Klasyfikacja akustyczna pomieszczeń klasowych - Leśna, Paulina (My University, 2010)
Odpowiednie warunki akustyczne w miejscach pracy i w szkołach są niezbędne dla efektywności pracy, zrozumiałości mowy i rozwiązywania zadań wymagających skupienia. W niniejszej rozprawie postawiono hipotezę, że w oparciu o standardowe pomiary akustyczne oraz rezultaty ankiety przeprowadzonej wśród uczniów można dokonać klasyfikacji pomieszczeń klasowych ze względu na warunki akustyczne. Głównym celem było zaproponowanie klasyfikacji akustycznej pomieszczeń klasowych w oparciu o czynniki subiektywne oraz obiektywne uzyskane na drodze pomiarów. Do badań wybrano piętnaście prostopadłościennych pomieszczeń klasowych, z których osiem posłużyło do budowy modelu, a siedem pozostałych do jego weryfikacji. Stworzony przez autora model regresyjny połączył parametry obiektywne akustyki wnętrz oraz czynniki subiektywne uzyskane na drodze pomiarów subiektywnych z udziałem uczniów. W wyniku weryfikacji modelu potwierdzono, że istotnymi czynnikami w modelu są wskaźnik transmisji mowy STI i wyraźność głosu nauczyciela uzyskana z badań ankietowych. Dotychczas dokonywano klasyfikacji akustycznej głównie na podstawie pomiarów parametrów obiektywnych akustyki wnętrz oraz łączono wyniki badań obiektywnych z wynikami badań subiektywnych.Istniejące modele regresyjne bazują na parametrach obiektywnych lub łączą parametry subiektywne z obiektywnymi. Należy jednak zwrócić uwagę, iż nie występuje, zwłaszcza w Polsce, połączenie tego typu modeli regresyjnych z testem psychoakustycznym oceniającym subiektywnie akustykę pomieszczeń klasowych. Stworzenie testu psychoakustycznego oceniającego w sposób subiektywny pomieszczenia klasowe (eksperyment II) oraz połączenie jego wyników i oceny subiektywnej z wynikami badań obiektywnych jest według wiedzy autora zagadnieniem nowym i poszerzającym temat klasyfikacji akustycznej. Materiał dźwiękowy użyty w teście (zdania z podręczników szkolnych czytane przez lektora) zastosowano z myślą o słuchaczach. Oceniającymi w eksperymencie II byli uczniowie w wieku od 12 do 17 lat, ponieważ są oni głównymi odbiorcami przekazywanej informacji w środowisku szkolnym. W wyniku przeprowadzonego eksperymentu II otrzymano ranking preferencji pomieszczeń klasowych. W celu uzyskania czynników obiektywnych i subiektywnych potrzebnych do budowy modelu, zaplanowano szereg pomiarów. Do badań subiektywnych należały badania ankietowe oraz badania zrozumiałości mowy w pomieszczeniach klasowych. Na podstawie pomiarów obiektywnych uzyskano wymiary piętnastu pomieszczeń klasowych, wartości średnie czasu pogłosu oraz średni poziom szumu tła zmierzony na lekcji. W wyniku wszystkich przeprowadzonych badań istotnymi czynnikami w modelu okazały się wskaźnik transmisji mowy STI i subiektywna ocena wyraźności głosu nauczyciela. Na podstawie modelu dokonano klasyfikacji akustycznej pomieszczeń klasowych. Zaproponowano podział pomieszczeń istniejących w polskich szkołach na dwie grupy akustyczne. Obliczona na podstawie modelu wartość „y” określa ostatecznie klasyfikację pomieszczeń. Jedna grupa to pomieszczenia posiadające dobre warunki akustyczne, przystosowane do przyjęcia dzieci z różnego rodzaju dysfunkcjami (ADHD, ADP, dzieci niedosłyszące). Druga grupa to pomieszczenia, których warunki akustyczne nie są odpowiednie do nauki dzieci z dysfunkcjami. W wyniku stworzonej klasyfikacji akustycznej pomieszczeń klasowych możliwa jest ocena, czy dane pomieszczenie spełnia warunki do nauki dla określonej grupy dzieci, a zwłaszcza, czy jest ono przystosowane do nauki dzieci ze szczególnymi potrzebami.Dodatkowo, podczas 12-miesięcznego stypendium naukowego w Szwecji, przeprowadzono badania subiektywne i obiektywne w piętnastu pomieszczeniach klasowych w Sztokholmie. Celem badań było porównanie warunków akustycznych oraz wyników badań subiektywnych w szkołach polskich i szwedzkich. Zaobserwowano znaczną różnicę w warunkach akustycznych pomiędzy krajami. Wynika ona głównie z istnienia norm w Szwecji i ich braku w Polsce. Brak norm w Polsce spowodował także brak klasyfikacji pomieszczeń klasowych i określenia, które pomieszczenia są dobre pod względem akustyki i posiadają warunki odpowiednie na przyjęcie dzieci z dysfunkcjami. Zbudowany model pozwolił na dokonanie klasyfikacji i określenie, czy dane pomieszczenie spełnia warunki akustyczne dla tych dzieci. Zatem postawiona w rozdziale 1 hipoteza została potwierdzona i udowodniona.

