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教学课室声学

随着教育在形式与内容上的不断发展,传统的普通教室授课环境已远远不能满足现代教学的要求。教师为了增加学生的感性认识,增加授课的信息含量,使受教育者获得更好的学习效果,往往需要提供丰富多彩的图、文、声等信息,将视觉和听觉有效地结合在一起。因此,多媒体教室成为各大高校建设的主流,然而在实际的建设过程中却忽略了声音环境的营造,或者说效果并不理想。声音是一种有力的工具,因为它具有很强的表现力,所以多媒体教室里既要保证教师语言的清晰度,又要保证音乐、效果声的保真度,使其具有感染力,从而具有更好的教育质量。


高校教室的声音环境对于现代教育教学而言是至关重要的,是将视觉与听觉完美地结合的有效途径,并且有利于提升教学质量与学习效率。声音环境受到了来自内部与外部噪音源、室内声学、建筑设计、扩音设备等诸多方面的影响。需要长期及各方面的努力来营造更美好的声音环境。


1、室内声学因素

根据室内声学理论,声源在室内传播,是由直达声、早期反射声和混响声三部分组成。由声源直接传输的声音为直达声;早期反射声也称近次反射声。在声场中,合适的早期反射声能够起到加强直达声的响度,改善语言清晰度、亲切感。但如果它过强就会破坏声像定位,影响声音的清晰度。混响声是早期反射声后到达的、经房间界面多次反射的声音。

混响是指由于反射的存在,当声源停止作用后,声波仍可持续一段时间的现象。只要有空间和障碍物存在的地方就会产生混响。在教室内,老师发出的声音信号经过墙壁的反射会形成重叠,混响越严重,声音信号重叠就越多,学生对声音的辨别就越困难。因为混响和教室周围环境没有关系,所以即便教室周围环境很安静,它对教学实施的影响依然存在。相对于正常人而言,听障儿童对混响的抵抗能力是非常弱的,声音信号的叠加会造成他们分辨上的困难,从而影响其对声音的收听和理解。所以说混响处理是教室声学环境处理十分重要的一个方面。


合适的混响声可以使声音具有环境感,有利于提高声音的丰满度,过强的混响声会破坏声音的清晰度。清晰度的高低主要决定于直达声和前次反射声对混响声部分的比例,要得到高清晰度则必须提高直达声强度和増加前次反射声,使其突出于混响声。当教师用语言表达教学内容时,保证教师语言的淸晰、可懂是主要的,因此混响时间要求短些好。

为了建设良好的声音环境以获得合适的混响时间及减少声音缺陷,使用电扩声系统提高声源的声压级和清晰度,利用电声设备去传奇控制和改善多媒体教室的音质,从而提高响度和声场分布的均匀度,是改善教室的音质和提高音响效果的可行的办法。但在实际中,为使不同场合的声音有各自的特点,对混响频率特性也进行适当调整。对音乐用的厅堂,其低频混响时间可略长于中高频,以使音乐声更加丰满、优美、厚实。房间的混响时间是影响听音和录音音质的重要参数。


民用建筑隔声设计规范GBJ118-2010中第四章对教室的声学指标作出了具体要求


允许噪声级

学校建筑中各种教学用房及教学辅助用房的允许噪声级,应符合表的规定。


室内允许噪声级

表4.1.1

允许噪声级.png


注:①特殊安静要求的房间指语言教室、录音室、阅览室等。一般教室指普通教室、史地教室、合班教室、自然教室、音乐教室、琴房、视听教室、美术教室等。无特殊安静要求的房间指健身房、舞蹈教室,以操作为主的实验室、教师办公及休息室等。


②对于邻近有特别容易分散学生听课注意力的干扰噪声(如演唱)时,表4.1.1中的允许噪声级应降低5dB


隔声减噪设计位于交通干道旁的学校建筑,宜将运动场沿干道布置,作为噪声隔离带。产生噪声的校办工厂与教学楼间,应设足够距离的噪声隔离带。如教室有门窗面对运动场时,教室外墙至运动场距离不应小于25m。第4.3.2 教学楼内如无足够保险的减噪措施,不得设置发出强烈噪声喝振动的机械设备。


4.3.3 教学楼内的封闭走廊、门厅及楼梯间的顶棚,条件许可时宜设置吸声系数不小于0.50(中频500~1000Hz)的吸声材料,或在走廊的顶棚和墙裙以上墙面设置吸声系数不小于0.30的吸声材料。吸声材料的选用,应符合防火的要求。


4.3.4 各类教室的混响时间,应符合表4.3.4的规定。各类教室混响时间


表4.3.4

各类教室混响时间.png


注:表中混响时间值,可允许有0.1s的变动幅度;房间体积可允许有10%的变动幅度。


4.3.5 产生噪声的房间(音乐教室、舞蹈教室、琴房、健身房)如与其他教学用房设于一教学楼内,应分区布置,并应采取隔声措施。



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