Los resultados de la investigación muestran que en la atención y la memoria aparece mayor rendimiento cuando hay ruido alto y tiempos de reverberación del recinto cortos, puesto que los sujetos tuvieron que realizar mayor esfuerzo para concentrarse, por esta razón el impacto causado por la condición de ruido alto no fue tan alto, lo que los mantuvo alejados de sensaciones molestas y estresantes, las cuales aparecieron en quienes estuvieron expuestos a condiciones de ruido bajo y tiempo de reverberación largo, que junto a la aparición de fatiga, intervino en la aparición de estados de ansiedad. Contrario a lo expresado en varios textos de la literatura que afirman el ruido como la condición que genera mayor afección en los procesos cognitivos.
Por otra parte se observó que la función ejecutiva se veía afectada en mayor medida cuando el aula de clases presentaba niveles de ruido alto y tiempos de reverberación largo, siendo esto el causante de malos resultados en la condición D del estudio como se observa en la sección 9.2.3., por lo cual se concluye que para tareas que conlleven la aplicación de un plan de acción y tiempos largos esta condición es la que más afecta. Finalmente, la realización del presente estudio local posibilitó identificar el impacto de las condiciones acústicas de un aula de enseñanza sobre los procesos de aprendizaje, en donde si bien el ruido afecta de manera significativa los procesos de enseñanza-aprendizaje, es cuando se suman tiempos de reverberación largos que aparecen efectos representativos, lo que debe llevar tanto a la comunidad educativa como a las entidades gubernamentales a inquietarse, puesto que si bien hablan acerca del deseo de apuntar a la educación con calidad, se están dejando de lado factores esenciales como las condiciones adecuadas para la construcción de recintos de enseñanza.
[1] A. Liebl, J. Haller, B. Jödicke , H. Baumgartner , S. Schlittmeier y J. Hellbrück , «Combined effects of acoustic and visual distraction on cognitive performance and well-being,» 2012.
[2] P. Nelson, S. Soli y A. Seltz, «Acoustical Barriers to Learning,» Technical
Committee on Speech Communication of the Acoustical Society of America, 2002.
[3] N. Subramaniam y A. Ramachandraiah , «Speech Intelligibilty Issues in Classroom Acousticsñ A Review,» IE(I) Journal-AR , vol. 87, October 2006.
[4] D. Urrego Ruiz, Impacto de las condiciones acústicas en la inteligibilidad y la
dificultad de escucha en tres aulas de la universidad San Buenaventura Medellín, sede San Benitos de la, 2014.
[5] J. C. Rodríguez Villota y A. Naranjo Ruiz, «Evaluacón de Auralizaciones Obtenidas Combinando Métodos de Elementos Finitos y Acústica Geométrica y Su Aplicación en la Valoración Acústica de Dos Recintos Diferentes,» Medellín, 2014.
[6] A. D. Londoño Renteria y M. A. Henríquez Romero, Evaluación de Auralizaciones
creadas mediante métodos numéricos basados en acústica geométrica y reproducidas en el sistema de reproducción binaural Opsodis, Medellín, 2013.
[7] O. M. d. l. Salud, Guias Para el Rudio Urbano, B. Berglund, T. Lindvall and D. H. Schwela, Eds., 1999.
[8] M. Trimmel, J. Atzlsdorfer, N. Tupy and K. Trimmel, “Effects of low intensity noise from aircraft or from neighbourhood on cognitive learning and electrophysiological stress responses,” 2012.
[9] S. Hygge y I. Knez, «Effects of noise, heat and indoor lighting on cognitive performance and self-reported affect,» KTH- Royal Institute of Technology, 2001.
Memory for Intelligible Lectures: Implications for Acoustic Classroom Standards,»
University of Gavle, 2009.
[11] C. Clark y S. Stansfeld, «The Effect of Transportation Noise on Health and Cognitive Development:A Review of Recent Evidence,» International Journal of Comparative
Psychology, 20(2), 2007.
[12] R. Ljung y A. Kjellberg , «Long Reverberation Time Decreases Recall of Spoken Information,» JOURNAL OF BUILDING ACOUSTICS, 2009.
