無感擴(kuò)聲——聲學(xué)環(huán)境

聲擴(kuò),無感擴(kuò)聲

教室不但是教師傳道授業(yè)解惑的地方遏餐,也是學(xué)生獲取知識的主要場所伦腐。尤其兒童青少年正處于生長發(fā)育時期,學(xué)習(xí)過程占主要時間失都。由于室內(nèi)人數(shù)較多柏蘑,其室內(nèi)的聲學(xué)環(huán)境不但直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效率還影響了學(xué)生的生理和心理健康。

那么影響師生健康的教室聲學(xué)環(huán)境因素有哪些呢粹庞?參考近年來教室聲學(xué)環(huán)境的相關(guān)研究工作可以看出教室噪聲和混響時間是影響師生健康的主要因素咳焚。

所謂噪聲,從頻率上講庞溜,噪聲頻率結(jié)構(gòu)復(fù)雜黔攒,大多為連續(xù)譜,有些頻率甚至超出了人耳可聽范圍强缘,沒有任何諧音或者音調(diào)特征督惰;從聽者的心理感覺上講,人們不想聽到的任何聲音都可稱之為噪聲旅掂。

噪聲會從多個方面對學(xué)生的認(rèn)知能力產(chǎn)生慢性負(fù)面影響赏胚,包括注意力下降,引起煩惱和干擾睡眠等商虐。在一項對教室噪聲的研究中還發(fā)現(xiàn)噪聲會讓學(xué)生的聽力下降觉阅,引起神經(jīng)衰弱和胃腸問題,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)成績下滑秘车,嚴(yán)重阻礙了兒童少年的正常發(fā)育成長和學(xué)習(xí)典勇。特別是對于小學(xué)生,各器官組織十分嬌嫩和脆弱叮趴。教室噪聲不僅對學(xué)生有影響割笙,對教師的健康同樣產(chǎn)生影響。教師的講課聲壓級受教室噪聲級的影響明顯眯亦,隨著噪聲的提高伤溉,教師的授課聲壓級往往會隨之增大,而長時間的大聲說話對咽喉健康非常不利妻率。

在國內(nèi)外的調(diào)查報告中乱顾,很多學(xué)校的教室仍無法滿足相應(yīng)的噪聲規(guī)范限值。根據(jù)我國《民用建筑隔聲設(shè)計規(guī)范》(GBJ118-88)宫静,一般教室的環(huán)境噪聲不得超過50dB走净,無特殊安靜要求的房間不得超過55dB券时,有特殊安靜要求的房間不得超過40dB。其中伏伯,交通噪聲和學(xué)生活動噪聲是教室的主要噪聲來源革为。通過交通噪聲對中學(xué)生課堂行為影響的實(shí)驗,得出了一些半定量的資料舵鳞。即在以10dB左右一檔的四個不同噪聲級水平下震檩,當(dāng)Leq在53和40dBA之間表現(xiàn)出差異不明顯,而在其他幾個噪聲水平(Leq在70蜓堕、62dBA和53dBA)間大都表現(xiàn)出非常明顯的差異抛虏。噪聲自聲源發(fā)出后,經(jīng)中間環(huán)境的傳播套才、擴(kuò)散到達(dá)接受者迂猴,因此解決噪聲污染問題就必須從噪聲源、傳播途徑和接受者三方面分別采取在經(jīng)濟(jì)背伴、技術(shù)和要求上合理的措施沸毁。

混響時間過長是現(xiàn)有教室的另外一個聲學(xué)問題∩导牛混響是指由于反射的存在息尺,當(dāng)聲源停止作用后,聲波仍可持續(xù)一段時間的現(xiàn)象疾掰。只要有空間和障礙物存在的地方就會產(chǎn)生混響搂誉。

在教室內(nèi),老師發(fā)出的聲音信號經(jīng)過墻壁的反射會形成重疊静檬,混響越嚴(yán)重炭懊,聲音信號重疊就越多,學(xué)生對聲音的辨別就越困難拂檩。因為混響和教室周圍環(huán)境沒有關(guān)系侮腹,所以即便教室周圍環(huán)境很安靜,它對教學(xué)實(shí)施的影響依然存在稻励。相對于正常人而言父阻,聽障兒童對混響的抵抗能力是非常弱的,聲音信號的疊加會造成他們分辨上的困難钉迷,從而影響其對聲音的收聽和理解至非。所以說混響處理是教室聲學(xué)環(huán)境處理十分重要的一個方面。

對于教室最佳混響時間糠聪,不同國家或組織的建議值并不相同,我國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對教室室內(nèi)混響時間的建議值為0.9s谐鼎。根據(jù)最新的研究表明舰蟆,在高信噪比(SNR≥20dB)條件下體積不超過200㎡的教室室內(nèi)最佳混響時間為0.6s趣惠。如何對現(xiàn)有教室進(jìn)行合理改造,使其混響時間符合要求仍值得探討身害。根據(jù)彭建新等人發(fā)表的《教室內(nèi)噪聲和混響對兒童的言語短時記憶的影響》在三間不同混響的小學(xué)教室采用近似人聲指向性揚(yáng)聲器重放漢語測試句表和語譜噪聲味悄,分別由小學(xué)三、五年級學(xué)生記錄他們所聽到的測試語句塌鸯,獲取他們在不同混響時間侍瑟、不同信噪比條件下的漢語句表得分,從而評價兒童的言語短時記憶行為丙猬。結(jié)果表明:噪聲和混響對兒童在教室內(nèi)的漢語言語短時記憶有顯著影響涨颜。信噪比越高,漢語言語短時記憶得分越高茧球;混響時間越短庭瑰,漢語言語短時記憶得分越高。漢語言語短時記憶行為隨年齡增大而提高抢埋,兒童年齡越大弹灭,漢語言語短時記憶得分越高。

有研究表明安裝吸音吊頂比地毯在降低混響時間方面效率更高揪垄。在對一間小學(xué)教室聲學(xué)改造的研究顯示穷吮,通過在天花板上安裝吸音材料吊頂,混響時間RT30下降了50%饥努,并且提高了STI和清晰度D50酒来。

影響師生健康的教室聲學(xué)環(huán)境因素還有很多,我國對于新建校園的聲學(xué)環(huán)境研究工作還處于起步階段肪凛,研究成果較少堰汉。隨著科技的進(jìn)步與國家對于教育的重視,我相信必將有更多的人參與到教室聲學(xué)環(huán)境的研究中去伟墙,學(xué)生和老師也將能在一個健康良好的教室聲學(xué)環(huán)境下學(xué)習(xí)工作翘鸭。


國外教室聲學(xué)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)

BB93: acoustic design of schools -

performance standards:

https://www.gov.uk/government/publications/bb93-acoustic-design-of-schools-performance-standards

Classroom Acoustics - Acoustical Society of

America:

https://acousticalsociety.org/classroom-acoustics-booklets/


教室聲學(xué)環(huán)境對師生健康影響可進(jìn)一步參考國外研究論文:

Effects of noise and acoustics in schools on vocal health in teachers

Lady Catherine Cantor Cutiva and Alex Burdorf

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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4918643/

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