1. Investigación en la Universidad Heriot-Watt (Edimburgo)
Este estudio fue realizado por científicos de la Universidad Heriot-Watt y fue iniciado por el gobierno británico. El objetivo del estudio fue examinar el impacto de la acústica deficiente del aula en estudiantes y profesores.
Metodología de investigación
El estudio se llevó a cabo en 70 aulas, tanto en escuelas antiguas como modernas, durante tres años a fines de la década de 1990 (el estudio en sí se publicó en 1999). Los objetos de observación fueron niños de 5 a 11 años, en clases con y sin cielorrasos acústicos.
Se pidió a Ecophon que participara en el estudio e instalara cielorrasos acústicos en un subconjunto de aulas para permitir comparaciones entre las aulas sin tratamiento acústico y las tratadas.
Los investigadores midieron los niveles de ruido, el tiempo de reverberación y la inteligibilidad del habla. También entrevistaron a estudiantes y maestros y examinaron su comportamiento.
resultados
Los resultados de la investigación muestran claramente que los techos acústicos de alto rendimiento tienen un impacto positivo en la calidad de la educación. Ellos:
• Niveles de ruido de fondo reducidos
• Reducción del tiempo de reverberación
• Inteligibilidad del habla mejorada
• Creó una sensación de bienestar
• Cambió las actitudes y el comportamiento de los estudiantes.
• Contribuyó a mejorar los puntajes de las pruebas en las aulas tratadas acústicamente
• Creó un mejor ambiente de trabajo para estudiantes y profesores.
Los investigadores también encontraron que la mayor parte del ruido perturbador proviene de fuentes dentro del aula (estudiantes, ventilación, etc.) en lugar de fuentes externas.
Efecto Lombard inverso
Otro efecto importante, y al principio algo sorprendente, fue el efecto inverso lombardo. El efecto Lombard es que las personas tienden a hablar más alto en entornos ruidosos en un intento por hacerse oír. Esto conduce a un aumento gradual del nivel de sonido en la habitación.
El efecto lombardo inverso funciona exactamente al revés. En una habitación tranquila, las personas tienden a hablar más bajo, ya que no necesitan hablar en voz alta para ser escuchadas. Esto también se conoce como "efecto biblioteca".
En el estudio de Heriot-Watt, un ejemplo de una escuela primaria en Ratmore ilustra bien este fenómeno. Al comparar los niveles de sonido en aulas con y sin techos acústicos, donde los niños se sentaron en silencio, un aula con techo acústico fue 3 dB más silencioso. Esto es lo que cabría esperar desde un punto de vista puramente técnico.
Pero cuando los estudiantes hablaron, el nivel de ruido en el aula con acabado acústico fue 10 dB más bajo que en la sala sin tratamiento. Una disminución en el nivel de ruido de solo 3 dB podría explicarse por una disminución física del nivel de ruido debido a su absorción por el techo, por lo que los 7 dB restantes de disminución se debieron a un comportamiento más silencioso de los estudiantes. El oído percibe una disminución del nivel de sonido de 10 dB como una reducción a la mitad del volumen del sonido, por lo que este efecto es muy importante.
2. Investigación de la Universidad de Bremen
La siguiente investigación pionera fue realizada por especialistas de la Universidad de Bremen. Aquí, los investigadores examinaron los efectos de la mala acústica en el entorno de enseñanza y aprendizaje, con un énfasis adicional en los fenómenos psicológicos y fisiológicos como los niveles de estrés y la concentración.
El estudio se dividió en tres partes y se llevó a cabo a fines de la década de 1990 y principios de la de 2000, y se convirtió en el estudio de campo más grande en acústica escolar en ese momento, cubriendo 570 unidades de enseñanza, 28 clases y 5 escuelas.
Metodología de investigación
Al igual que con el estudio de la Universidad Heriot-Watt, este estudio siguió el principio clásico de comparación A-B, donde los datos se recopilaron en aulas sin tratamiento acústico y se compararon con los datos correspondientes en las aulas después de que terminaron con techos acústicos de clase A.
Los investigadores midieron la acústica de la sala, incluidos los niveles de ruido del aula y la frecuencia cardíaca de los maestros, para evaluar la correlación entre la acústica, los niveles de ruido con diferentes métodos de enseñanza y los niveles de concentración y estrés de estudiantes y maestros.
resultados
El equipo de investigación encontró una serie de resultados interesantes. El estudio encontró que el estilo de enseñanza en las escuelas está cambiando de una lección en forma de conferencia, donde el maestro habla y los niños escuchan, a un estilo que alienta a los niños a comunicarse y trabajar en parejas y en grupos bajo la supervisión de un profesor. En las aulas sin tratamiento acústico, este cambio en el estilo de enseñanza resultó en un aumento en los niveles generales de ruido. Esto parecería lógico, ya que más personas hablan durante el trabajo en grupo que cuando el profesor habla frente a la clase.
