Акустични решения за училища: Подобряване на учебната среда

📖 Време за четене: 9 мин. и 30 сек.

Влезте в която и да е класна стая по средата на урока и вероятно ще чуете повече от просто гласа на учителя. Столове скърцат, ученици мърморят, някой друг клас има час по физическо, ОВК системи бръмчат и стъпки ехтят от коридора. Поотделно нито един от тези звуци не изглежда катастрофален. Но заедно те създават когнитивно минно поле, където вниманието се разпада, паметта се колебае и ученето става ненужно трудно.

Класната стая може бързо да се превърне в джунгла от звуци, изритайки ученето през прозореца. Звуковите вълни трябва да бъдат опитомени. Не от австралиец с каубойска шапка и опасния навик да скача върху гърба на крокодил, а от акустик. Каубойската шапка остава вариант.

Защо акустиката в класната стая не може да бъде пренебрегната

В образованието с право се фокусираме върху учебната програма, методите на преподаване и дигиталните инструменти. Но физическата среда, в която учениците учат, остава една от най-пренебрегваните променливи. Звукът е в центъра на това. Точно както осветлението влияе на зрението, а оформлението влияе на движението, акустика директно оформят колко добре учениците могат да се фокусират, да обработват речта и да запомнят информация.

От научна гледна точка това не е абстрактно. Според теорията за когнитивното натоварване, мозъкът може да обработва само определено количество информация наведнъж. Когато учениците се напрягат, за да интерпретират приглушена реч, работната им памет се затруднява от усилието, което намалява капацитета им за действително разбиране.

И въздействието не е разпределено равномерно: учениците със загуба на слуха, проблеми със слуховата обработка, ADHD или тези, за които основният език в училище не е роден, са непропорционално засегнати от лошите акустични условия.

В шумни, кънтящи пространства, дори най-добрите учители се борят с архитектурата. Но в добре подредена стая всяка дума е ясна, всеки въпрос се чува и всеки ученик получава по-справедлив шанс. А шумните ученици, които прекъсват урока, лесно се забелязват.

Често срещани акустични проблеми в училищните сгради

Училищните сгради често се проектират с мисъл за издръжливост и пространствена ефективност. Не толкова за акустиката. По някаква причина никой не мисли за поведението на звука. Резултатът? Учебни среди, които ехтят, разсейват и уморяват както учениците, така и учителите. Много неприятно, но поправимо.

Остаряла архитектура и твърди повърхности = Ехо камери

Много по-стари училища са построени с масивни тухлени стени, подове с плочки и високи тавани - материали, избрани за дълготрайност, а не за звукови характеристики. Тези твърди, отразяващи повърхности създават това, което е известно като прекомерно време на реверберация: звукът отскача, а не затихва, което прави речта кална и неясна. Представете си, че сте хвърлили сто гумени топки със скоростта на звука. Хаос.

Дори кратки инструкции като „Отворете учебниците си на страница 12“ могат да се размажат акустично, принуждавайки учениците да възстановят мислено това, което току-що са чули. Колкото по-млад е ученикът, толкова по-трудно става това. И имайте предвид, че учениците получават инструкции с часове всеки ден. Може би първия път ехото може да бъде игнорирано, но на 7-ми или 8-ми час? Умората расте и расте, а способността за учене намалява.

Класни стаи с отворен план и многофункционални пространства

Всеки съвременен училище иска да се гордее с модерна сграда. Често това означава класни стаи с отворен план, високи тавани и големи споделени пространства. Тези оформления подпомагат сътрудничеството, но създават неконтролирано акустично разпространение:

• В среда с отворен план, шумът от една учебна зона прониква в друга.
• Многофункционалните зали служат и като зони за хранене, пространства за представления и спортни съоръжения, което ги прави акустично сложни и непредсказуеми.

Без специално разработено акустично зониране или абсорбция, тези пространства генерират висок фонов шум и неприемливо съотношение реч/шум. Тези условия са особено трудни за ученици с увреден слух, аутизъм или ADHD.

Шум от ОВК и външни смущения

Механични системи като вентилация, климатизация или отоплителни тела често произвеждат нискочестотен шум и вибрации. Макар и едва доловим, този непрекъснат бръмчащ шум или тътен конкурира гласа на учителя. Това е най-очевидно в помещения, където монтирани на тавана вентилатори или вентилационни отвори са разположени директно над местата за ученици.

