1. Pesquisa na Heriot-Watt University (Edimburgo)
Este estudo foi realizado por cientistas da Heriot-Watt University e foi iniciado pelo governo britânico. O objetivo do estudo era examinar o impacto da má acústica da sala de aula em alunos e professores.
Metodologia de Pesquisa
O estudo foi conduzido em 70 salas de aula, escolas antigas e modernas, durante três anos no final da década de 1990 (o próprio estudo foi publicado em 1999). Os objetos de observação foram crianças de 5 a 11 anos, em turmas com e sem teto acústico.
Ecophon foi convidado a participar do estudo e instalar tetos acústicos em um subconjunto de salas de aula para permitir comparações entre salas de aula tratadas e não tratadas acusticamente.
Os pesquisadores mediram os níveis de ruído, o tempo de reverberação e a inteligibilidade da fala. Eles também entrevistaram alunos e professores e examinaram seu comportamento.
resultados
Os resultados da pesquisa mostram claramente que os tetos acústicos de alto desempenho têm um impacto positivo na qualidade da educação. Elas:
• Redução dos níveis de ruído de fundo
• Tempo de reverberação reduzido
• Melhor inteligibilidade da fala
• Criou uma sensação de bem-estar
• Mudança de atitudes e comportamento dos alunos
• Contribuiu para melhorar as pontuações dos testes em salas de aula acusticamente tratadas
• Criou um melhor ambiente de trabalho para alunos e professores
Os pesquisadores também descobriram que a maior parte do ruído perturbador vem de fontes dentro da sala de aula (alunos, ventilação, etc.) em vez de fontes externas.
Efeito Lombard reverso
Outro efeito importante, e a princípio um tanto surpreendente, foi o efeito inverso Lombard. O efeito Lombard é que as pessoas tendem a falar mais alto em ambientes barulhentos na tentativa de serem ouvidas. Isso leva a um aumento gradual do nível de som na sala.
O efeito inverso Lombard funciona exatamente ao contrário. Em uma sala silenciosa, as pessoas tendem a falar mais baixo, pois não precisam falar alto para serem ouvidas. Isso também é conhecido como "efeito de biblioteca".
No estudo Heriot-Watt, um exemplo de uma escola primária em Ratmore ilustra bem esse fenômeno. Ao comparar os níveis de som em salas de aula com e sem teto acústico, onde as crianças sentaram-se silenciosamente, uma sala de aula com teto acústico foi 3 dB mais silenciosa. Isso é o que se esperaria de um ponto de vista puramente técnico.
Mas quando os alunos falaram, o nível de ruído na sala de aula com acabamento acústico foi 10 dB menor do que na sala sem tratamento. Uma diminuição do nível de ruído de apenas 3 dB pode ser explicada por uma diminuição física do nível de ruído devido à sua absorção pelo teto, de modo que os 7 dB restantes de diminuição foram devidos ao comportamento mais silencioso dos alunos. Uma diminuição do nível de som em 10 dB é percebida pelo ouvido como uma redução da metade do volume do som, então este efeito é muito importante.
2. Pesquisa da Universidade de Bremen
A seguinte pesquisa inovadora foi realizada por especialistas da Universidade de Bremen. Aqui, os pesquisadores examinaram os efeitos da má acústica no ambiente de ensino e aprendizagem, com ênfase adicional nos fenômenos psicológicos e fisiológicos, como níveis de estresse e concentração.
O estudo foi dividido em três partes e conduzido no final dos anos 1990 e início dos anos 2000, e se tornou o maior estudo de campo em acústica escolar na época, abrangendo 570 unidades de ensino, 28 turmas e 5 escolas.
Metodologia de Pesquisa
Tal como acontece com o estudo da Universidade Heriot-Watt, este estudo seguiu o princípio clássico de comparação A-B, em que os dados foram coletados em salas de aula não tratadas acusticamente e comparados com os dados correspondentes em salas de aula depois de terminarem com tetos acústicos de classe A.
Os pesquisadores mediram a acústica da sala, incluindo os níveis de ruído da sala de aula e as frequências cardíacas dos professores, para avaliar a correlação entre a acústica, os níveis de ruído com diferentes métodos de ensino e concentração de alunos e professores e níveis de estresse.
resultados
A equipe de pesquisa encontrou vários resultados interessantes. O estudo constatou que o estilo de ensino nas escolas está mudando de uma aula em forma de palestra, onde o professor fala e as crianças ouvem, para um estilo que incentiva as crianças a se comunicarem e a trabalharem em pares e em grupos sob a supervisão de um professora. Em salas de aula sem tratamento acústico, essa mudança no estilo de ensino resultou em um aumento nos níveis gerais de ruído. Isso parece lógico, já que mais pessoas falam durante o trabalho em grupo do que quando o professor fala na frente da classe.
