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Was ist Schall? Eine Welle? Schwingende Luftteilchen? Eine psychologische oder eine physische Erfahrung? Nun, es ist all das und noch mehr. Entdecken Sie, was Schall wirklich ist und lauschen Sie den verschiedenen akustischen Phänomenen.

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Akustische Phänomene

Was ist Schall? Eine Welle? Schwingende Luftteilchen? Eine psychologische oder eine physische Erfahrung? Nun, es ist all das und noch mehr. Entdecken Sie, was Schall wirklich ist und lauschen den verschiedenen akustischen Phänomenen.

ERFORSCHEN

Kann uns eine gute Akustik klüger machen? Was haben Lehrkräfte und Rasenmäher gemeinsam? Und warum erheben Menschen ihre Stimme beim Kaffeetrinken? Schauen Sie der Wissenschaft auf die Finger und erfahren Sie, wie Schall unseren Körper und Geist beeinflusst.

Los geht´s

Akustikforschung

Kann uns eine gute Akustik klüger machen? Was haben Lehrkräfte und Rasenmäher gemeinsam? Und warum erheben Menschen ihre Stimme beim Kaffeetrinken? Schauen Sie der Wissenschaft auf die Finger und erfahren Sie, wie Schall unseren Körper und Geist beeinflusst.

Eine besorgte Stimme

Lehrkräfte müssen so laut schreien wie ein Güterzug - mit 80-85 dB(A), um über den durchschnittlichen Lärmpegel von 64 dB(A) in Klassenzimmern ohne akustische Maßnahmen hinaus gehört zu werden.

Den Lärm reduzieren

Wie Wissenschaftler:innen herausfanden, wird der meiste Lärm in Klassenzimmern nicht durch den vermeintlichen Lärm von Flugzeugen, Zügen und Autos verursacht, sondern durch die Schüler:innen selbst.

Schall wirkt auf Emotionen

Es ist allgemein bekannt, dass Lärm unsere Fähigkeit zu lernen und zu verstehen beeinträchtigt. Studien haben aber auch ergeben, dass er sich auf unsere Stimmung und unser Verhalten auswirkt. So wurde gemessen, wie gestört sich Schüler:innen in Klassenzimmern mit unterschiedlichen Nachhallzeiten (RT) fühlten. Eine lange Nachhallzeit beeinträchtigt die Sprachverständlichkeit, und man muss normalerweise seine Stimme erheben, um gehört zu werden. Wenn eine Person anfängt, lauter zu sprechen, ziehen alle anderen nach, was zu einer Aufwärtsspirale beim Lärmpegel führt.

Der Kern des Problems

Als man feststellte, dass 80% der Lehrer:innen durch Lärm gestresst sind, galt es herausfinden, ob sich dieser Stress durch eine Verbesserung der akustischen Umgebung verringern lässt.

Ist das klar?

Um zu verstehen, was in einem Klassenzimmer gesagt wird, muss die Sprache deutlich über den Hintergrundgeräuschen zu hören sein. Dieses Verhältnis zwischen Sprache und Lärm wird als Signal-Rausch-Abstand (SNR) bezeichnet, und der Unterschied zwischen Signal und Lärm wird in Dezibel (dB) gemessen.

Lärm verzerrt die Sprache

Es ist leicht nachvollziehbar, dass ein lautes Klassenzimmer das Hören erschwert, aber Studien haben ergeben, dass es zusätzlich auch das Denken erschwert.

Hört sich nach harter Arbeit an

Damit Kinder eine Stimme in einem Raum mit Hintergrundgeräuschen gut hören können, muss die Stimme viel lauter sein als der Hintergrund, etwa 15-20 dB lauter. Der durchschnittliche Hintergrundlärm in den meisten Klassenzimmern ohne akustische Behandlung beträgt 64 dB(A). Das bedeutet, dass Lehrer die Lautstärke einer Bohrmaschine (80-85 dB(A)) erreichen müssen, um gehört zu werden.

Der Café-Effekt

Fast jede:r hat dieses Phänomen schon einmal erlebt. Es tritt auf, wenn sich eine Gruppe von Menschen in einer lauten Umgebung wie einem Café, einer Party oder einem Klassenzimmer unterhält. Bei Hintergrundlärm ändern die Menschen unwillkürlich ihre Sprechweise und erhöhen Lautstärke, Frequenz und Intensität. Wenn eine Person anfängt, lauter zu sprechen, ziehen alle anderen nach, was zu einer Aufwärtsspirale beim Lärmpegel führt.

Noten verbessern

Ein hoher Geräuschpegel im Klassenzimmer wirkt sich negativ auf die Testergebnisse der Schüler:innen aus. Dies wurde in einer Reihe von Studien nachgewiesen.

