1. Istraživanje na Sveučilištu Heriot-Watt (Edinburgh)
Ovu su studiju proveli znanstvenici sa Sveučilišta Heriot-Watt, a inicirala je britanska vlada. Cilj studije bio je ispitati utjecaj loše akustike u razredu na učenike i nastavnike.
Metodologija istraživanja
Studija je provedena u 70 učionica, starih i modernih škola, tijekom tri godine krajem 1990-ih (sama studija objavljena je 1999.). Predmeti promatranja bila su djeca u dobi od 5 do 11 godina, u razredima sa i bez akustičnih stropova.
Od Ecophona je zatraženo da sudjeluje u studiji i postavi akustične stropove u podskup učionica kako bi se omogućila usporedba akustički neobrađenih i tretiranih učionica.
Istraživači su mjerili razinu buke, vrijeme odjeka i razumljivost govora. Također su intervjuirali učenike i nastavnike i ispitivali njihovo ponašanje.
rezultatima
Rezultati istraživanja jasno pokazuju da akustični stropovi visokih performansi pozitivno utječu na kvalitetu obrazovanja. Oni:
• Smanjena razina pozadinske buke
• Smanjeno vrijeme odjeka
• Poboljšana razumljivost govora
• Stvorio osjećaj blagostanja
• Promijenjeni stavovi i ponašanje učenika
• Doprinijelo poboljšanju rezultata na testovima u učionicama s akustičkom obradom
• Stvoreno je bolje radno okruženje za učenike i nastavnike
Istraživači su također otkrili da većina uznemirujuće buke dolazi iz izvora u učionici (studenti, ventilacija itd.), A ne iz vanjskih izvora.
Obrnuti lombardni efekt
Sljedeći važan, i isprva pomalo iznenađujući učinak, bio je langobardski inverzni učinak. Lombardski je učinak da ljudi teže govoriti glasnije u bučnim okruženjima u pokušaju da ih se čuje. To dovodi do postupnog povećanja razine zvuka u sobi.
Inverzni Lombard efekt djeluje upravo suprotno. U tihoj sobi ljudi obično govore tiše, jer ne trebaju glasno govoriti da bi ih se čulo. To je također poznato kao "efekt knjižnice".
U studiji Heriot-Watt, primjer iz osnovne škole u Ratmoreu dobro ilustrira ovaj fenomen. Kada se uspoređuju razine zvuka u učionicama sa i bez akustičnih stropova, gdje su djeca mirno sjedila, učionica s akustičnim stropom bila je za 3 dB tiša. To je ono što bi se moglo očekivati s čisto tehničke točke gledišta.
Ali kad su učenici progovorili, razina buke u akustički završenoj učionici bila je 10 dB niža nego u neobrađenoj sobi. Smanjenje razine buke od samo 3 dB moglo bi se objasniti fizičkim smanjenjem razine buke uslijed apsorpcije stropa, tako da je preostalih 7 dB smanjenja bilo zbog tišeg ponašanja učenika. Smanjenje razine zvuka za 10 dB uho doživljava kao prepolovljenje glasnoće zvuka, pa je taj efekt vrlo važan.
2. Istraživanje Sveučilišta u Bremenu
Sljedeća revolucionarna istraživanja provela su stručnjaci sa Sveučilišta u Bremenu. Ovdje su istraživači ispitivali učinke loše akustike na nastavno i nastavno okruženje, s dodatnim naglaskom na psihološke i fiziološke pojave poput razine stresa i koncentracije.
Studija je bila podijeljena u tri dijela i provedena je krajem 1990-ih i početkom 2000-ih, a postala je najveća terenska studija školske akustike u to vrijeme, pokrivajući 570 nastavnih jedinica, 28 razreda i 5 škola.
Metodologija istraživanja
Kao i kod studije Sveučilišta Heriot-Watt, i ova je studija slijedila klasični princip usporedbe A-B, gdje su se podaci prikupljali u akustički neobrađenim učionicama i uspoređivali s odgovarajućim podacima u učionicama nakon što su završeni s akustičnim plafonima klase A.
Istraživači su izmjerili akustiku u sobi, uključujući razine buke u učionici i puls učitelja, kako bi procijenili povezanost između akustike, razine buke s različitim nastavnim metodama te koncentracije učenika i nastavnika i razine stresa.
rezultatima
Istraživački tim pronašao je niz zanimljivih rezultata. Studija je pokazala da se stil poučavanja u školama prebacuje s lekcije u obliku predavanja, gdje učitelj govori, a djeca slušaju, na stil koji potiče djecu na komunikaciju i rad u parovima i u grupama pod nadzorom učitelj, nastavnik, profesor. U akustički neobrađenim učionicama ta je promjena stila nastave rezultirala povećanjem ukupne razine buke. To bi se činilo logično, jer više ljudi govori tijekom grupnog rada nego kad učitelj govori ispred razreda.