No entanto, depois que as aulas foram acusticamente processadas, o nível de som caiu quando a aula mudou para trabalho em grupo ou em pares. O nível de ruído na sala de aula era mais baixo durante o trabalho em grupo do que durante o ensino em aula. Este foi outro exemplo do efeito Lombard inverso.
A diferença de nível durante o trabalho em grupo nas salas de aula antes e depois da instalação do teto acústico foi de 13 dB, valor ainda maior do que no estudo de Heriot-Watt. (Veja a Figura 1). Cerca de 10 desses 13 dB são devidos ao efeito Lombard inverso e 3 dB são devidos à absorção real das ondas sonoras pelo teto acústico.
No geral, o estudo sugere que as escolas que buscam mudar de um estilo de ensino tradicional baseado em palestras para um estilo de ensino mais orientado para o grupo podem realmente reduzir os níveis gerais de ruído em sala de aula, desde que as salas de aula sejam acusticamente saudáveis.
Menos estresse e tensão nas vozes dos professores
A segunda descoberta interessante do estudo foi que a frequência cardíaca do professor correspondia ao nível de ruído na sala de aula. À medida que o nível de som aumenta, a freqüência cardíaca também aumenta. A frequência cardíaca é um indicador reconhecido dos níveis de estresse, o que significa que os pesquisadores encontraram uma correlação clara entre o ruído e os níveis de estresse. Comparando os dados de FC antes e depois de definir o teto acústico, uma melhora clara pode ser observada. A frequência cardíaca dos professores caiu em até 10 batimentos por minuto.
A acústica aprimorada também fez com que os professores não precisassem forçar a voz para serem ouvidos.
Melhor concentração entre os alunos
Os pesquisadores também descobriram que os níveis de som em salas de aula sem tratamento acústico aumentaram ao longo do dia. O nível de ruído durante a última aula do dia foi mais de duas vezes maior do que durante a primeira aula (12-13 dB NPS mais alto).
Isso ocorre porque a acústica ruim causa fadiga e os alunos perdem o foco durante o dia, o que os torna mais barulhentos (mais movimento, sussurros, etc.).
Não só o nível de som diminuiu após a instalação do teto acústico, mas permaneceu mais ou menos constante ao longo do dia, conforme mostrado na Figura 3.
Assim, pode-se presumir que níveis mais baixos de ruído permitem que os alunos fiquem focados e menos sujeitos a perturbações ao longo do dia.
3. Estude em uma escola em Essex County, Reino Unido
O estudo foi encomendado pelo Essex County Council, no Reino Unido, para determinar se a acústica de salas de aula com deficiência auditiva teria um impacto positivo em alunos e professores com audição normal.
Este estudo avaliou o impacto no processo educacional de vários graus de tratamento acústico de salas de aula.
Metodologia de Pesquisa
O estudo comparou quatro salas de aula diferentes em uma escola secundária em Essex. A primeira sala de aula é uma sala de controle sem nenhum tratamento acústico. Três outras salas de aula atenderam a três padrões diferentes do Reino Unido para acústica escolar.
Um deles foi equipado com um teto falso de gesso cartonado perfurado que atende aos requisitos do padrão do colégio BB93.
Em outra classe, foi instalado um teto acústico classe A com boa absorção sonora na faixa de frequência de 500 a 2.000 Hz. Esta série atendeu ao padrão BB93 Hi para crianças com deficiência auditiva em escolas regulares.
Na terceira sala de aula, foi fornecida absorção adicional de som de baixa frequência na faixa de 125-4.000 Hz. As instalações estavam de acordo com a norma BATOD (Associação Britânica de Professores de Crianças com Deficiência Auditiva), padrão utilizado em escolas especiais para crianças com deficiência auditiva.
Os pesquisadores mediram o tempo de reverberação e os níveis de ruído, monitoraram o comportamento dos alunos e professores e entrevistaram alunos, professores e palestrantes. O estudo foi realizado na forma de teste duplo-cego, no qual nenhum dos respondentes sabia em que sala de aula foram criadas as condições acústicas particulares.
resultados
A pesquisa mostrou uma forte correlação entre uma boa acústica (ou seja, tempos de reverberação curtos) e a qualidade percebida do ambiente de aprendizagem, tanto para alunos quanto para professores.