Appropriate acoustic conditions in workplaces and at schools are necessary for the effectiveness of work, speech recognition and solving tasks requiring concentration.In this dissertation the evidence have been provided that a proper acoustic classification of classrooms can be made by combining subjective and objective measurements. Fifteen rectangular classrooms have been carefully selected, eight of which have been used to create a regression model and the other seven – to verify it. The model has combined the acoustic objective parameters and subjective factors based on a comfort questionnaire conducted among pupils. While verifying the model, it has been proved that the most significant factors are speech transmission index (STI) (obtained when measuring in the classrooms) and the clearness of teacher’s voice (acquired from the questionnaire). So far the literature has provided some classifications mainly based on objective parameters measurements which have been compared to subjective measurements. The existing regression models are based on objective parameters or are combining the subjective and objective parameters. To the author’s knowledge there have been no such regression models that have been merged with a psychoacoustic test as a subjective evaluation of the acoustical conditions, especially in Poland. Therefore, as a part of this dissertation an experiment have been conducted on a group of 64 children aged 12-17, because they are main recipients of the information transmitted in a school environment. The children have participated in the psychoacoustic test. As the result of the experiment, the ranking of the classroom preferences have been obtained. In order to acquire some objective and subjective factors required to create the model, a series of measurements have been planned. As far as subjective measurements are concerned, a questionnaire have been conducted and speech recognition have been measured in the classrooms. On the basis of the objective measurements, the volume of the rooms, reverberation time and the background noise level have been gathered in the classroom. As a result of all the data, speech transmission index STI and the clearness of teacher’s voice turned out to be the most important factors in the model. The proposed classification has been based on the model and divided the classrooms in Poland into two groups: adequate and inadequate acoustically. A boundary has been set between classrooms which can be acoustically adequate to children with deficiencies (such as ADHD, APD ) or hearing impairments, and classrooms – inadequate for such a group of children. In addition, an analogical research has been conducted in fifteen classroom in Stockholm, Sweden; which allowed comparative analysis of classroom acoustic conditions in both countries. Some significant differences have been observed. All of the Swedish classrooms are acoustically classified to the adequate group according to the classification presented before, which is the result of the acoustic standards existing in Sweden. This comparison shows the necessity of creating the classification of classrooms in Poland so that it could be clearly stated which group of classrooms is adequate for “dysfunctional” pupils mentioned above.
Acoustic classification of classrooms
Wydział Fizyki: Instytut Akustyki
Keywords: akustyka szkolna; classroom acoustics; zrozumiałość mowy; speech intelligibillity