Sin embargo, después de que las clases se procesaron acústicamente, el nivel de sonido en realidad disminuyó cuando la clase se cambió al trabajo en grupo o en parejas. El nivel de ruido en el aula fue menor durante el trabajo en grupo que durante la enseñanza tipo conferencia. Este fue otro ejemplo del efecto lombardo inverso.
La diferencia de nivel durante el trabajo en grupo en las aulas antes y después de la instalación del techo acústico fue de 13 dB, que es incluso mayor que en el estudio de Heriot-Watt. (Ver figura 1). Aproximadamente 10 de estos 13 dB se deben al efecto Lombard inverso, y 3 dB se deben a la absorción real de ondas sonoras por el techo acústico.
En general, el estudio sugiere que las escuelas que buscan pasar de un estilo de enseñanza tradicional basado en conferencias a un estilo de enseñanza más orientado a grupos pueden reducir los niveles generales de ruido en el aula, siempre que las aulas sean acústicamente sólidas.
Menos estrés y tensión en las voces de los profesores
El segundo hallazgo interesante del estudio fue que la frecuencia cardíaca del maestro coincidía con el nivel de ruido en el aula. A medida que aumenta el nivel de sonido, también aumenta la frecuencia cardíaca. La frecuencia cardíaca es un indicador reconocido de los niveles de estrés, lo que significa que los investigadores han encontrado una clara correlación entre el ruido y los niveles de estrés. Comparando los datos de FC antes y después de establecer el techo acústico, se pudo ver una clara mejora. La frecuencia cardíaca de los profesores se redujo hasta en 10 latidos por minuto.
La acústica mejorada también significó que los maestros no tuvieran que forzar sus voces para ser escuchados.
Mejor concentración entre los escolares
Los investigadores también encontraron que los niveles de sonido en las aulas sin tratamiento acústico aumentaron a lo largo del día. El nivel de ruido durante la última lección del día fue más del doble que durante la primera lección (12-13 dB SPL más alto).
Esto se debe a que la mala acústica causa fatiga y los estudiantes pierden la concentración durante el día, lo que a su vez los hace más ruidosos (más movimiento, susurros, etc.).
El nivel de sonido no solo disminuyó después de la instalación del techo acústico, sino que se mantuvo más o menos constante a lo largo del día, como se muestra en la Figura 3.
Por lo tanto, se puede suponer que los niveles de ruido más bajos permiten a los estudiantes mantenerse concentrados y ser menos propensos a las molestias durante el día.
3. Estudiar en una escuela en el condado de Essex, Reino Unido
El estudio fue encargado por el Consejo del Condado de Essex en el Reino Unido para determinar si la acústica de las aulas con problemas de audición tendría un impacto positivo en los estudiantes y maestros con audición normal.
Este estudio evaluó el impacto en el proceso educativo de diversos grados de tratamiento acústico de las aulas.
Metodología de investigación
El estudio comparó cuatro aulas diferentes en una escuela secundaria en Essex. El primer aula es una sala de control sin ningún tratamiento acústico. Otras tres aulas cumplieron con tres estándares diferentes del Reino Unido para la acústica escolar.
Uno estaba equipado con un cielo raso suspendido de cartón yeso perforado que cumple con los requisitos del estándar de la escuela secundaria BB93.
En otra clase, se instaló un techo acústico de clase A con buena absorción acústica en el rango de frecuencia de 500 a 2000 Hz. Este grado cumplió con el estándar BB93 Hi para niños con discapacidad auditiva en escuelas regulares.
En el tercer salón de clases, se proporcionó absorción adicional de sonido de baja frecuencia en el rango de 125 a 4000 Hz. Las instalaciones estaban de acuerdo con el estándar BATOD (Asociación Británica de Maestros de Niños con Discapacidad Auditiva), un estándar utilizado en escuelas especiales para niños con discapacidades auditivas.
Los investigadores midieron el tiempo de reverberación y los niveles de ruido, monitorearon el comportamiento de los estudiantes y maestros y entrevistaron a estudiantes, maestros y panelistas. El estudio se realizó en forma de prueba doble ciego, en la que ninguno de los encuestados sabía en qué aula se crearon las condiciones acústicas particulares.
resultados
La investigación ha demostrado una fuerte correlación entre una buena acústica (es decir, tiempos de reverberación cortos) y la calidad percibida del entorno de aprendizaje, tanto para estudiantes como para profesores.
Docentes, estudiantes y un grupo de acústicos, funcionarios del consejo distrital y otros profesionales llenaron un cuestionario sobre acústica en diferentes clases, y los resultados mostraron muy claramente que cuanto mejor era el tratamiento acústico, mayor era la calificación (ver Figuras 4 y 4). 5).
