1. Raziskave na univerzi Heriot-Watt (Edinburgh)
To študijo so izvedli znanstveniki z univerze Heriot-Watt, sprožila pa jo je britanska vlada. Cilj študije je bil preučiti vpliv slabe akustike v učilnicah na učence in učitelje.
Raziskovalna metodologija
Študija je bila konec devetdesetih let tri leta izvedena v 70 učilnicah, tako starih kot modernih šol (sama študija je bila objavljena leta 1999). Predmeti opazovanja so bili otroci, stari od 5 do 11 let, v razredih z zvočnimi stropi in brez njih.
Ecophon je bil pozvan, naj sodeluje v študiji in namesti zvočne stropove v podskupini učilnic, da omogoči primerjave med akustično neobdelanimi in obdelanimi učilnicami.
Raziskovalci so izmerili raven hrupa, čas odmeva in razumljivost govora. Prav tako so intervjuvali študente in učitelje ter preučili njihovo vedenje.
rezultatov
Rezultati raziskav jasno kažejo, da visoko zmogljivi zvočni stropi pozitivno vplivajo na kakovost izobraževanja. Ti:
• Zmanjšana raven hrupa v ozadju
• Skrajšan čas odmeva
• Izboljšana razumljivost govora
• Ustvaril občutek dobrega počutja
• Spremenjen odnos in vedenje študentov
• Prispeval k izboljšanju rezultatov testov v akustično obdelanih učilnicah
• Ustvarili boljše delovno okolje za učence in učitelje
Raziskovalci so tudi ugotovili, da večina motečega hrupa prihaja iz virov v učilnici (študentje, prezračevanje itd.) In ne iz zunanjih virov.
Povratni Lombardski učinek
Drug pomemben in sprva nekoliko presenetljiv učinek je bil Lombardski inverzni učinek. Lombardski učinek je, da ljudje v hrupnih okoljih govorijo glasneje, da bi jih slišali. To vodi do postopnega povečevanja ravni zvoka v sobi.
Inverzni Lombardov učinek deluje ravno obratno. V mirni sobi ljudje govorijo bolj tiho, saj jim ni treba govoriti glasno, da bi jih slišali. To je znano tudi kot "učinek knjižnice".
V študiji Heriot-Watt primer iz osnovne šole v Ratmoreju dobro prikazuje ta pojav. Pri primerjavi ravni zvoka v učilnicah z zvočnimi stropi in brez njih, kjer so otroci mirno sedeli, je bila učilnica z zvočnim stropom za 3 dB tišja. To je tisto, kar bi lahko pričakovali s povsem tehničnega vidika.
Ko pa so učenci govorili, je bila raven hrupa v zvočno dokončani učilnici za 10 dB nižja kot v neobdelani sobi. Zmanjšanje ravni hrupa za samo 3 dB bi lahko razložili s fizičnim zmanjšanjem ravni hrupa zaradi njegove absorpcije s stropa, tako da je bilo preostalih 7 dB zmanjšanja posledica tišjega vedenja študentov. Zmanjšanje ravni zvoka za 10 dB uho zazna kot prepolovitev glasnosti, zato je ta učinek zelo pomemben.
2. Raziskave Univerze v Bremnu
Naslednje prelomne raziskave so izvedli strokovnjaki z univerze v Bremnu. Tu so raziskovalci preučili učinke slabe akustike na učno in učno okolje, z dodatnim poudarkom na psiholoških in fizioloških pojavih, kot sta raven stresa in koncentracija.
Študija je bila razdeljena na tri dele in je bila izvedena v poznih devetdesetih in zgodnjih 2000-ih letih in je postala največja terenska študija šolske akustike v tistem času, saj je zajemala 570 učnih enot, 28 oddelkov in 5 šol.
Raziskovalna metodologija
Kot pri študiji Univerze Heriot-Watt je tudi ta raziskava sledila klasičnemu načelu primerjave A-B, kjer so bili podatki zbrani v akustično neobdelanih učilnicah in primerjani z ustreznimi podatki v učilnicah po zaključku z akustičnimi stropi razreda A.
Raziskovalci so izmerili akustiko v sobi, vključno z ravnjo hrupa v učilnici in srčnim utripom učiteljev, da bi ocenili povezavo med akustiko, nivojem hrupa z različnimi učnimi metodami ter koncentracijo učencev in učiteljev ter stopnjo stresa.
rezultatov
Raziskovalna skupina je našla številne zanimive rezultate. Študija je pokazala, da se slog poučevanja v šolah od lekcije v obliki predavanja, kjer učitelj govori, otroci poslušajo, preusmeri v slog, ki spodbuja otroke k komunikaciji in delu v paru in v skupinah pod nadzorom učitelj. V akustično neobdelanih učilnicah je ta sprememba načina poučevanja povzročila povečanje splošne ravni hrupa. To se zdi logično, saj med skupinskim delom govori več ljudi kot takrat, ko učitelj govori pred razredom.