EXPERIMENTIEREN

Die Wahl der Schallabsorption macht einen großen Unterschied. Aber verlassen Sie sich nicht auf unser Wort, experimentieren Sie selbst. Testen Sie unseren Akustiksimulator und erleben Sie den Unterschied in Echtzeit.

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Stimmprobleme gefährden die Gesundheit von Lehrer:innen

Lehrkräfte müssen so laut schreien wie ein Güterzug - mit 80-85 dB(A), um über den durchschnittlichen Lärmpegel von 64 dB(A) in Klassenzimmern ohne akustische Maßnahmen hinaus gehört zu werden.

Das führt zu Stimmerkrankungen. Obwohl die Lehrkräfte nur einen kleinen Prozentsatz der Beschäftigten ausmachen, zeigen Studien zur Messung von Stimmproblemen bei Arbeitnehmer:innen immer wieder, dass Lehrkräfte überdurchschnittlich häufig betroffen sind.

Eine Akustikdecke mit Schallabsorptionsklasse A senkt den Lärm im Klassenzimmer nachweislich um 10 dB und halbiert den wahrgenommenen Lärmpegel. Das bedeutet, dass niemand mehr schreien muss, um effektiv unterrichten, hören, verstehen und lernen zu können.

Auswirkungen von Stimmproblemen auf das Arbeitsleben von Lehrkräften

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(Study ran 1 year, featuring 2400 participants)

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Die Annahmen über Lärm in Klassenzimmern in Frage stellen

Wie Wissenschaftler:innen herausfanden, wird der meiste Lärm in Klassenzimmern nicht durch den vermeintlichen Lärm von Flugzeugen, Zügen und Autos verursacht, sondern durch die Schüler:innen selbst.

Bei der Montage von Absorbern der Schallabsorptionsklasse A fiel das Ergebnis weitaus besser aus als erwartet. Die theoretischen Absorptionseigenschaften der Decke betrugen 3 dB.

Die tatsächliche Veränderung betraf jedoch das Verhalten der Personen im Klassenzimmer. Da jede:r gehört und verstanden werden konnte, ohne die Stimme zu erheben, sprachen Schüler:innen und Lehrkräfte sofort leiser. Und zwar 7 dB(A) leiser, so dass sich der wahrgenommene Lärmpegel um insgesamt 10 dB(A) verringert hat.

Studien haben gezeigt, dass sich eine Verringerung des Lärms im Klassenzimmer positiv auf die Stimmung, das Stressniveau und vor allem positiv auf die Lernfähigkeit auswirkt.

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Wie Lärm unsere Stimmung beeinflusst

Es ist allgemein bekannt, dass Lärm unsere Fähigkeit zu lernen und zu verstehen beeinträchtigt. Studien haben aber auch ergeben, dass er sich auf unsere Stimmung und unser Verhalten auswirkt. So wurde gemessen, wie gestört sich Schüler:innen in Klassenzimmern mit unterschiedlichen Nachhallzeiten (RT) fühlten. Eine lange Nachhallzeit beeinträchtigt die Sprachverständlichkeit, und man muss normalerweise seine Stimme erheben, um gehört zu werden. Wenn eine Person anfängt, lauter zu sprechen, ziehen alle anderen nach, was zu einer Aufwärtsspirale beim Lärmpegel führt.

Die Stimmung der Schüler:innen wurde durch die längere Nachhallzeit deutlich beeinflusst, was sich auch auf die soziale Interaktion zwischen Schüler:innen und Lehrer:innen auswirkte.

Höchstabsorbierende Akustikecken (Schallabsorptionsklasse A) reduzieren die Nachhallzeit und reduzieren den Schall um ca. 3 dB. Dies wirkt sich auch positiv auf das Verhalten aus; bei weniger Nachhall neigen die Schüler:innen dazu, ihre Stimme um 7 dB zu senken. Insgesamt halbiert sich der wahrgenommene Lärmpegel um 10 dB.

Dadurch werden die Stimmung, das Stressniveau und die Lernfähigkeit der Schüler:innen nachweislich positiv beeinflusst.

Verringerung der Belastung der Schüler durch Senkung der Nachhallzeit (RT)

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Ein Vergleich des Prozentsatzes der "richtigen" Antworten auf die Frage "Klassenkamerad:innen verhalten sich laut" (gestellt bei niedriger, mittlerer oder hoher RT) zeigt, dass die Schüler:innen lauteres Verhalten wahrnehmen, wenn die RT steigt.

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Gute Akustik senkt die Herzfrequenz

Als man feststellte, dass 80% der Lehrer:innen durch Lärm gestresst sind, galt es herausfinden, ob sich dieser Stress durch eine Verbesserung der akustischen Umgebung verringern lässt.

