1. Recerca a la Universitat Heriot-Watt (Edimburg)
Aquest estudi el van dur a terme científics de la Universitat Heriot-Watt i el va iniciar el govern britànic. L'objectiu de l'estudi era examinar l'impacte d'una mala acústica de l'aula en estudiants i professors.
Metodologia de recerca
L'estudi es va dur a terme en 70 aules, tant velles com modernes, durant tres anys a finals dels anys noranta (l'estudi es va publicar el 1999). Els objectes d'observació eren nens de 5 a 11 anys, a classes amb i sense sostre acústic.
Es va demanar a Ecophon que participés en l’estudi i instal·lés sostres acústics en un subconjunt d’aules per permetre comparacions entre les aules acústicament no tractades i les tractades.
Els investigadors van mesurar els nivells de soroll, el temps de reverberació i la intel·ligibilitat de la parla. També van entrevistar estudiants i professors i van examinar el seu comportament.
resultats
Els resultats de la investigació mostren clarament que els sostres acústics d’alt rendiment tenen un impacte positiu en la qualitat de l’educació. Ells:
• Reducció dels nivells de soroll de fons
• Temps de reverberació reduït
• Millora de la intel·ligibilitat de la parla
• Va crear una sensació de benestar
• Canvis d’actitud i comportament dels estudiants
• Va contribuir a millorar els resultats de les proves en aules tractades acústicament
• Es va crear un millor entorn de treball per a estudiants i professors
Els investigadors també van trobar que la major part del soroll inquietant prové de fonts de l'aula (estudiants, ventilació, etc.) en lloc de fonts externes.
Efecte Lombard invers
Un altre efecte important, i al principi una mica sorprenent, va ser l’efecte invers llombard. L’efecte llombard és que la gent tendeix a parlar més fort en entorns sorollosos en un intent de ser escoltats. Això condueix a un augment gradual del nivell sonor a l'habitació.
L’efecte llombard invers funciona exactament al contrari. En una habitació tranquil·la, la gent tendeix a parlar amb més tranquil·litat, ja que no necessita parlar en veu alta per ser escoltada. Això també es coneix com a "efecte biblioteca".
A l’estudi de Heriot-Watt, un exemple d’una escola primària de Ratmore il·lustra bé aquest fenomen. En comparar els nivells sonors de les aules amb sostre acústic i sense sostre, on els nens seien tranquil·lament, una aula amb sostre acústic era 3 dB més silenciosa. Això és el que es podria esperar des d'un punt de vista purament tècnic.
Però quan els estudiants van parlar, el nivell de soroll a l'aula acabada acústicament era 10 dB inferior al de la sala sense tractar. Una disminució del nivell de soroll de només 3 dB es podria explicar per una disminució física del nivell de soroll a causa de la seva absorció pel sostre, de manera que els 7 dB restants de disminució es van deure a un comportament més tranquil dels estudiants. Una disminució del nivell de so en 10 dB és percebuda per l’oïda com una reducció a la meitat del volum del so, de manera que aquest efecte és molt important.
2. Recerca de la Universitat de Bremen
La següent investigació innovadora la van dur a terme especialistes de la Universitat de Bremen. Aquí, els investigadors van examinar els efectes d’una mala acústica en l’entorn d’ensenyament i aprenentatge, posant èmfasi addicional en fenòmens psicològics i fisiològics com els nivells d’estrès i la concentració.
L'estudi es va dividir en tres parts i es va dur a terme a finals de la dècada de 1990 i principis de la dècada de 2000 i es va convertir en l'estudi de camp més gran en acústica escolar de l'època, que abastava 570 unitats didàctiques, 28 classes i 5 escoles.
Metodologia de recerca
Igual que amb l’estudi de la Universitat Heriot-Watt, aquest estudi va seguir el clàssic principi de comparació A-B, on es recopilaven dades en aules sense tractament acústic i es comparaven amb les dades corresponents a les aules després d’acabar-les amb sostres acústics de classe A.
Els investigadors van mesurar l’acústica de les habitacions, inclosos els nivells de soroll a l’aula i la freqüència cardíaca dels professors, per avaluar la correlació entre l’acústica, els nivells de soroll amb diferents mètodes d’ensenyament i els nivells d’estrès i concentració dels estudiants i els professors.
resultats
L’equip investigador va trobar una sèrie de resultats interessants. L’estudi va trobar que l’estil d’ensenyament a les escoles passa d’una lliçó en forma de conferència, on el professor parla i escolta els nens, a un estil que anima els nens a comunicar-se i treballar en parelles i en grups sota la supervisió d’un mestre. A les aules sense tractar acústicament, aquest canvi d’estil d’ensenyament va donar lloc a un augment del nivell global de soroll. Això semblaria lògic, ja que hi ha més gent que parla durant el treball en grup que quan el professor parla davant de la classe.