Las aulas se distinguieron por lo siguiente:
• No hubo tratamiento acústico en la sala MA5;
• Se instaló un cielo raso suspendido de cartón yeso en el salón Ma1 para cumplir con el estándar de las escuelas secundarias del Reino Unido (BB93);
• Se instaló un techo acústico de clase A en la sala Ma2, con un rendimiento mejorado en el rango de frecuencia de 500-2000 Hz en comparación con el techo de la sala Ma1. Esta clase cumplió con el estándar para aulas para niños con discapacidad auditiva en las escuelas ordinarias (BB93 sección 6);
• En la sala MA3, se instalaron las soluciones de absorción de sonido más eficaces, incluidos los absorbentes de bajas frecuencias de sonido que perjudican la inteligibilidad del habla. El mobiliario acústico de clase incluía techos suspendidos que absorben el sonido de clase A con absorbedores de baja frecuencia Extra Bass instalados adicionalmente en el espacio del techo.
Una vez más sobre el efecto lombardo opuesto
La clara mejora de la acústica en el estudio fue que el nivel de ruido de fondo se redujo significativamente a medida que el tiempo de reverberación se acortaba. Al reducir el tiempo de reverberación de 1,2 a 0,8 segundos, que es la diferencia entre una sala de control sin tratar y un aula con techo de cartón yeso, se reduce el ruido de fondo en 9 dB. Esto está cerca de reducir a la mitad el volumen percibido.
La diferencia en el nivel de ruido en la clase sin procesar con la clase con la mejor acústica (donde el tiempo de reverberación fue de 0,3 s) fue de más de 20 dB. Esto es de gran importancia.
Desde un punto de vista puramente técnico, reducir a la mitad el tiempo de reverberación da como resultado una reducción del ruido de 3 dB. Por lo tanto, solo alrededor de 6 dB de la reducción total del sonido se pueden atribuir a la reducción física del sonido a través de la absorción. El resto se debió al comportamiento más tranquilo de los estudiantes. Una vez más, fue lo contrario al efecto Lombard, que resultó ser el principal motivo de la disminución de los niveles sonoros.
La Figura 6 muestra cómo los niveles de ruido de fondo se ven afectados por la acústica de la sala. El volumen de la voz del profesor disminuye cuando la acústica en el aula es mejor. No es necesario gritar en una habitación silenciosa.
Es interesante notar que el ruido de fondo (causado por los estudiantes) disminuyó más significativamente que el nivel de volumen de la voz del profesor. Esto condujo a un aumento de la relación volumen-ruido (relación señal-ruido) en 10 dB (de 8 a 18 dB). Entonces, no solo la sala se ha vuelto más silenciosa, también se ha vuelto mucho más fácil para los estudiantes percibir el discurso del maestro.
Cabe señalar que la principal diferencia entre el aula 3 (BB93 Hi) y el aula 4 (BATOD) fue una mejor absorción de baja frecuencia. Esto muestra claramente lo importante que es en las escuelas.
Los efectos positivos reportados de una buena acústica incluyen:
• Mejor localización del sonido. Los maestros pudieron identificar fácilmente quién estaba causando el ruido, lo que contribuyó a una mejor gestión del aula;
• Reducir el número de repeticiones;
• Mejor disciplina, lo que significa que los profesores podrían adoptar un enfoque más relajado para la gestión del aula;
• Trabajo en grupo más eficaz en el aula;
• Reducción del estrés y la tensión de las cuerdas vocales en los profesores.
4. Resumen de los resultados de la investigación
En conjunto, los resultados de tres estudios muestran claramente los beneficios de una buena acústica en las escuelas:
• El tratamiento acústico de las aulas fomenta un comportamiento estudiantil más tranquilo. El efecto Lombard inverso fue muy claro en los tres estudios;
• Mejora la relación señal-ruido, mejorando la inteligibilidad del habla;
• Los métodos de enseñanza se pueden modificar para permitir que los estudiantes participen más activamente en el aprendizaje a través del debate y el trabajo en grupo. Cabe señalar que un estudio de la Universidad de Bremen mostró que en las salas con buena acústica, los niveles de sonido eran más bajos durante el trabajo en grupo que en la enseñanza de estilo clásico de conferencias;
• Los profesores y los estudiantes obtienen un entorno de trabajo más tranquilo en el que se sienten más cómodos;
• Los alumnos pueden mantener la concentración durante más tiempo;
• Los resultados de los estudiantes están mejorando;
• Se reduce el nivel de estrés de los profesores;
• Los maestros no extienden demasiado sus voces;
• Los niños con necesidades especiales y sus profesores necesitan una acústica realmente buena.