Außerdem wollte man herausfinden, wie sich der Lärm im Klassenzimmer tatsächlich auf die Lehrkräfte und Schüler:innen während ihrer Tätigkeiten auswirkt.

Das Ergebnis? Mit einer akustischen Maßnahme durch eine Akustikdecke (Absorptionsklasse A) sinkt die Herzfrequenz der Lehrkräfte um 10 Schläge pro Minute.



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Wie ist das möglich?

Wenn die akustischen Bedingungen in einem Klassenzimmer schlecht sind, wird der Schall im Raum verstärkt, da er von der reflektierenden Decke und den Wänden zurückgeworfen wird. So entstehen Hintergrundgeräusche, die die Sprache überlagern. Diese Umgebung wird im Laufe des Unterrichts (oder des Tages) oft als zunehmend belastend empfunden.

 

"Die Herzfrequenz ist ein medizinisch anerkannter Stressor".

- Dr. Gerhart Tiesler

Lärm- und Nachhallreduzierung baut Stress ab

Akustische Maßnahmen verwandeln Bildungsräume in entspanntere Umgebungen, in denen sich alle Beteiligten wohler fühlen. Dies führt zu niedrigeren Lärmpegeln und einer niedrigeren Herzfrequenz.

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Lärm im Verhältnis zur Sprache

Um zu verstehen, was in einem Klassenzimmer gesagt wird, muss die Sprache deutlich über den Hintergrundgeräuschen zu hören sein. Dieses Verhältnis zwischen Sprache und Lärm wird als Signal-Rausch-Abstand (SNR) bezeichnet, und der Unterschied zwischen Signal und Lärm wird in Dezibel (dB) gemessen.

Der durchschnittliche Lärmpegel in einem Klassenzimmer ohne Schallabsorption beträgt 64 dB(A), was es sehr schwierig macht, einen zufriedenstellenden SNR von 15-20 dB zu erreichen. Die Lehrkraft müsste in der Lautstärke eines Rasenmäher (85 dB(A)) sprechen bzw. schreien, um gehört zu werden.

Eine Akustikdecke mit Schallabsorptionsklasse A senkt den Lärm im Klassenzimmer nachweislich um bis zu 10 dB(A) und halbiert damit den wahrgenommenen Lärmpegel. Dies wirkt sich positiv auf den SNR und die Sprachverständlichkeit aus, wodurch das Sprechen, Hören, Verstehen und Lernen erleichtert wird.

Jüngere Lernende brauchen einen größeren Signal-Rausch-Abstand

In einer Studie zur Sprachverständlichkeit wurde festgestellt, dass ein SNR von 15 dB für ältere Kinder (11 Jahre) als zufriedenstellend angesehen werden konnte, während die jüngsten Kinder (6 Jahre) einen SNR von 20 dB benötigten, um eine angemessene Sprachverständlichkeit zu erreichen.

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Daher sind jüngere Kinder und auch Kinder mit speziellen Hörproblemen diejenigen, die am meisten von akustischen Maßnahmen profitieren können, die den Signal-Rausch-Abstand erhöhen und die Lernumgebung für alle Kinder zugänglicher machen.

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Lärm stört die kognitive Verarbeitung

Es ist leicht nachvollziehbar, dass ein lautes Klassenzimmer das Hören erschwert, aber Studien haben ergeben, dass es zusätzlich auch das Denken erschwert.

In einer Studie sollten Schüler standardisierte Tests in Englisch und Mathematik in Räumen mit unterschiedlichen Lärmpegeln durchführen. Die Ergebnisse zeigten, dass eine Erhöhung des Lärmpegels auf das Niveau normaler Klassenzimmer die Ergebnisse in beiden Fächern deutlich verschlechterte, wobei die Auswirkungen auf Englisch dramatischer waren.

In der Studie wurden dieselben Tests mit Schülern mit sonderpädagogischem Förderbedarf durchgeführt. Dazu gehören nicht nur schwerhörige Kinder, sondern auch jene mit Aufmerksamkeitsproblemen und die in einer zweiten Sprache lernen.

Die Ergebnisse zeigen, dass Kinder mit Förderbedarf im Vergleich zu anderen Lernenden stärker beeinträchtigt wurden. Vor allem, wenn der Pegel 65 dB(A) erreichte.

Der Standard-Lärmpegel beträgt in Klassenzimmern ohne Schalldämpfung allerdings durchschnittlich 64 dB(A), was die Notwendigkeit einer guten Schallabsorption deutlich macht. Für die Schüler:innen generell, aber vielleicht noch wichtiger, für ein gleichberechtigtes Lernumfeld, in dem alle Schüler:innen eine Chance haben, sich zu entfalten.