Tanmateix, després de processar les classes de manera acústica, el nivell sonor va caure quan es va canviar la classe per treballar en grup o per parelles. El nivell de soroll a l’aula era inferior durant el treball en grup que durant l’ensenyament a l’estil de les classes. Aquest va ser un altre exemple de l’efecte llombard invers.
La diferència de nivell durant el treball en grup a les aules abans i després de la instal·lació del sostre acústic era de 13 dB, que és fins i tot superior a l’estudi Heriot-Watt. (Vegeu la figura 1). Aproximadament 10 d'aquests 13 dB es deuen a l'efecte llombard invers, i 3 dB es deu a l'absorció real d'ones sonores pel sostre acústic.
En general, l'estudi suggereix que les escoles que volen passar d'un estil d'ensenyament tradicional basat en conferències a un estil d'ensenyament més orientat al grup poden reduir els nivells generals de soroll de les aules, sempre que les aules siguin acústicament sòlides.
Menys estrès i tensió en les veus dels professors
La segona troballa interessant de l’estudi va ser que la freqüència cardíaca del professor coincidia amb el nivell de soroll a l’aula. A mesura que augmenta el nivell sonor, també augmenta la freqüència cardíaca. La freqüència cardíaca és un indicador reconegut dels nivells d’estrès, cosa que significa que els investigadors han trobat una clara correlació entre els nivells de soroll i estrès. Comparant les dades de recursos humans abans i després d’establir el sostre acústic, es va poder veure una clara millora. La freqüència cardíaca dels professors va baixar fins a 10 batecs per minut.
La millor acústica també va suposar que els professors no haguessin de forçar la veu per ser escoltats.
Millor concentració entre els escolars
Els investigadors també van trobar que els nivells sonors a les aules sense tractar acústicament augmentaven al llarg del dia. El nivell de soroll durant l'última lliçó del dia va ser més del doble que el de la primera lliçó (SPL 12-13 dB més alt).
Això es deu al fet que una mala acústica causa fatiga i els estudiants perden el focus durant el dia, cosa que al seu torn els fa més sorollosos (més moviment, xiuxiueig, etc.).
El nivell de so no només va disminuir després d’instal·lar el sostre acústic, sinó que es va mantenir més o menys constant durant tot el dia, tal com es mostra a la figura 3.
Per tant, es pot suposar que nivells de soroll més baixos permeten als estudiants mantenir-se concentrats i menys propensos a molestar durant tot el dia.
3. Estudia a una escola del comtat d'Essex, Regne Unit
L'estudi va ser encarregat pel Consell del Comtat d'Essex al Regne Unit per determinar si l'acústica de les aules amb discapacitat auditiva tindria un impacte positiu en els estudiants i professors amb audició normal.
Aquest estudi va avaluar l'impacte en el procés educatiu de diversos graus de tractament acústic de les aules.
Metodologia de recerca
L'estudi va comparar quatre aules diferents d'un institut a Essex. La primera aula és una sala de control sense cap tractament acústic. Altres tres aules complien tres estàndards diferents del Regne Unit per a l'acústica escolar.
Un d’ells estava equipat amb un sostre penjat de guix perforat que compleix els requisits de la norma BB93 per a l’institut.
En una altra classe, es va instal·lar un sostre acústic de classe A amb una bona absorció acústica en el rang de freqüències de 500 a 2000 Hz. Aquest grau complia l'estàndard BB93 Hi per a nens amb discapacitat auditiva en escoles normals.
A la tercera aula, es va proporcionar una absorció addicional de so de baixa freqüència en el rang de 125-4.000 Hz. Les instal·lacions eren d’acord amb la norma BATOD (Associació Britànica de Professors de Nens amb Discapacitat Auditiva), un estàndard que s’utilitza en escoles especials per a nens amb discapacitat auditiva.
Els investigadors van mesurar el temps de reverberació i els nivells de soroll, van controlar el comportament dels estudiants i dels professors i van entrevistar estudiants, professors i panelistes. L'estudi es va realitzar en forma de prova de doble cec, en què cap dels enquestats sabia en quina aula es creaven unes condicions acústiques particulars.
resultats
La investigació ha demostrat una forta correlació entre una bona acústica (és a dir, temps de reverberació curts) i la qualitat percebuda de l’entorn d’aprenentatge, tant per als estudiants com per als professors.