[13] T. Lachman, M. Klatte y M. Meis, «Effects of noise and reverberation on spech perception and listening comprehension of children and adults in a classroom-like settin,» University of Kaiserslautern, 2010.
[14] M. Klatte y J. Hellbruck, «Effects of classroom acoustics on performance and well- being in elementary school children: A field study,» de Inter Noise , 2010.
[15] M. Vorländer, D. Havelock and S. Kuwano, Eds., Handbook of Signal Processing in Acoustics, vol. 1, New York: Springer, 2008.
[16] M. Vorlander, Auralization: Fundamentals of Acoustics, Modelling, Simulation, Algorithms and Acoustic Virtual Reality, Berlin: Springer, 2008.
[17] A. Darwich Soliva y P. Fernández Domínguez, «Estudio de los factores ambientales en bibliotecas públicas de Barcelona y su influencia en la percepción por los usuarios,» Universidad Politècnica de Catalunya, Junio 2006.
[18] M. Förster, “Auralization in Room Acoustics,” Graz, 2008.
[19] R. E. Montell Serrano , «Sistemas de realidad virtual para el estudio del campo acústico de edificios del patrimonio artístico-cultural,» Universidad Politécnica de
de Respuestas Impulsivas en Salas:Validación y Determinacion del Error de la Técnica del Trazado de Rayos,” San Cristobal, 1997.
[21] P. Damaske, Acoustics and Hearing, New York: Springer, 2008.
[22] T. Takeushi y P. Nelson, «Optimal source distribution for binaural synthesis over loudspeakers,» University of Southampton , Julio 2002.
[23] A. Carrión Isbert, Diseño Acústico de Espacios Arquitectonicos, U. P. d. Catalunya, Ed., Barcelona, 1998.
[24] T. J. Cox and P. D'Antonio, Acoustic Absorbers and Diffusers: Theory, design and application, Second edition ed., New York: Taylor & Francis, 2009.
[25] J. Blauert and N. Xiang, Acoustics for Engineers, 2 ed., Berlin: Springer, 2009. [26] P. Kogan Musso, “Humano, Análisis de La Eficiencia de La Ponderación A Para
Evaluar Los Efecto del Ruido en El Ser,” Valdivia, 2004.
[27] B. Shield y J. Dockrell , «THE EFFECTS OF NOISE ON CHILDREN AT SCHOOL: A REVIEW,» South Banck University, 2010.
[28] A. Hernández Calleja, “Confort Acústico: El Ruido en Oficinas,” 1998.
[29] R. Hernández Sampieri, C. Fernádez Collado and M. d. P. Baptista Lucio, Metodología de la Investigación, 5 ed., Mexico D.F.: McGraw-Hill, 2010.
[30] R. Pérez Juste, Estadística aplicada a las Ciencias Sociales, Universidad Nacional de Educacion a Distancia, Madrid, 2012.
[31] M. Gómez Gómez, C. Danglot Banck and L. Vega Franco, “Sinopsis de pruebas estadísticas no paramétricas. Cuándo usarlas,” Revista Mexicana de Pediatría, vol. 70, no. 2, pp. 91-99, Abril 2003.
New York: John Wiley& Sons, 2013..
[33] L. C. L. Coriolanus, “Improving the speech intelligibility in classrooms,” Hong Kong, 2009.
[34] D. Urrego Ruiz, «IMPACTO DE LAS CONDICIONES ACÚSTICAS EN LA INTELIGIBILIDAD Y LA DIFICULTAD DE ESCUCHA EN TRES AULAS DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA MEDELLÍN, SEDE SAN BENITO,» Medellín, 2014.
[35] J. E. Partington y R. G. Leiter, Partington's Pathways Test, vol. 1, Psychological Service Center Journal, 1949.
[36] R. Reitan y D. Wolfson, The Halstead-Reitan neuropsychological test battery : theory and clinical interpretation, Tucson, Arizona: Neuropsychology Press, 1985. [37] T. Tombaugh, Trail Making Test A and B: Normative data stratified by age and
education, vol. 19, ELSEVIER, 2004.