Междувременно, външен шум от трафика, детските площадки, строителните обекти или превозните средства на спешните служби може да проникне в класните стаи през лошо уплътнени прозорци, тънки стени или неизолирани фасади. Тези прекъсвания нарушават концентрацията на учениците, повишават нивата на стрес и нарушават потока на учебния процес в класната стая.

Пренебрегването на това как ще се държи звукът в ситуация като училище може почти да неутрализира ефекта от престоя там - учениците не научават нищо, учителите се уморяват, а родителите се разочароват от липсата на резултати. Цената на третирането на акустиката като второстепенна мисъл е по-висока от самото третиране.

Липса на зониране и акустично разделяне

Неадекватното акустично зониране означава, че класните стаи разпространяват шум в коридорите, съседните стаи или кабинетите на персонала. Често няма звукоизолирана врата или преградна изолация между учебните и неучебните пространства.

Тази липса на разделение засяга не само учащите, но и персонала: учителите се борят с гласово напрежение, а помощните работници намират за по-трудно да предоставят индивидуална помощ в акустично хаотична среда.

Неизбежно е - някои класове са по-шумни от други, а някои учители не могат да наложат послушание толкова добре, колкото други. Това се превръща в проблем за всички наблизо, без акустична обработка. Отнема време, за да се научим как да се държим правилно. Това Е една от причините да ходим на училище. И ако училищата не подкрепят този процес адекватно, ще е нужно още повече време за учене и растеж.

Измерване и разбиране на акустичния проблем

Преди да могат да се приложат решения, проблемът трябва да бъде измерен. В акустиката, това, което не може да се определи количествено, не може да се контролира. Училищата често страдат от лоша звукова среда, без дори да го осъзнават. Ключът към смислената промяна се крие в разбирането как точно се държи звукът в дадено пространство.

Защо времето за реверберация е важно

Време на реверберация, обикновено наричано RT60 е един от най-важните показатели в акустиката на класната стая. Той показва колко време е необходимо на звука да затихне с 60 децибела, след като източникът е спрял да действа.

Защо 60 dB? Това е нивото на звука, при което възприемаме, че звуковата вълна е спряла. В образователни условия, по-дългите времена на реверберация означават, че речта става размазана, по-трудна за разграничаване и по-изтощителна за следене.

Препоръчителното време за отзвук (RT60) за класни стаи обикновено е под 0,6 секунди, в зависимост от размера на стаята и възрастовата група. Всичко по-високо води до звукови отражения, които се конкурират с гласа на учителя, особено вредно в стаи с твърди подове, голи стени и големи прозорци.

Акустични одити: Какво всъщност измерват

Акустичният одит е структурирана оценка, която оценява пригодността на помещението за предвиденото му използване. Това е първата стъпка във всеки проект, който предприемаме.В училищата това включва измервания като:

• RT60 в октавните ленти (за да се определи къде ехото е най-силно)
• Нива на околния шум, както вътрешен (ОВК), така и външен (трафик, детска площадка)
• Звукоизолационни характеристики, често през прегради в класните стаи или коридори

Одитите включват и наблюдения на място: Видимо ли са разсеяни учениците? Учителят постоянно ли повишава тон? Има ли ехо или обратна връзка при използване на микрофони?

Тези одити формират доказателствената база за целенасочени интервенции и предотвратяват разхищението на пари за неправилно третиране. Като ключов фактор в цялостното акустично третиране, измервания се извършват по-добре от професионални акустики.

Разбиране на индекса за предаване на реч (STI)

Ако RT60 ни казва колко дълго звукът виси във въздуха, STI ни казва колко ясно се разбира. Индексът за предаване на реч е скала от 0 (лошо) до 1 (отлично), която оценява колко разбираема е речта в дадено пространство.

В класната стая, STI от 0,75 или по-висок се счита за желателен за ефективна комуникация. Под тази стойност учениците започват да имат затруднения с разбирането.

Високите стойности на STI са резултат от нисък фонов шум, контролирана реверберация и ясни, директни звукови пътища от учителя до слушателя. В лошо обработена среда дори най-добрите методи на преподаване стават по-малко ефективни, просто защото учениците не могат ясно да чуят какво се казва.

Според Теорията за когнитивното натоварване, мозъкът има ограничена работна памет. Ако голяма част от този капацитет се използва само за тълкуване на объркана реч, по-малко остава за действително учене.