Professors, estudiants i un grup d’acústics, funcionaris del consell de districte i altres professionals van emplenar un qüestionari sobre acústica en diferents classes i els resultats van mostrar molt clarament que, com millor era el tractament acústic, més alta era la puntuació (vegeu les figures 4 i 5).
Les aules es van distingir per les següents:
• No hi va haver tractament acústic a la sala MA5;
• Es va instal·lar un sostre penjat de pladur a la sala Ma1 per complir amb la norma del Regne Unit per a l'escola secundària (BB93);
• Es va instal·lar un sostre acústic de classe A a la sala Ma2, amb un rendiment millorat en el rang de freqüències 500-2000 Hz en comparació amb el sostre de la sala Ma1. Aquesta classe complia l'estàndard per a les aules per a nens amb discapacitat auditiva a les escoles principals (BB93 secció 6);
• A la sala MA3, es van instal·lar les solucions més eficaces d’absorció de so, inclosos els absorbidors de freqüències de so baixes que afecten la intel·ligibilitat de la parla. El mobiliari acústic de la classe incloïa sostres penjants fonoabsorbents de la classe A amb amortidors de baixa freqüència Extra Bass instal·lats a l’espai del sostre.
Una vegada més sobre l’efecte llombard oposat
La clara millora de l’acústica de l’estudi va ser que el nivell de soroll de fons es va reduir significativament a mesura que el temps de reverberació es va reduir. Reduir el temps de reverberació d’1,2 a 0,8 segons, que és la diferència entre una sala de control no tractada i una aula amb sostre de pladur, redueix el soroll de fons en 9 dB. Això és a prop de reduir a la meitat la intensitat percebuda.
La diferència de nivell de soroll a la classe sense processar amb la classe amb millor acústica (on el temps de reverberació era de 0,3 s) va ser superior a 20 dB. Això és de gran importància.
Des d’un punt de vista purament tècnic, reduir a la meitat el temps de reverberació es tradueix en una reducció del soroll de 3 dB. Per tant, només uns 6 dB de la reducció total del so es poden atribuir a la reducció física del so mitjançant l’absorció. La resta es va deure al comportament més tranquil dels estudiants. Una vegada més, va ser el contrari de l’efecte llombard, que va resultar ser el motiu principal de la disminució dels nivells sonors.
La figura 6 mostra com els nivells de soroll de fons es veuen afectats per l’acústica de l’habitació. El volum de la veu del professor disminueix quan l’acústica a l’aula és millor. No cal cridar en una habitació tranquil·la.
És interessant notar que el soroll de fons (causat pels estudiants) va disminuir de manera més significativa que el nivell de volum de la veu del professor. Això va conduir a un augment de la relació de soroll-soroll (relació senyal-soroll) en 10 dB (de 8 a 18 dB). Per tant, la sala no només s’ha tornat més silenciosa, sinó que també s’ha convertit en molt més fàcil per als estudiants percebre la parla del professor.
Cal tenir en compte que la principal diferència entre l’aula 3 (BB93 Hi) i l’aula 4 (BATOD) era una millor absorció de baixa freqüència. Això mostra clarament la importància que té a les escoles.
Entre els efectes positius de la bona acústica, s’inclouen:
• Millor localització del so. Els professors podien identificar fàcilment qui causava el soroll, cosa que va contribuir a una millor gestió de l’aula;
• Reduir el nombre de repeticions;
• Millor disciplina, que significa que els professors podrien adoptar un enfocament més relaxat en la gestió de l'aula;
• Treball en grup més efectiu a l'aula;
• Reducció de l’estrès i la tensió de les cordes vocals en els professors.
4. Resumint els resultats de la investigació
En conjunt, els resultats de tres estudis mostren clarament els beneficis d’una bona acústica a les escoles:
• El tractament acústic de les aules fomenta un comportament més tranquil dels estudiants. L’efecte llombard invers era molt clar en els tres estudis;
• La relació senyal-soroll millora, millorant la intel·ligibilitat de la parla;
• Es poden modificar els mètodes d’ensenyament per permetre als estudiants participar més activament en l’aprenentatge mitjançant la discussió i el treball en grup. Cal assenyalar que un estudi de la Universitat de Bremen va demostrar que a les sales amb una bona acústica, els nivells sonors eren més baixos durant el treball en grup que en l’ensenyament clàssic;
• Els professors i els estudiants obtenen un entorn de treball més tranquil on es senten més a gust;
• Els alumnes poden mantenir la concentració durant més temps;
• Els resultats dels estudiants milloren;
• Es redueix el nivell d’estrès dels professors;
• Els professors no exageren la seva veu;
• Els nens amb necessitats especials i els seus professors necessiten una bona acústica.