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Stimmprobleme bei Lehrkräften

Damit Kinder eine Stimme in einem Raum mit Hintergrundgeräuschen gut hören können, muss die Stimme viel lauter sein als der Hintergrund, etwa 15-20 dB lauter. Der durchschnittliche Hintergrundlärm in den meisten Klassenzimmern ohne akustische Behandlung beträgt 64 dB(A). Das bedeutet, dass Lehrer die Lautstärke einer Bohrmaschine (80-85 dB(A)) erreichen müssen, um gehört zu werden.

Das führt zu Stimmstörungen. Vergleicht man die Zahl der Stimmprobleme bei Lehrkräften mit der übrigen Berufsbevölkerung, so zeigt sich, dass sie weitaus häufiger betroffen sind als andere Berufsgruppen. So wurde in einer Studie festgestellt, dass 32 % der Lehrkräfte über Stimmprobleme berichteten, während in der Gruppe der Nichtlehrkräfte nur 1 % Probleme hatte.

Eine andere Studie ergab, dass bis zu 65 % der befragten Lehrer:innen über Symptome einer Stimmbandüberlastung berichteten, während es bei den Nichtlehrkräften nur 2 % waren.

Das zeigt deutlich, dass die Stimmen der Lehrerinnen und Lehrer auf Hochtouren arbeiten, um über den Lärm im Klassenzimmer hinaus gehört zu werden. Aus zahlreichen Studien über die stimmliche Gesundheit von Lehrkräften geht hervor, dass die Wahrscheinlichkeit von Stimmproblemen bei Lehrern mindestens doppelt so hoch ist wie in anderen Berufen.

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Warum Menschen beim Kaffee ihre Stimme erheben

Fast jede:r hat dieses Phänomen schon einmal erlebt. Es tritt auf, wenn sich eine Gruppe von Menschen in einer lauten Umgebung wie einem Café, einer Party oder einem Klassenzimmer unterhält. Bei Hintergrundlärm ändern die Menschen unwillkürlich ihre Sprechweise und erhöhen Lautstärke, Frequenz und Intensität. Wenn eine Person anfängt, lauter zu sprechen, ziehen alle anderen nach, was zu einer Aufwärtsspirale beim Lärmpegel führt.

Dieser Effekt kann durch eine gute Raumakustik verringert werden. Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Akustikdecke der Schallabsorptionsklasse A mit einer theoretischen Schallpegelminderung im Raum von 3 dB die Schüler dazu veranlasst, ihre Stimme um weitere 7 dB zu senken. Durch diese Verringerung um insgesamt 10 dB halbiert sich der wahrgenommene Lärmpegel. Dieser umgekehrte Café-Effekt wird manchmal auch als Bibliothekseffekt bezeichnet.

Wie Studien gezeigt haben, wirkt sich eine Reduzierung des Lärms im Klassenzimmer positiv auf die Stimmung, das Stressniveau und die Lernfähigkeit aus. Außerdem beugt sie Stimmstörungen vor und trägt zur Sprachverständlichkeit bei.

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Wie sich Lärm auf Testergebnisse auswirkt

Ein hoher Geräuschpegel im Klassenzimmer wirkt sich negativ auf die Testergebnisse der Schüler:innen aus. Dies wurde in einer Reihe von Studien nachgewiesen.

In einem Beispiel verglichen die Forscher die Testergebnisse von Grundschulkindern in zwei verschiedenen Umgebungen. Eine mit ruhigem Hintergrundlärm und eine mit normalem Aktivitätslärm, wie er in den meisten Klassenzimmern zu finden ist, d. h. mit etwa 65 dB(A).

Dabei zeigte sich, dass der typische Lärm in Klassenzimmern einen erheblichen Einfluss auf die Ergebnisse von Sprach- und kognitiven Tests hat.

In einer anderen Studie verbesserte sich die Genauigkeit der Schüler:innen bei einer Sprachwahrnehmungsaufgabe um 35 %, nachdem eine schallabsorbierende Decke und Wandpaneele der Klasse A installiert worden waren. Die Montage reduzierte den Lärmpegel um bis zu 10 dB und halbierte damit den wahrgenommenen Lärmpegel.

"Die Mitarbeitenden, die in den behandelten Klassenzimmern arbeiten, sagen, dass es einen enormen Unterschied gibt. Sie müssen nicht nur nicht mehr schreien, um gehört zu werden, sondern es herrscht allgemein eine ruhigere und entspanntere Atmosphäre."

- Schulleiterin Catherine Douglas von der Balgreen Primary School

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