Međutim, nakon što su predavanja akustički obrađena, razina zvuka zapravo je opala kad se predavanje prebacilo na grupni rad ili rad u parovima. Razina buke u učionici bila je niža tijekom grupnog rada nego tijekom predavanja u stilu predavanja. Ovo je bio još jedan primjer inverznog lombardnog efekta.
Razlika u razini tijekom grupnog rada u učionicama prije i nakon ugradnje akustičnog stropa iznosila je 13 dB, što je čak i više nego u studiji Heriot-Watt. (Vidi sliku 1). Otprilike 10 od ovih 13 dB posljedica je inverznog lombardnog efekta, a 3 dB stvarne apsorpcije zvučnih valova akustičnim stropom.
Sveukupno, studija sugerira da škole koje žele preći s tradicionalnog stila poučavanja temeljenog na predavanjima na stil više orijentiran na grupu mogu zapravo smanjiti ukupnu razinu buke u učionici, pod uvjetom da su učionice zvučno zvučne.
Manje stresa i napetosti u glasovima učitelja
Drugo zanimljivo otkriće iz studije bilo je da se učiteljev puls podudarao s razinom buke u učionici. Kako se razina zvuka povećava, raste i broj otkucaja srca. Puls je prepoznati pokazatelj razine stresa, što znači da su istraživači pronašli jasnu korelaciju između razine buke i stresa. Uspoređujući podatke o HR prije i nakon postavljanja zvučnog stropa, moglo se uočiti jasno poboljšanje. Puls učitelja pao je za čak 10 otkucaja u minuti.
Poboljšana akustika također je značila da učitelji nisu morali naprezati svoj glas da bi ih se čulo.
Bolja koncentracija među školarcima
Istraživači su također otkrili da su se razine zvuka u akustički neliječenim učionicama povećavale tijekom dana. Razina buke tijekom posljednje lekcije u danu bila je više nego dvostruko veća nego tijekom prve lekcije (12-13 dB viši SPL).
To je zato što loša akustika uzrokuje umor i učenici gube fokus tijekom dana, što ih pak čini bučnijima (više pokreta, šaputanja itd.).
Ne samo da se razina zvuka smanjila nakon postavljanja akustičnog stropa, već je tijekom dana ostala manje-više konstantna, kao što je prikazano na slici 3.
Stoga se može pretpostaviti da niža razina buke omogućuje učenicima da ostanu usredotočeni i manje skloni poremećajima tijekom dana.
3. Studiraj u školi u okrugu Essex u Velikoj Britaniji
Studiju je naručilo vijeće okruga Essex u Velikoj Britaniji kako bi utvrdilo hoće li akustika učionica oštećenog sluha imati pozitivan utjecaj na učenike i učitelje s normalnim sluhom.
U ovoj je studiji procijenjen utjecaj različitih stupnjeva akustičkog tretmana učionica na obrazovni proces.
Metodologija istraživanja
Studija je uspoređivala četiri različite učionice u srednjoj školi u Essexu. Prva učionica je kontrolna soba bez ikakvog akustičnog tretmana. Tri druge učionice zadovoljile su tri različita britanska standarda za školsku akustiku.
Jedan je bio opremljen perforiranim spuštenim stropom od gips ploče koji udovoljava zahtjevima srednjoškolskog standarda BB93.
U drugoj je klasi postavljen akustični strop klase A s dobrom apsorpcijom zvuka u frekvencijskom rasponu od 500 do 2000 Hz. Ovaj je razred udovoljavao BB93 Hi standardu za djecu oštećena sluha u redovnim školama.
U trećoj učionici osigurana je dodatna apsorpcija niskofrekventnog zvuka u rasponu od 125-4000 Hz. Prostorije su bile u skladu sa standardom BATOD (Britansko udruženje učitelja djece oštećena sluha), standardom koji se koristi u posebnim školama za djecu s oštećenjima sluha.
Istraživači su mjerili vrijeme odjeka i razinu buke, pratili ponašanje učenika i nastavnika te intervjuirali učenike, učitelje i paneliste. Istraživanje je provedeno u obliku dvostruko slijepog testa, u kojem nitko od ispitanika nije znao u kojoj su učionici stvoreni određeni akustični uvjeti.
rezultatima
Istraživanje je pokazalo snažnu povezanost između dobre akustike (tj. Kratkog vremena odjeka) i percepcije kvalitete obrazovnog okruženja, kako za učenike tako i za nastavnike.
Učitelji, studenti i skupina akustičara, dužnosnici okružnih vijeća i drugi profesionalci ispunili su upitnik o akustiki u različitim razredima, a rezultati su vrlo jasno pokazali da što je bolji akustički tretman, ocjena je viša (vidi slike 4 i 5).
