Разное: Акустика в образовательных учреждениях

Отношение учащихся к занятиям и их успехи в освоении учебной программы во многом зависят от условий обучения, включая состояние звуковой среды в образовательном учреждении.

Ни для кого не секрет, что в школах тишина – понятие относительное. Полное безмолвие бывает разве что во время сдачи государственных экзаменов, а на обычных уроках слышится некий фоновый шум – от легкого шелеста до весьма неприятного гула. На извечный вопрос "кто виноват?" напрашивается, казалось бы, очевидный ответ – конечно же, дети с их неукротимой энергией, неутолимым желанием общаться и ребяческой склонностью к озорному поведению. Однако проблема гораздо сложнее и вызвана, помимо всего прочего, акустическим несовершенством классных комнат, спортивных залов, коридоров и рекреаций, столовых, мастерских и лабораторий.

Хорошая акустика – это возможность услышать "полезные", то есть несущие информацию звуки. Из-за плохой акустики слова говорящего становятся невнятными, неразборчивыми. Если взрослые, не расслышав части фразы, могут догадаться о смысле сказанного, то дети, в силу своих возрастных особенностей и не такого большого, как у взрослых, словарного запаса не способны выстраивать мгновенные умозаключения.

Посторонний шум мешает им сконцентрироваться. Пропустив важные моменты объяснения, ученики теряют интерес к уроку и переключаются на что-нибудь более увлекательное, например, на перешептывание друг с другом. Дети не усваивают учебный материал в полном объеме, быстро устают и испытывают повышенное психологическое напряжение.


Учителя, стремясь удержать внимание своих подопечных, говорят громче, а ученики в ответ сильнее шумят (психоакустический эффект Ломбарда). Ежедневные многочасовые голосовые нагрузки провоцируют развитие профессиональных заболеваний горла. Не говоря уже о последствиях стрессовых состояний, сопровождающихся выбросом адреналина. Преподаватели физической культуры, работающие в гулких залах с "кричащим" эхом, постепенно теряют слух из-за постоянного высокого звукового давления, вызванного интенсивным шумом (от 80 дБ и более).

Буква закона

Следующий вопрос – что делать? Хорошую акустику обеспечивают звукопоглощающие потолочные и стеновые панели на основе минерального волокна. Такие изделия кардинально меняют звуковую среду, очищая её от вредного шума.

К сожалению, нормативное регулирование в этой области носит выборочный характер. Скажем, в СП 51.13330-2011 "Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 23-03-2003" указано, что "как обязательное мероприятие по снижению шума и обеспечению оптимальных акустических параметров помещений звукопоглощающие конструкции должны применяться … в коридорах и холлах школ… спортивных залах и плавательных бассейнах".

Более конкретные предписания даются в СанПиН 2.4.3.1186-03 "Санитарно-эпидемиологические требования к организации учебно-производственного процесса в образовательных учреждениях начального профессионального образования". Этот документ обязывает проектные организации при согласовании проектов представлять "акустические расчеты по снижению шума в учебных помещениях, включая время реверберации (затухания звука)" и рекомендует применять в учебных и других помещениях звукопоглощающие материалы. Но действие СанПиН 2.4.3.1186-03 на школы не распространяется, впрочем, как и на лицеи, университеты, учреждения дополнительного образования.

Ловушки для шума

Звук или звуковые волны – то, что слышится, воспринимается слухом; механические колебания, распространяющиеся в твёрдых, жидких и газообразных средах. В свою очередь, шум – это нежелательный звук или хаотичное смешение звуков, вызывающее дискомфорт и при определённых условиях представляющее угрозу для здоровья. Звуковые волны расходятся от источника, в частности, от говорящего, во всех направлениях. Достигая потолка, стен и пола, они отражаются от твердой и гладкой поверхности, что приводит к возникновению шумового фона, ухудшающего слышимость так называемого прямого звука (от говорящего к слушателям).


Чтобы улучшить акустику, специалисты используют отделку из звукопоглощающих панелей, применение которых позволяет избежать отражение звуков, что в конечном итоге способствует четкому и ясному звучанию речи. Однако положение меняется, если расстояние между говорящим и слушающим превышает 8 метров. Звук затихает, не достигнув тех, кто находится в конце помещения.