Това, което започва като „незначителен акустичен дефект“, води до:

• По-бърза умствена умора
• Намалена ангажираност
• Повече повтарящи се инструкции
• По-ниско задържане на студенти и по-ниски академични постижения

И да не забравяме учителите, които трябва постоянно да повишават глас и да се справят с допълнителното разочарование от незаинтересованите или объркани ученици. С течение на времето това може да доведе до:

• Вокално напрежение
• Прегаряне
• По-високи отсъствия от работа

Ефективни акустични решения за училища

Акустичните подобрения в образователните пространства не означават непременно пълномащабни ремонти. Комбинация от стратегически материали, архитектурни промени и интелигентен избор на продукти може драстично да намали времето на реверберация, да подобри разбираемостта на речта и да създаде по-спокойна и по-фокусирана среда както за учащите, така и за преподавателите.

Говорим за училища, така че трябва да действаме разумно по отношение на ремонтите.

Обработка на тавани: Първа линия на защита

Таваните често са най-големите непрекъснати повърхности в класната стая и едни от най-ефективните зони за третиране.

• Акустичните таванни плочки, особено панелите от минерални влакна или полиестер с клас А, помагат за абсорбирането на звук от средни до високи честоти, който включва по-голямата част от човешкия гласов диапазон.
• Окачени акустични прегради, като нашите Ехо Клауд, могат да се окачат в големи зали или помещения с високи тавани, за да се разчупят стоящите вълни и да се намали ехото. Те са особено полезни във фитнес зали, кафетерии или учебни зони с отворен план.

Тези обработки намаляват стойностите на RT60, често намалявайки наполовина времето за реверберация, когато са инсталирани правилно.

Стенни абсорбатори и ъглови панели

Докато таваните се справят с вертикалните отражения, акустичните панели, монтирани на стена, се справят с страничната реверберация: онази, която кара речта да се размазва, а гласовете да звучат далеч.

• Панели като нашите ДОМИНО или ACER В идеалния случай трябва да бъдат разположени на височината на ушите по периметъра на класните стаи.
• Бас капани Ъгловите абсорбатори могат да бъдат полезни в музикални помещения или зали с многофункционално предназначение, където натрупването на ниски честоти причинява кал и дискомфорт.

За най-добри резултати, панелите трябва да имат висок коефициент на намаляване на шума (NRC) и да бъдат разпределени така, че да разделят успоредни повърхности.

Врати, прозорци и меки облицовки

Много от акустичните проблеми в училищата идват не само от вътрешността на стаята, но и от съседните пространства или отвън.

• Звукоизолирани врати.
• Уплътненията на вратите и падащите акустични уплътнения намаляват предаването на звук между класните стаи или коридорите.
• Двойно остъклените или ламинирани прозорци с акустични междинни слоеве спомагат за минимизиране на външния шум от пътища или детски площадки.
• Дебелите завеси, килимите и тапицираните мебели добавят пасивно поглъщане и помагат за ограничаване на ехото от трептене.

Въпреки че те не са заместители на правилната акустична изолация, те често подобряват акустичния комфорт в недостатъчно обработени пространства.

Промени в оформлението и зониране

Простите промени в оформлението често могат да доведат до изненадващи подобрения в управлението на звука. Зонирането помага за намаляване на шумовите пътища и ограничава разпространението на околния шум, което е от решаващо значение в среди за споделено ползване.

• Избягвайте поставянето на шумно оборудване (принтери, проектори, вентилационни отвори за отопление, вентилация и климатизация) в близост до места за сядане с висока употреба.
• Използвайте рафтове за книги, шкафчета или прегради, за да създадете акустични бариери в открити пространства.
• Когато е възможно, планирайте дейности с високо ниво на шум в зони, които вече са били акустично обработени, или в различно време, за да се сведе до минимум припокриването.

Временни срещу постоянни опции

Не всяко училище може да си позволи пълен ремонт, а циклите на финансиране могат да бъдат непредсказуеми. За щастие, има модулни и рентабилни решения както за краткосрочен, така и за дългосрочен план:

Временно/Бюджетно:

• Свободностоящи акустични екрани
• Преносими акустични прегради
• Стенни панели и плочки от пяна с щипки
• Корнизи за завеси с мобилни завеси

Постоянен/Високопроизводителен:

• Пълна подмяна на плочки на тавана
• Интегрирани акустични стенни панели
• Плаващи подови системи за музикални зали
• Специално изработени акустични жалузи или шумозаглушители за ОВК канали

Трансформиране на многофункционални и споделени пространства

Съвременните училища са изградени с цел гъвкавост. Те се стремят да осигурят комфорт и ценно образование на широк спектър от ученици. Това често се случва за сметка на акустичен контрол.&

Големи, споделени пространства като столови, фитнес зали, библиотеки и аудитории представляват уникални акустични предизвикателства. И когато не се третират, те бързо се превръщат в хаотична, завладяваща среда, която компрометира както благосъстоянието, така и представянето.

