1. Nghiên cứu tại Đại học Heriot-Watt (Edinburgh)
Nghiên cứu này được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Đại học Heriot-Watt và do chính phủ Anh khởi xướng. Mục đích của nghiên cứu là để kiểm tra tác động của âm thanh trong lớp học kém đối với học sinh và giáo viên.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện tại 70 phòng học, cả trường học cũ và hiện đại, trong ba năm vào cuối những năm 1990 (bản thân nghiên cứu được công bố vào năm 1999). Đối tượng quan sát là trẻ em từ 5 đến 11 tuổi, ở các lớp có và không có trần cách âm.
Ecophon đã được yêu cầu tham gia vào nghiên cứu và lắp đặt trần cách âm trong một nhóm nhỏ các lớp học để có thể so sánh giữa các lớp học chưa được xử lý âm thanh và đã được xử lý.
Các nhà nghiên cứu đã đo mức độ tiếng ồn, thời gian vang và độ rõ của giọng nói. Họ cũng phỏng vấn học sinh và giáo viên và kiểm tra hành vi của họ.
các kết quả
Kết quả nghiên cứu cho thấy rõ ràng rằng trần tiêu âm hiệu suất cao có tác động tích cực đến chất lượng giáo dục. Họ:
• Giảm mức độ tiếng ồn xung quanh
• Giảm thời gian vang
• Cải thiện độ rõ của giọng nói
• Tạo cảm giác hạnh phúc
• Thay đổi thái độ và hành vi của học sinh
• Đã góp phần cải thiện điểm kiểm tra trong các lớp học được xử lý cách âm
• Tạo môi trường làm việc tốt hơn cho sinh viên và giáo viên
Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng hầu hết tiếng ồn đáng lo ngại đến từ các nguồn bên trong lớp học (học sinh, hệ thống thông gió, v.v.) hơn là các nguồn bên ngoài.
Hiệu ứng Lombard ngược
Một hiệu ứng quan trọng khác, và thoạt đầu hơi ngạc nhiên, là hiệu ứng nghịch đảo Lombard. Hiệu ứng Lombard là mọi người có xu hướng nói to hơn trong môi trường ồn ào để cố gắng được lắng nghe. Điều này dẫn đến việc tăng dần mức độ âm thanh trong phòng.
Hiệu ứng Lombard nghịch đảo hoạt động hoàn toàn ngược lại. Trong một căn phòng yên tĩnh, mọi người có xu hướng nói nhỏ hơn, vì họ không cần phải nói to để được nghe. Đây còn được gọi là "hiệu ứng thư viện".
Trong nghiên cứu của Heriot-Watt, một ví dụ từ một trường tiểu học ở Ratmore đã minh họa rõ ràng hiện tượng này. Khi so sánh mức độ âm thanh trong phòng học có và không có trần âm, nơi trẻ em ngồi yên tĩnh, phòng học có trần âm yên lặng hơn 3 dB. Đây là những gì người ta mong đợi từ một quan điểm kỹ thuật thuần túy.
Nhưng khi học sinh nói, độ ồn trong phòng học đã được xử lý âm thanh thấp hơn 10 dB so với trong phòng không được xử lý. Mức độ tiếng ồn giảm chỉ 3 dB có thể được giải thích là do mức độ giảm tiếng ồn vật lý do trần nhà hấp thụ, vì vậy mức giảm 7 dB còn lại là do hành vi yên tĩnh hơn của học sinh. Mức âm thanh giảm 10 dB được tai coi là giảm một nửa âm lượng, vì vậy hiệu ứng này rất quan trọng.
2. Nghiên cứu của Đại học Bremen
Nghiên cứu đột phá sau đây được thực hiện bởi các chuyên gia từ Đại học Bremen. Tại đây, các nhà nghiên cứu đã xem xét tác động của âm thanh kém đối với môi trường dạy và học, trong đó nhấn mạnh thêm vào các hiện tượng tâm lý và sinh lý như mức độ căng thẳng và sự tập trung.
Nghiên cứu được chia thành ba phần và được thực hiện vào cuối những năm 1990 và đầu những năm 2000, và trở thành nghiên cứu thực địa lớn nhất về âm học học đường vào thời điểm đó, bao gồm 570 đơn vị giảng dạy, 28 lớp học và 5 trường học.