[38] J. Periáñez, J. Rodriguez, M. Rios, D. Adrover, I. Sanchez, B. Crespo, J. Quemada y F. Barceló, Trail Making Test in traumatic brain injury, schizophrenia, and normal ageing: Sample comparisons and normative data, ELSEVIER, 2007.
[39] R. Barkley, Attention-Deficit Hyperactivity Disorder, New York: The Guilford Press, 2006.
[40] A. Ardila, M. Roselli y A. E. Puente, Neuropsychological Evaluation of The Spanish Speaker, New York: Plenum Press, 1994.
[41] A. Ardila y F. Ostrosky, Guía para el diagnostico neuropsicológico, 2012.
[42] D. Serrani, «Neuropsicológica de Drogodependientes Duales a Alcohol y Cocaína en Periodo Avanzado de Abstinencia,» Revista Neuropsicología, Neuropsiquiatría y
[43] D. A. CASTRILLÓN MORENO y P. E. BORRERO COPETE, «VALIDACIÓN DEL INVENTARIO DE ANSIEDAD ESTADO - RASGO (STAIC) EN NIÑOS ESCOLARIZADOS ENTRE LOS 8 Y 15 AÑOS,» Acta Colombiana de Psicología, vol. 13, pp. 79-90.
[44] C. Z. Vega Valero, F. Gonzales Betanzos, S. Anguiano Serrano, C. Nava Quiroz y R. Soria Trujano, «Habilidades Sociales y Estres Infantil,» Journal of Behavior,
Health & Socies Issues, vol. 1, nº 1, 2009.
[45] H. Jahncke, S. Hygge , N. Halin, A. M. Green y K. Dimberg , «pen-plan office noise: Cognitive performance and restoration,» University of Gavle, 2011.
[46] L. C. Cantor Cutiva y A. I. Muñoz Sánchez, «Condiciones acústicas de las aulas universitarias en una Universidad pública en Bogotá,» Medicina y Seguridad del
Trabajo, Julio 2009.
[47] R. Lazarus y S. Folkman, Estrés y procesos cognitivos, México: MARTINEZ ROCA, 1991, p. 408 .
[48] J. L. Martinez Herrador y M. I. Valdunquillo Carlon, «Los Problemas de la Audicion en el Aula: Aspectos Preventivos,» Aula: Revista de Enseñanza e Investigación
Educativa, 1990.
[49] J. S. Bradley, «On the combined effects of signal-to-noise ratio and room acoustics on speech intelligibility,» The Journal of the Acoustical Society of America, vol. 106, nº 04, p. 1820–1828, 1999.
[50] M. Etchepareborda y L. Abd-Mas, «Working Memory in Basic Learning Processes,»
Revista de Neurologìa, 2005.
[51] M. Deutsch, D. Howieson, E. Bigler y D. Tranel, Neuropsychological Asessment, 5 ed., New York: Oxford University Press, 2012.
Environments: A literature review,» 2005.
[53] M. M. Haghighi, L. E. Chiao y M. B. Mohd, «Effect of Acoustic on Students‟ Performance in Secondary Classroom Environment: A Review,» International
Journal of Modern Engineering Research (IJMER), vol. 2, nº 4, pp. 2557-2560, 08
2012.
[54] M. d. R. Párraga y T. García, «El ruido y el diseño de un ambiente acústico.,» Red
de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal, vol. 8, nº 2,
pp. 83-85, 2005.
[55] International Organization for Standardization, «ISO 3382 Acoustics – Measurement of room acoustic parameters – Part 2: Reverberation time in ordinary rooms.,» 2008.
Esta medición de tiempo de reverberación se realizó en conformidad con el estándar ISO 3382 [55].
Lugar de medición: sala de grabación del estudio A de la Universidad San Buenaventura sede San Benito, Medellín, ubicado en el bloque E.
A continuación en la Tabla 5 se presenta una descripción de los materiales que recubren el recinto.
Tabla 5.Descripción de los materiales que recubren el recinto.
