmē, ka galvenā atšķirība starp 3. klasi (BB93 Hi) un 4. klasi (BATOD) bija labāka zemas frekvences absorbcija. Tas skaidri parāda, cik tas ir svarīgi skolās.
Ziņots par labas akustikas pozitīvo ietekmi:
• Labāka skaņas lokalizācija. Skolotāji varēja viegli noteikt, kurš rada troksni, kas veicināja labāku klases pārvaldību;
• atkārtojumu skaita samazināšana;
• labāka disciplīna, kas nozīmē, ka skolotāji varētu izmantot brīvāku pieeju klases vadībā;
• Efektīvāks grupas darbs klasē;
• Samazināts balss saišu stress un spriedze skolotājos.
4. Pētījuma rezultātu apkopošana
Kopā trīs pētījumu rezultāti skaidri parāda labas akustikas priekšrocības skolās:
• Akustiskā attieksme pret klasēm veicina mierīgāku studentu uzvedību. Apgrieztais Lombard efekts bija ļoti skaidrs visos trīs pētījumos;
• Uzlabojas signāla un trokšņa attiecība, uzlabojot runas saprotamību;
• Mācību metodes var pārveidot, lai ļautu studentiem aktīvāk piedalīties mācībās, izmantojot diskusijas un grupu darbu. Jāatzīmē, ka Brēmenes universitātes pētījums parādīja, ka telpās ar labu akustiku grupas darbā skaņas līmenis bija zemāks nekā klasiskajā lekciju stila pasniegšanā;
• skolotāji un studenti iegūst klusāku darba vidi, kurā viņi jūtas brīvāk;
• Skolēni koncentrāciju var uzturēt ilgāk;
• Studentu rezultāti uzlabojas;
• tiek samazināts skolotāju stresa līmenis;
• Skolotāji nepārspīlē savas balsis;
• Bērniem ar īpašām vajadzībām un viņu skolotājiem nepieciešama patiešām laba akustika.