Phương pháp nghiên cứu
Giống như nghiên cứu của Đại học Heriot-Watt, nghiên cứu này tuân theo nguyên tắc so sánh A-B cổ điển, trong đó dữ liệu được thu thập trong các lớp học chưa được xử lý âm thanh và so sánh với dữ liệu tương ứng trong các lớp học sau khi chúng được hoàn thiện với trần cách âm loại A.
Các nhà nghiên cứu đã đo âm thanh trong phòng, bao gồm mức độ tiếng ồn trong lớp học và nhịp tim của giáo viên, để đánh giá mối tương quan giữa âm thanh, mức độ tiếng ồn với các phương pháp giảng dạy khác nhau, mức độ tập trung và căng thẳng của học sinh và giáo viên.
các kết quả
Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một số kết quả thú vị. Nghiên cứu cho thấy phong cách giảng dạy trong trường học đang chuyển từ một bài học dưới dạng một bài giảng, nơi giáo viên nói và trẻ em lắng nghe, sang một phong cách khuyến khích trẻ em giao tiếp và làm việc theo cặp và theo nhóm dưới sự giám sát của giáo viên. giáo viên. Trong các lớp học không được xử lý âm thanh, sự thay đổi trong cách giảng dạy này đã dẫn đến sự gia tăng mức độ tiếng ồn nói chung. Điều này có vẻ hợp lý, vì nhiều người nói trong giờ làm việc nhóm hơn là khi giáo viên nói trước lớp.
Tuy nhiên, sau khi các lớp học được xử lý âm thanh, mức độ âm thanh thực sự giảm xuống khi lớp học được chuyển sang làm việc nhóm hoặc làm việc theo cặp. Mức độ tiếng ồn trong lớp học trong giờ làm việc nhóm thấp hơn so với khi giảng dạy theo kiểu giảng bài. Đây là một ví dụ khác về hiệu ứng Lombard nghịch đảo.
Sự khác biệt về mức độ trong quá trình làm việc nhóm trong các lớp học trước và sau khi lắp đặt trần cách âm là 13 dB, thậm chí còn cao hơn trong nghiên cứu Heriot-Watt. (Xem Hình 1). Khoảng 10 trong số 13 dB này là do hiệu ứng Lombard nghịch đảo, và 3 dB là do sự hấp thụ sóng âm thực tế của trần âm.
Nhìn chung, nghiên cứu cho thấy rằng các trường học đang muốn chuyển từ phong cách giảng dạy dựa trên bài giảng truyền thống sang phong cách giảng dạy theo định hướng nhóm hơn thực sự có thể làm giảm mức độ tiếng ồn tổng thể trong lớp học, với điều kiện là các phòng học được cách âm.
Giảm bớt căng thẳng và căng thẳng trong giọng nói của giáo viên
Phát hiện thú vị thứ hai từ nghiên cứu là nhịp tim của giáo viên phù hợp với mức độ tiếng ồn trong lớp học. Khi mức âm thanh tăng lên, nhịp tim cũng tăng theo. Nhịp tim là một chỉ số được công nhận về mức độ căng thẳng, có nghĩa là các nhà nghiên cứu đã tìm thấy mối tương quan rõ ràng giữa tiếng ồn và mức độ căng thẳng. So sánh dữ liệu HR trước và sau khi đặt trần âm, có thể thấy sự cải thiện rõ ràng. Nhịp tim của các giáo viên giảm tới 10 nhịp mỗi phút.
Âm thanh được cải thiện cũng có nghĩa là giáo viên không phải căng giọng để nghe được.
Học sinh tập trung tốt hơn
Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng mức độ âm thanh trong các lớp học không được xử lý âm thanh tăng lên suốt cả ngày. Mức độ tiếng ồn trong buổi học cuối cùng trong ngày cao hơn gấp đôi so với buổi học đầu tiên (SPL cao hơn 12-13 dB).
Điều này là do âm thanh kém gây mệt mỏi và học sinh mất tập trung vào ban ngày, do đó làm cho họ ồn ào hơn (cử động nhiều hơn, thì thầm, v.v.).
Mức âm thanh không chỉ giảm sau khi lắp đặt trần âm mà còn ít nhiều không đổi trong suốt cả ngày, như trong Hình 3.