Professores, alunos e um grupo de acústicos, funcionários do conselho distrital e outros profissionais preencheram um questionário sobre acústica em diferentes classes, e os resultados mostraram muito claramente que quanto melhor o tratamento acústico, maior a nota obtida (ver Figuras 4 e 5).
As salas de aula foram diferenciadas pelo seguinte:
• Não houve tratamento acústico na sala MA5;
• Um teto suspenso de gesso cartonado foi instalado na sala Ma1 para atender ao padrão do ensino médio do Reino Unido (BB93);
• Um teto acústico classe A foi instalado na sala Ma2, com melhor desempenho na faixa de frequência de 500-2000 Hz em comparação com o teto na sala Ma1. Esta classe atendeu ao padrão para salas de aula para crianças com deficiência auditiva em escolas regulares (BB93 seção 6);
• Na sala MA3, foram instaladas as soluções de absorção de som mais eficazes, incluindo absorvedores de baixas frequências de som que prejudicam a inteligibilidade da fala. O mobiliário acústico da classe incluía tetos falsos com absorção de som Classe A com absorvedores de baixa frequência Extra Bass instalados adicionalmente no espaço do teto.
Mais uma vez sobre o efeito oposto Lombard
A clara melhoria na acústica no estudo foi que o nível de ruído de fundo foi significativamente reduzido à medida que o tempo de reverberação se tornou mais curto. Reduzir o tempo de reverberação de 1,2 para 0,8 segundos, que é a diferença entre uma sala de controle sem tratamento e uma sala de aula com teto de gesso, reduz o ruído de fundo em 9 dB. Isso está perto de reduzir pela metade o volume percebido.
A diferença no nível de ruído na classe não processada com a classe com a melhor acústica (onde o tempo de reverberação foi de 0,3 s) foi superior a 20 dB. Isso é de grande importância.
De um ponto de vista puramente técnico, reduzir pela metade o tempo de reverberação resulta em uma redução de ruído de 3 dB. Portanto, apenas cerca de 6 dB da redução total do som podem ser atribuídos à redução física do som por meio da absorção. O resto foi devido ao comportamento mais silencioso dos alunos. Mais uma vez, foi o oposto do efeito Lombard, que acabou sendo o principal motivo da diminuição dos níveis sonoros.
A Figura 6 mostra como os níveis de ruído de fundo são afetados pela acústica da sala. O volume da voz do professor diminui quando a acústica da sala de aula é melhor. Não há necessidade de gritar em uma sala silenciosa.
É interessante notar que o ruído de fundo (causado pelos alunos) diminuiu mais significativamente do que o nível de volume da voz do professor. Isso levou a um aumento na relação volume / ruído (relação sinal / ruído) em 10 dB (de 8 para 18 dB). Assim, não só a sala ficou mais silenciosa, como também ficou muito mais fácil para os alunos perceberem a fala do professor.
Deve-se notar que a principal diferença entre a sala 3 (BB93 Hi) e a sala 4 (BATOD) foi a melhor absorção de baixas frequências. Isso mostra claramente o quão importante é nas escolas.
Os efeitos positivos relatados de uma boa acústica incluem:
• Melhor localização de som. Os professores puderam identificar facilmente quem estava causando o ruído, o que contribuiu para um melhor gerenciamento da sala de aula;
• Reduzir o número de repetições;
• Melhor disciplina, o que significa que os professores podem ter uma abordagem mais relaxada para a gestão da sala de aula;
• Trabalho em grupo mais eficaz em sala de aula;
• Redução do estresse e da tensão das cordas vocais em professores.
4. Resumindo os resultados da pesquisa
Tomados em conjunto, os resultados de três estudos mostram claramente os benefícios de uma boa acústica nas escolas:
• O tratamento acústico das salas de aula estimula um comportamento mais calmo do aluno. O efeito Lombard inverso foi muito claro em todos os três estudos;
• A relação sinal-ruído melhora, melhorando a inteligibilidade da fala;
• Os métodos de ensino podem ser modificados para permitir que os alunos tenham uma participação mais ativa na aprendizagem por meio de discussão e trabalho em grupo. Deve-se notar que um estudo da Universidade de Bremen mostrou que em salas com boa acústica, os níveis de som eram mais baixos durante o trabalho em grupo do que no ensino clássico;
• Professores e alunos obtêm um ambiente de trabalho mais silencioso, no qual se sentem mais à vontade;
• Os alunos podem manter a concentração por mais tempo;
• Os resultados dos alunos estão melhorando;
• O nível de estresse dos professores é reduzido;
• Os professores não exageram na voz;
• Crianças com necessidades especiais e seus professores precisam de uma acústica realmente boa.