Po zvočni obdelavi predavanj pa je raven zvoka dejansko padla, ko je bil razred preklopljen na skupinsko delo ali delo v paru. Raven hrupa v učilnici je bila med skupinskim delom nižja kot med poučevanjem v obliki predavanja. To je bil še en primer obratnega Lombardskega učinka.
Razlika v nivoju med skupinskim delom v učilnicah pred in po namestitvi zvočnega stropa je bila 13 dB, kar je celo več kot v študiji Heriot-Watt. (Glej sliko 1). Približno 10 od teh 13 dB je posledica inverznega lombardnega učinka, 3 dB pa zaradi dejanske absorpcije zvočnih valov z zvočnim stropom.
Študija na splošno kaže, da lahko šole, ki se želijo preusmeriti s tradicionalnega sloga poučevanja, ki temelji na predavanjih, na bolj usmerjen slog poučevanja, dejansko lahko zmanjšajo splošno raven hrupa v učilnicah, če so učilnice zvočno zvočne.
Manj stresa in napetosti v glasu učiteljev
Druga zanimiva ugotovitev iz študije je bila, da se učiteljev srčni utrip ujema z ravnijo hrupa v učilnici. Ko se raven zvoka dvigne, se poveča tudi srčni utrip. Srčni utrip je priznan kazalnik ravni stresa, kar pomeni, da so raziskovalci našli jasno povezavo med ravnijo hrupa in stresa. Če primerjamo podatke o HR pred in po nastavitvi zvočnega stropa, je bilo mogoče opaziti očiten napredek. Učiteljski srčni utrip se je zmanjšal za kar 10 utripov na minuto.
Izboljšana akustika je tudi pomenila, da učiteljem ni bilo treba napenjati glasu, da bi jih slišali.
Boljša koncentracija med šolarji
Raziskovalci so tudi ugotovili, da se je raven zvoka v akustično neobdelanih učilnicah ves dan povečevala. Raven hrupa v zadnji učni uri dneva je bila več kot dvakrat višja kot v prvi učni uri (12-13 dB višji SPL).
To je zato, ker slaba akustika povzroča utrujenost in učenci čez dan izgubijo fokus, zaradi česar so hrupnejši (več gibanja, šepetanje itd.).
Ne samo, da se je raven zvoka po namestitvi zvočnega stropa zmanjšala, ampak je ves dan ostala bolj ali manj nespremenjena, kot prikazuje slika 3.
Tako lahko domnevamo, da nižja raven hrupa študentom omogoča, da ostanejo zbrani in manj nagnjeni k motnjam ves dan.
3. Študij na šoli v okrožju Essex v Veliki Britaniji
Študijo je naročil svet okrožja Essex v Združenem kraljestvu, da bi ugotovil, ali bi akustika učilnic z okvaro sluha pozitivno vplivala na učence in učitelje z normalnim sluhom.
Ta študija je ocenila vpliv različnih stopenj akustične obdelave učilnic na izobraževalni proces.
Raziskovalna metodologija
Študija je primerjala štiri različne učilnice v srednji šoli v Essexu. Prva učilnica je kontrolna soba brez kakršne koli akustične obdelave. Tri druge učilnice so izpolnjevale tri različne britanske standarde za šolsko akustiko.
Eden je bil opremljen s perforiranim spuščenim stropom iz mavčne plošče, ki ustreza zahtevam srednješolskega standarda BB93.
V drugem razredu je bil nameščen zvočni strop razreda A z dobro absorpcijo zvoka v frekvenčnem območju od 500 do 2000 Hz. Ta ocena je ustrezala standardu BB93 Hi za otroke z okvaro sluha v običajnih šolah.
V tretji učilnici je bila zagotovljena dodatna absorpcija nizkofrekvenčnega zvoka v območju od 125 do 4000 Hz. Prostori so bili v skladu s standardom BATOD (Britansko združenje učiteljev otrok z okvaro sluha), standardom, ki se uporablja v posebnih šolah za otroke z okvaro sluha.
Raziskovalci so merili čas odmeva in raven hrupa, spremljali vedenje študentov in učiteljev ter intervjuvali študente, učitelje in paneliste. Študija je bila izvedena v obliki dvojno slepega testa, pri katerem nihče od vprašanih ni vedel, v kateri učilnici so ustvarjeni določeni akustični pogoji.
rezultatov
Raziskave so pokazale močno povezavo med dobro akustiko (tj. Kratkimi časi odmeva) in zaznano kakovostjo učnega okolja tako za učence kot za učitelje.
Učitelji, študentje in skupina akustikov, uradniki okrožnega sveta in drugi strokovnjaki so izpolnili vprašalnik o akustiki v različnih razredih, rezultati pa so zelo jasno pokazali, da boljša kot je bila akustična obdelava, višja je bila ocena (glej sliki 4 in 5).