Do đó, có thể giả định rằng mức độ tiếng ồn thấp hơn cho phép học sinh tập trung và ít bị quấy rầy hơn trong suốt cả ngày.
3. Học tại một trường ở Hạt Essex, Vương quốc Anh
Nghiên cứu được ủy quyền bởi Hội đồng Hạt Essex ở Vương quốc Anh nhằm xác định xem âm thanh của các lớp học khiếm thính có tác động tích cực đến học sinh và giáo viên có thính giác bình thường hay không.
Nghiên cứu này đánh giá tác động đến quá trình giáo dục của các mức độ khác nhau của việc xử lý âm thanh trong lớp học.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu đã so sánh bốn phòng học khác nhau trong một trường trung học ở Essex. Phòng học đầu tiên là phòng điều khiển không có bất kỳ xử lý âm học nào. Ba phòng học khác đáp ứng ba tiêu chuẩn khác nhau của Vương quốc Anh về âm thanh học đường.
Một được lắp với trần treo bằng tấm thạch cao đục lỗ đáp ứng các yêu cầu của tiêu chuẩn trường trung học BB93.
Ở lớp khác, trần tiêu âm loại A được lắp đặt có khả năng tiêu âm tốt trong dải tần từ 500 đến 2000 Hz. Lớp này đáp ứng tiêu chuẩn BB93 Hi dành cho trẻ khiếm thính ở các trường bình thường.
Trong lớp học thứ ba, sự hấp thụ bổ sung của âm thanh tần số thấp trong khoảng 125-4.000 Hz đã được cung cấp. Cơ sở phù hợp với tiêu chuẩn BATOD (Hiệp hội Giáo viên dạy trẻ Khiếm thính của Anh), một tiêu chuẩn được sử dụng trong các trường học đặc biệt dành cho trẻ khiếm thính.
Các nhà nghiên cứu đã đo thời gian âm vang và mức độ tiếng ồn, theo dõi hành vi của học sinh và giáo viên, đồng thời phỏng vấn học sinh, giáo viên và tham luận viên. Nghiên cứu được thực hiện dưới hình thức kiểm tra mù đôi, trong đó không ai trong số những người được hỏi biết điều kiện âm thanh cụ thể của lớp học nào được tạo ra.
các kết quả
Nghiên cứu đã chỉ ra mối tương quan chặt chẽ giữa âm thanh tốt (tức là thời gian âm vang ngắn) và chất lượng cảm nhận của môi trường học tập, đối với cả học sinh và giáo viên.
Giáo viên, học sinh và một nhóm chuyên gia âm học, quan chức hội đồng học khu và các chuyên gia khác đã điền vào bảng câu hỏi về âm học ở các lớp khác nhau và kết quả cho thấy rất rõ ràng rằng xử lý âm học càng tốt thì điểm càng cao (xem Hình 4 và 5).
Các lớp học được phân biệt bởi những điều sau đây:
• Không có xử lý âm thanh trong phòng MA5;
• Một trần treo bằng tấm thạch cao đã được lắp đặt trong phòng Ma1 đáp ứng tiêu chuẩn trường trung học của Vương quốc Anh (BB93);
• Trần tiêu âm loại A đã được lắp đặt trong phòng Ma2, với hiệu suất được cải thiện trong dải tần 500-2000 Hz so với trần trong phòng Ma1. Lớp này đạt tiêu chuẩn phòng học cho trẻ khiếm thính ở các trường phổ thông (BB93 mục 6);
• Trong phòng MA3, các giải pháp hấp thụ âm thanh hiệu quả nhất đã được lắp đặt, bao gồm các giải pháp hấp thụ tần số âm thanh thấp làm giảm độ rõ của giọng nói. Nội thất tiêu âm đẳng cấp bao gồm trần treo tiêu âm loại A với bộ hấp thụ tần số thấp Extra Bass được lắp đặt thêm trong không gian trần.
Một lần nữa về hiệu ứng Lombard ngược lại
Sự cải thiện rõ ràng về âm học trong nghiên cứu là mức tiếng ồn xung quanh đã giảm đáng kể khi thời gian âm vang trở nên ngắn hơn. Giảm thời gian dội âm từ 1,2 xuống 0,8 giây, đây là sự khác biệt giữa phòng điều khiển không được xử lý và phòng học có trần thạch cao, giảm 9 dB tiếng ồn xung quanh. Điều này gần như làm giảm một nửa độ ồn cảm nhận được.