Učionice su se odlikovale sljedećim:
• Nije bilo akustičnog tretmana u sobi MA5;
• U sobi Ma1 postavljen je spušteni strop od gipsane ploče kako bi udovoljio britanskom srednjoškolskom standardu (BB93);
• U sobi Ma2 instaliran je akustični strop klase A, s poboljšanim performansama u frekvencijskom rasponu 500-2000 Hz u odnosu na strop u sobi Ma1. Ovaj je razred ispunio standard za učionice za djecu oštećenog sluha u redovnim školama (BB93 odjeljak 6);
• U sobi MA3 instalirana su najučinkovitija rješenja za apsorpciju zvuka, uključujući apsorbere niskih frekvencija zvuka koji umanjuju razumljivost govora. Klasični akustični namještaj uključivao je spuštene stropove koji apsorbiraju zvuk klase s niskofrekventnim apsorberima Extra Bass koji su dodatno ugrađeni u stropni prostor.
Još jednom o suprotnom lombardnom efektu
Jasno poboljšanje akustike u studiji bilo je to što se razina pozadinske buke značajno smanjila kako je vrijeme odjeka postajalo sve kraće. Smanjivanjem vremena odjeka s 1,2 na 0,8 sekundi, što je razlika između neobrađene kontrolne sobe i učionice sa stropom od gipsanih ploča, smanjuje se pozadinska buka za 9 dB. Ovo je blizu prepolovljavanja opažene glasnoće.
Razlika u razini buke u neprerađenoj klasi s klasom s najboljom akustikom (gdje je vrijeme odjekivanja iznosilo 0,3 s) bila je veća od 20 dB. To je od velike važnosti.
S čisto tehničke točke gledišta, prepolovljenje vremena odjeka rezultira smanjenjem buke za 3 dB. Dakle, samo oko 6 dB ukupnog smanjenja zvuka može se pripisati fizičkom smanjenju zvuka apsorpcijom. Ostalo je bilo zbog mirnijeg ponašanja učenika. Još jednom, bilo je suprotno od Lombardskog efekta, što se pokazalo glavnim razlogom smanjenja razine zvuka.
Slika 6 prikazuje kako na razinu pozadinske buke utječe sobna akustika. Glasnoća glasa učitelja smanjuje se kad je akustika u učionici bolja. U tihoj sobi ne treba vikati.
Zanimljivo je primijetiti da se pozadinska buka (koju su uzrokovali učenici) smanjila značajnije od razine glasnoće glasa učitelja. To je dovelo do povećanja omjera glasnoće i šuma (odnos signal-šum) za 10 dB (s 8 na 18 dB). Dakle, ne samo da je soba postala tiša, već je i učenicima postalo mnogo lakše percipirati učiteljev govor.
Treba napomenuti da je glavna razlika između učionice 3 (BB93 Hi) i učionice 4 (BATOD) bila bolja apsorpcija niskih frekvencija. To jasno pokazuje koliko je to važno u školama.
Izvješteni pozitivni učinci dobre akustike uključuju:
• Bolja lokalizacija zvuka. Učitelji su mogli lako prepoznati tko izaziva buku, što je pridonijelo boljem upravljanju učionicama;
• Smanjivanje broja ponavljanja;
• Bolja disciplina, što znači da bi učitelji mogli opuštenije pristupiti upravljanju učionicama;
• Učinkovitiji rad u grupi u učionici;
• Smanjen stres i napetost glasnica kod učitelja.
4. Rezimiranje rezultata istraživanja
Zajedno, rezultati triju studija jasno pokazuju blagodati dobre akustike u školama:
• Akustični tretman učionica potiče smirenije ponašanje učenika. Obrnuti Lombardov učinak bio je vrlo jasan u sve tri studije;
• Odnos signala i šuma postaje bolji, poboljšavajući razumljivost govora;
• Nastavne metode mogu se izmijeniti kako bi se učenicima omogućilo aktivnije sudjelovanje u učenju kroz diskusiju i rad u grupi. Treba napomenuti da je studija Sveučilišta u Bremenu pokazala da su u sobama s dobrom akustikom razine zvuka bile niže tijekom grupnog rada nego u klasičnom predavanju u stilu predavanja;
• Nastavnici i učenici dobivaju tiše radno okruženje u kojem se osjećaju ugodnije;
• Učenici mogu duže održavati koncentraciju;
• Rezultati učenika se poboljšavaju;
• Razina stresa kod nastavnika je smanjena;
• Učitelji ne pretjeruju sa svojim glasovima;
• Djeca s posebnim potrebama i njihovi učitelji trebaju zaista dobru akustiku.