Učilnice so odlikovale naslednje:
• V sobi MA5 ni bilo akustične obdelave;
• v sobi Ma1 je bil nameščen spuščen strop iz mavčnih plošč, ki ustreza britanskemu srednješolskemu standardu (BB93);
• V sobi Ma2 je bil nameščen zvočni strop razreda A z izboljšanimi zmogljivostmi v frekvenčnem območju 500-2000 Hz v primerjavi s stropom v sobi Ma1. Ta razred je izpolnjeval standard za učilnice za otroke z motnjami sluha v običajnih šolah (BB93, oddelek 6);
• V sobi MA3 so bile nameščene najučinkovitejše rešitve za absorpcijo zvoka, vključno z absorberji nizkih zvočnih frekvenc, ki poslabšajo razumljivost govora. Razredno akustično pohištvo je vključevalo spuščene stropove razreda A z nizkofrekvenčnimi absorberji Extra Bass, dodatno nameščenimi v stropnem prostoru.
Še enkrat o nasprotnem Lombardovem učinku
Jasno izboljšanje akustike v študiji je bilo, da se je raven hrupa v ozadju znatno zmanjšala, saj se je čas odmevanja skrajšal. Zmanjšanje časa odmeva z 1,2 na 0,8 sekunde, kar je razlika med neobdelano kontrolno sobo in učilnico s stropom iz mavčnih plošč, zmanjša hrup v ozadju za 9 dB. To je skoraj polovica zaznane glasnosti.
Razlika v ravni hrupa v nepredelanem razredu pri razredu z najboljšo akustiko (kjer je bil čas odmeva 0,3 s) je bila več kot 20 dB. To je zelo pomembno.
S povsem tehničnega vidika prepolovitev časa odmeva povzroči zmanjšanje hrupa za 3 dB. Torej je le približno 6 dB celotnega zmanjšanja zvoka mogoče pripisati fizičnemu zmanjšanju zvoka z absorpcijo. Preostanek je bil posledica tišjega vedenja študentov. Spet je bilo nasprotno od Lombardskega učinka, kar se je izkazalo za glavni razlog za zmanjšanje ravni zvoka.
Slika 6 prikazuje, kako na raven hrupa v ozadju vpliva akustika prostora. Glasnost učiteljevega glasu se zmanjša, ko je akustika v učilnici boljša. V tihi sobi ni treba kričati.
Zanimivo je omeniti, da se je šum v ozadju (ki so ga povzročili učenci) zmanjšal bistveno bolj kot glasnost učiteljevega glasu. To je privedlo do povečanja razmerja glasnost / šum (razmerje signal / šum) za 10 dB (z 8 na 18 dB). Torej, ne samo, da je soba postala tišja, tudi učenci so veliko lažje zaznali učiteljev govor.
Treba je opozoriti, da je bila glavna razlika med učilnico 3 (BB93 Hi) in učilnico 4 (BATOD) boljša absorpcija nizkih frekvenc. To jasno kaže, kako pomembno je v šolah.
Poročani pozitivni učinki dobre akustike vključujejo:
• Boljša lokalizacija zvoka. Učitelji so zlahka prepoznali, kdo povzroča hrup, kar je prispevalo k boljšemu vodenju učilnice;
• zmanjšanje števila ponovitev;
• boljša disciplina, kar pomeni, da bi učitelji lahko bolj sproščeno pristopili k vodenju učilnic;
• učinkovitejše skupinsko delo v učilnici;
• Zmanjšan stres in napetost glasilk pri učiteljih.
4. Povzetek rezultatov raziskave
Izsledki treh študij skupaj jasno kažejo prednosti dobre akustike v šolah:
• Akustična obravnava učilnic spodbuja mirnejše vedenje učencev. Inverzni Lombardov učinek je bil v vseh treh študijah zelo jasen;
• razmerje med signalom in šumom se izboljša in izboljša razumljivost govora;
• Metode poučevanja je mogoče spremeniti tako, da se študentom omogoči aktivnejše sodelovanje pri učenju z razpravo in skupinskim delom. Treba je opozoriti, da je študija univerze v Bremnu pokazala, da so bile v prostorih z dobro akustiko ravni zvoka med skupinskim delom nižje kot pri klasičnem poučevanju v obliki predavanja;
• učitelji in učenci dobijo mirnejše delovno okolje, v katerem se počutijo lažje;
• Učenci lahko dlje ohranjajo koncentracijo;
• rezultati študentov se izboljšujejo;
• zmanjšana je stopnja stresa učiteljev;
• učitelji ne pretiravajo s svojim glasom;
• Otroci s posebnimi potrebami in njihovi učitelji potrebujejo res dobro akustiko.