Sự khác biệt về mức độ tiếng ồn trong lớp chưa xử lý với lớp có âm thanh tốt nhất (trong đó thời gian vang là 0,3 giây) là hơn 20 dB. Điều này có tầm quan trọng lớn.
Từ quan điểm kỹ thuật thuần túy, giảm một nửa thời gian vang dẫn đến giảm 3 dB tiếng ồn. Vì vậy, chỉ có khoảng 6 dB trong tổng mức giảm âm thanh có thể được quy cho sự giảm âm thanh vật lý thông qua quá trình hấp thụ. Phần còn lại là do hành vi im lặng hơn của học sinh. Một lần nữa, nó lại đối lập với hiệu ứng Lombard, hóa ra lại là nguyên nhân chính dẫn đến việc giảm mức âm thanh.
Hình 6 cho thấy mức độ tiếng ồn xung quanh bị ảnh hưởng như thế nào bởi âm thanh trong phòng. Âm lượng giọng nói của giáo viên giảm khi âm thanh trong lớp học tốt hơn. Không cần thiết phải hét lên trong một căn phòng yên tĩnh.
Điều thú vị là tiếng ồn xung quanh (do học sinh gây ra) giảm đáng kể hơn mức âm lượng của giọng nói của giáo viên. Điều này dẫn đến việc tăng tỷ lệ độ ồn trên tiếng ồn (tỷ lệ tín hiệu trên tiếng ồn) lên 10 dB (từ 8 lên 18 dB). Vì vậy, không chỉ căn phòng trở nên yên tĩnh hơn, mà học sinh cũng trở nên dễ dàng cảm nhận được bài giảng của giáo viên hơn rất nhiều.
Cần lưu ý rằng sự khác biệt chính giữa lớp học 3 (BB93 Hi) và lớp học 4 (BATOD) là khả năng hấp thụ tần số thấp tốt hơn. Điều này cho thấy rõ tầm quan trọng của nó trong trường học.
Các tác động tích cực được báo cáo của âm thanh tốt bao gồm:
• Bản địa hóa âm thanh tốt hơn. Giáo viên có thể dễ dàng xác định ai đã gây ra tiếng ồn, điều này góp phần quản lý lớp học tốt hơn;
• Giảm số lần lặp lại;
• Kỷ luật tốt hơn, có nghĩa là giáo viên có thể thực hiện một cách tiếp cận thoải mái hơn để quản lý lớp học;
• Làm việc nhóm hiệu quả hơn trong lớp học;
• Giảm căng thẳng và căng thẳng của dây thanh ở giáo viên.
4. Tóm tắt kết quả nghiên cứu
Tổng hợp lại, kết quả của ba nghiên cứu cho thấy rõ ràng lợi ích của âm thanh tốt trong trường học:
• Xử lý âm thanh trong lớp học khuyến khích hành vi của học sinh bình tĩnh hơn. Hiệu ứng Lombard nghịch đảo rất rõ ràng trong cả ba nghiên cứu;
• Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu trở nên tốt hơn, cải thiện độ rõ của giọng nói;
• Phương pháp giảng dạy có thể được sửa đổi để cho phép học sinh tham gia tích cực hơn vào việc học thông qua thảo luận và làm việc nhóm. Cần lưu ý rằng một nghiên cứu của Đại học Bremen cho thấy rằng trong các phòng có độ âm học tốt, mức độ âm thanh trong quá trình làm việc nhóm thấp hơn so với kiểu giảng dạy theo kiểu giảng dạy cổ điển;
• Giáo viên và học sinh có được một môi trường làm việc yên tĩnh hơn, trong đó họ cảm thấy thoải mái hơn;
• Học sinh có thể duy trì sự tập trung lâu hơn;
• Kết quả của học sinh ngày càng được cải thiện;
• Mức độ căng thẳng của giáo viên được giảm bớt;
• Giáo viên không nói quá mức của họ;
• Trẻ em có nhu cầu đặc biệt và giáo viên của chúng cần âm học thực sự tốt.