Если отраженная волна приходит к слушателю не позднее 50 миллисекунд (лучше 20-30 мс) после прямого звука, то она усиливает звучание произнесенных слов. Для генерации так называемых "ранних отражений звука" используют особые отражающие панели. В обычных, "речевых", классах их монтируют над доской и столом учителя. Лингафонные кабинеты, где восприятие на слух создает повышенную умственную нагрузку, и в музыкальных залах звукоотражатели и звукопоглощающие панели располагают по индивидуально разработанным схемам.

Здесь следует внести ясность – в чем состоит различие между звукоизоляцией и звукопоглощением. Звукоизоляция снижает уровень шума, проникающего извне. Ослабление звука происходит при прохождении звуковой волны через строительные конструкции. Кирпичные и железобетонные стены – прекрасные звукоизоляторы, но они не в силах справиться с внутренним шумом.

Пористо-волокнистые звукопоглощающие материалы улавливают звуки, исходящие от источника внутри помещения. Преодолевая множество пор и полостей, звуковые волны теряют свою энергию. Но не стоит рассчитывать на то, что легкие акустические потолки из стекловолокна будут выполнять ещё и звукоизолирующую функцию.

Доводы науки

Высокая эффективность звукопоглощающей отделки была доказана в ходе многолетних акустических и психоакустических исследований в Великобритании и Германии (Эдинбургский Университет Heriot Watt, Совет Графства Эссекс, Бременский Университет). Исследователи измеряли акустические параметры в классах со звукопоглощающей отделкой и без, в отсутствии учащихся и во время занятий. Они опрашивали учителей и школьников различного возраста, выясняя их отношение к улучшению акустики помещений.


Анализ полученных данных дал потрясающие результаты, ясно показывающие, что акустические изделия позитивно влияют на качество образования.

- За счет звукопоглощающих материалов уровень шума снижается на 3 дБ, если проводить измерения в пустых классах. Но во время уроков этот показатель возрастает до 10 дБ. Прибавку в 7 дБ обеспечивает обратный эффект Ломбарда или, как его ещё называют, "эффект библиотеки". В спокойной обстановке люди не повышают голос, чтобы быть услышанными. Напротив, они стараются говорить ровно, чтобы не нарушить общую атмосферу. Мало того, если при обучении практикуются современные методики, предполагающие диалог между учениками и учителем или работу в группах (в отличие от традиционного подхода, когда говорит преимущественно преподаватель), то разница увеличивается до 8 дБ (5 дБ в обычных классах и 13 дБ с акустическими потолками и стенами).

- Одновременно в ходе исследования у преподавателей измеряли пульс и определяли уровень гормонов в крови. В помещениях с хорошей акустикой частота сердечных сокращений оставалась в пределах нормы (пульс на 10 ударов меньше, чем в обычных классах). И никаких всплесков адреналина!

- В благоприятной акустической среде речь звучит четко и ясно. Понимание сказанного улучшается, и, как следствие, повышается успеваемость. Дети чувствуют себя увереннее, быстрее концентрируются на заданиях и лучше ориентируются в пространстве, что снижает травматические риски на занятиях в спортивном зале.

- Ученики с проблемами слуха, кстати, часто не выявленными, ощущают большие перемены в своем восприятии звуков так, как будто у них вынули пробки из ушей.


В помещениях с хорошей акустикой легко определить "генератор" шума, то есть разговаривающего или хрустящего конфетным фантиком ученика, что упрощает управление классом и позволяет поддерживать дисциплину. Учителям не нужно напрягать голосовые связки до стрессовой амплитуды, чтобы добиться тишины в классе. Обычно к концу дня дети чувствуют сильное утомление, но в учебных помещениях с хорошей акустикой они сохраняют свежесть восприятия и работоспособность до самого последнего урока.

Автор: Алексей Арчаков, менеджер по развитию концепции подразделения "Экофон" компании "Сен-Гобен".