Един размер не е подходящ за всички: Проблемът с унифицирания дизайн

Без специално разработена акустична обработка, тези многофункционални среди се превръщат в ехо камери, които повишават нивата на шум над допустимите прагове, често надвишаващи 85 dB по време на пикова употреба.

Повече от достатъчно, за да предизвика дискомфорт, стресови реакции и дори рискове за слуха с течение на времето.Реверберацията се усилва от:

• Твърди, отразяващи повърхности (плочки, бетонни стени, стъклени фасади)
• Високи тавани без дифузионна обработка
• Нередовна употреба: обедна пикапка, часове по физическо, училищни събрания; всичко това с коренно различни нива на звуково налягане.

Различните видове шум (въздушен, ударен, вибрационен, ехо, реверберация и др.) се неутрализират чрез акустична обработка, специално проектирана за тях. Ако едно пространство има много приложения, това създава възможност то да бъде местообитание за различни дейности, следователно и за различни видове шум. Тази сложна звукова природа трябва да бъде разбрана и планирана, когато дойде време за акустична обработка.

Адаптивни акустични решения: Проектирани за гъвкавост

Ключът е в решенията, които отговарят на променящото се използване на пространството.

• Окачени прегради или акустични облаци: Ефективни във фитнес зали и столови, където отвореният обем усилва шума от крачки и речта. Те могат да бъдат разположени така, че да поддържат въздушния поток, като същевременно драстично намаляват реверберацията.
• Модулни стенни панели: В библиотеките или лекционните зали, магнитните или кукичко-залепващите се панели позволяват на училищата да увеличават или намаляват абсорбцията според нуждите.
• Акустични завеси: Особено полезни в аудитории или сценични зони, където меки завеси могат да се поставят по време на представления или учебни сесии и да се прибират за почистване или поддръжка.

Всяка от тези опции може да бъде избрана въз основа на NRC (коефициент на намаляване на шума) и съответствие с пожарната безопасност, осигурявайки производителност без компромис с разпоредбите.

Шумът от тълпата и психологията на преходите

Звукът пречи на ученето. Това е ясно. Но той влияе и на това как се чувстват учениците в междинните пространства. Столове, коридори и гардеробни са акустични прегради, където гласовете отекват и се усилват.

Резултатът? Повишени нива на кортизол, намалена концентрация в следващия час и обтегната комуникация между учениците и персонала. Безмилостна какофония от шум, гласове и какво ли още не.

Стратегически разположените зони на абсорбция (например таванни плочки над опашките или панели около местата за сядане) могат да намалят фоновите нива с 5–10 dB, достатъчно, за да:

• Намалете усещането за струпване
• Подобряване на яснотата на речта
• Успокойте прехода между часовете

В библиотеките високите стойности на STI (индекс на предаване на реч) са жизненоважни за запазване на поверителността на речта и поддържане на тиха, фокусирана атмосфера. Акустичното зониране с библиотеки, килими или вертикални панели може да сегментира пространството без архитектурни стени.

Изграждане на по-добри училища чрез звук

Акустичният дизайн не е допълнителна мисъл или „приятна“ характеристика, след като мебелите са вече на мястото си. Той е основен елемент от ефективното образование. Точно както качеството на въздуха, дневната светлина или температурата, звукът оформя начина, по който мислим, чувстваме и учим.

Когато училищата инвестират в акустичната си среда, те възвръщат яснотата, спокойствието и свързаността. Те подпомагат както когнитивните способности на учениците, така и благополучието на персонала. Те изграждат класни стаи, където всяка дума има значение, всеки глас се чува и никое дете не е изоставено заради кално ехо или бумтящ коридор.

Науката е ясна и инструментите съществуват. Това, което е необходимо сега, е волята да се проектират за по-добри резултати от самото начало или да се преоборудват там, където е най-важно. Доброто учене изисква страхотна среда.

Свържете се с нас за професионална акустична обработка!

Допълнително четиво &и; Референции:

• Коуан, Н. (2001). Магическото число 4 в краткосрочната памет: Преосмисляне на капацитета за умствено съхранениеПоведенчески и мозъчни науки.

• Суелър, Дж. (1988). Когнитивно натоварване по време на решаване на проблеми: Ефекти върху ученетоКогнитивна наука.

• Бадели, А. (1992). Работна паметНаука.