Blog

Hogyan lehet jó tantermi akusztikát kialakítani?

Miért fontos a megfelelő tantermi akusztika?

A Magyarországon működő közel hatezer oktatási intézményben a tantermek akusztikája a legtöbbször nem megfelelő. A hangszigetelés elégtelenségei (kívülről beszűrődő zajok) mellett ez legtöbbször a nem megfelelő teremakusztika kialakításra vezethető vissza.

Az elégtelen tantermi akusztika közvetlen hatásai:

  • megnövekedett zaj a tanteremben
  • nehezen érthető beszéd a tanterem hátsó sorai felé
  • hamarabb elfáradó diákok és tanárok, egészségügyi hatások
  • koncentrációs képesség romlása.

Akusztikai megoldások nélkül a 7 méternél hosszabb tantermekben például tipikusan a tanári beszéd kb. kétharmada nem érhető. Átlagosan pedig a tantermekben a hátsó sorokban csak a beszéd fele érthető. Könnyú elképzelni, hogy a megfelelő akusztikai körülmények a tanulmányi eredményekre is jelentős hatással vannak.

Korszerű teremakusztika a Fazekas Mihály Gimnázium történelem tantermében

Több korábbi iskolai akusztikai tervezési munkánk és egy vonatkozó kutatási projektünk eredményeinek és tapasztalatainak felhasználásával, valamint az általunk kezdezményezett magyarországi teremakusztikai szabványosítási folyamat támogatása érdekében 2017-ben elhatároztuk, hogy létrehozunk egy akusztikai referenciatantermet, amelyhez támogatókat kerestünk. Az iskola kiválasztása tekintetében egyszerű elveket követtünk: a legjobb iskola legrosszabb tantermét szerettük volna megjavítani. Így jutottunk el a Budapesti Fazekas Mihály Általános Iskola és Gimnázium régi épületének 315/A tantermébe. Ez a terem azért is különleges, mert nemcsak diákok tanulnak itt, hanem tanári továbbképzés is folyik benne.

A tanterem nem új építésű, ezért a tervezés előtt – objektív módszerekkel – fel kellett mérjük a jelenlegi viszonyokat. Ezt akusztikai mérések útján értük el, amely alapul szolgált egy számítógépes kalibrált teremakusztikai modell megalkotásához. A kalibrációt a meglévő anyagok frekvenciafüggő hangelnyelési tulajdonságaira vonatkozólag genetikus algoritmussal végeztük. Ez egy olyan keresési eljárás, amelynek segítségével a modellezés adatait a mérési adatokhoz kalibráljuk, így a valósághoz rendkívül közel eső állapotot kapunk a modellben.

A tervezési cél a beszédátviteli index (STI) megadott, 0,75 feletti értéke volt szabványos emberi, ún. emelt beszédhang (raised vocal effort) alkalmazása esetén a tanári asztaltól. A cél az volt, hogy a lehető legtöbb helyen az osztályteremben elérjük vagy meghaladjuk ezt az értéket. Az alkalmazni kívánt burkolatok mennyiségét, minőségét, típusát számítógépes tervezéssel – numerikus szimulációkkal – lehet leghatékonyabban és legnagyobb biztonsággal meghatározni.

Az iskolai ideális tantermi teremakusztikai kialakítást általában három fő megoldás együttes alkalmazásával lehet elérni:

  1. Differenciált hangelnyelő álmennyezet
  2. Hangelnyelő falburkolat
  3. Mélyhangelnyelés biztosítása

A differenciált hangelnyelő burkolat azt jelenti, hogy a mennyezet nem teljes egészében homogén akusztikai tulajdonságú, hanem a szükséges helyeken hangelnyelő, másutt visszaverő, hogy segítse a hangterjedés halk beszédforrások esetén, de elnyelje a káros visszaverődéseket. Ez főleg nagyobb alapterületű tantermek esetén fontos, jelen helyzetben elegendő volt homogén álmennyezetet alkalmazni. A hangelnyelő falburkolatok a hátsó igen sorokban jelentősen növelik a beszédérthetőséget – enélkül a megfelelő beszédérthetőség sokszor nem is biztosítható. A mélyhangelnyelés megvalósítása pedig általában az alapzaj korlátozása szempontjából, illetve hangosítás alkalmazása esetén kritikus.

A méréseket elvégezve azt láttuk, hogy a teremben az utózengési idő rendkívül magas a kőpadló, vakolt falak és más kemény, hangvisszaverő felületek hatására. Az ilyen feladatoknál a legkönnyebben mérhető akusztikai paraméter érték az utózengési idő, amely szemléletesen kifejezve azt mutatja meg, hogy egy folyamatosan üzemelő hirtelen kikapcsolt hangforrás által keltett hangnyomás-szint a teremben mennyi idő alatt csökken az egymilliomod részére (60 decibellel). Ez az érték természetesen függ a hallgató helyétől és a hangmagasságától is, mégis, a teremben átlagolva megkapható belőle egyetlen jellemző szám, amely a termet valamilyen távoli módon ugyan, de objektíven minősíti.  Kiderült, hogy az utózengési időt az egynegyedére kell csökkentenünk ahhoz, hogy a kívánt beszédérthetőségi értéket elérhessük. Ez nem triviális feladat, de a rendelkezésre álló belmagasság és a fali burkolat elhelyezési lehetősége megnyitotta ezt az utat előttünk.

Mivel a széles hangmagasság tartományban működő hangelnyelő anyagok általában lágyak, a falburkolatnak egy különleges bevonatú anyagot választottunk, amely ütésálló, rajzszöget is bele lehet tenni, így kiválthatta a terem hátsó faliújságát is funkcióvesztés nélkül.

Az alkalmazott anyagok és megoldások révén a teremben levő alapzaj úgy csökkent 6 dB-t is meghaladó mértéket, hogy nem kellett nyílászárót cserélni. Ez nem minden esetben áll fenn, de jól mutatja, hogy a teremakusztikai megoldások egyszerre több problémát is kezelnek: javítják a beszédérthetőséget, csökkentik a zajt, csökkentik az utózengési időt. És ha ehhez hozzátesszük, hogy nem is kerülnek jelentős összegbe, érdemes foglalkozni vele.

Az akusztikai megoldások mellett egyúttal a világítást is felújítottuk. Korszerű, dimmelhető led-es lámpák kerültek a tanterembe, így mostmár nemcsak hallani, hanem látni is lehet a tanteremben.

A korszerű teremakusztikai megoldások megvalósítása elengedhetetlen a tantermekben. Nem kizárólag a közösségi terekben, de a kisebb helyiségekben és zajcsökkentési okokból a folyosókon is.