Superficie Área (m2) Material
Piso 20,05 Tablilla
Ventana 2,89 Vidrio
Puerta 0,92 Metal
Paneles Absorbentes 24,75 Fibra de Vidrio recubierta con paño
Difusores 23,7 Madera
Rejilla de ventilación 0,66 Aluminio
Membranas de
madera 21,19 Madera
Canaleta 4,13 Metal
Muro 1,01 Hormigón
Tablas Paneles 2,49 Madera
Absorción Paneles 11,9 Lana Mineral de Roca recubierta por paño
Se usaron los siguientes equipos usados para la medición Dodecaedro
Flexómetro
El dodecaedro se usó como fuente de excitación sonora, la interfaz de audio focusrite Scarlett 2i2 y el computador portátil para la reproducción de la señal de excitación y la grabación de la señal capturada por el micrófono de medición.
Para la reproducción se utilizó un barrido en frecuencia (sweep) de 22 a 20000 Hz. Las señales capturadas con el micrófono fueron procesadas con plugins en un software de procesamiento de señales para derivar la respuesta al impulso binaural en cada punto de medición.
Descripción del proceso de medición
Se definieron 6 puntos diferentes de medición. Tres posiciones de fuente y dos puntos de medición por cada fuente (Figura 25). Para realizar esta medición la sala conto con la presencia de 5 paneles absorbentes, además de dos personas y algunos inmuebles; representando así las condiciones de uso normales de esta sala para diferentes pruebas acústicas.
Figura 26. Posiciones de medición, fotos. Arriba izquierda, fuente 1 posición 1. Arriba derecha, fuente 1 posición 2. Abajo izquierda, fuente 2 posición 1. Abajo derecha, fuente 2 posición 2.
Figura 27. Posiciones de medición, fotos. Arriba izquierda, fuente 3 posición1.Arriba derecha, fuente 3 posición 2. Abajo, distribución paneles absorbentes y otros.
Resultados
A continuación en la Tabla 6 se presentan los resultados del tiempo de reverberación obtenidos por punto y por promedio espacial.
Fuente 1 - Pos 1 0,21 0,14 0,20 0,18 0,24 0,23 Fuente 1 - Pos 2 0,20 0,15 0,15 0,22 0,24 0,23 Fuente 2 - Pos 1 0,14 0,12 0,19 0,21 0,25 0,26 Fuente 2 - Pos 2 0,16 0,19 0,16 0,19 0,21 0,21 Fuente 3 - Pos 1 0,14 0,19 0,19 0,20 0,21 0,23 Fuente 3 - Pos 2 0,24 0,11 0,24 0,26 0,23 0,26 Promedio Espacial 0,18 ± 0.04 0,15 ± 0.03 0,19 ± 0.03 0,21 ± 0.03 0,23 ± 0.01 0,24± 0.02
Tabla 7. T30 obtenido por posiciones de fuente - receptor
Frecuencia [Hz] 125 250 500 1000 2000 4000 Fuente 1 - Pos 1 0,17 0,17 0,21 0,19 0,24 0,25 Fuente 1 - Pos 2 0,21 0,18 0,16 0,22 0,23 0,25 Fuente 2 - Pos 1 0,15 0,14 0,21 0,21 0,23 0,25 Fuente 2 - Pos 2 0,27 0,17 0,17 0,19 0,22 0,22 Fuente 3 - Pos 1 0,22 0,19 0,18 0,20 0,21 0,25 Fuente 3 - Pos 2 0,19 0,15 0,22 0,23 0,23 0,25 Promedio Espacial 0.20 0.17 0.19 0.21 0,23 0,24
Dispositivo de medición: Sonómetro Blue Solo 01 DB Tipo 1 (serie 61845).Se midió
durante 5 minutos en cada posición, tres en total, con la puerta de ingreso cerrada. La Figura 28 muestra el sonómetro en dos de las posiciones de medición. Los niveles resultantes se muestran en la Tabla 8. Las posiciones donde fue ubicado el sonómetro se detallan en la Figura 29.
Tabla 8. Niveles de ruido de fondo, Estudio A en dB (re 20 x 10-6 Pa)
Frecuencia 16 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Posición 1 44.5 46.0 39.4 26.3 25.2 20.3 18.6 20.1 20.8 27.4 28.7 Posición 2 41.8 41.6 35.5 28.3 28.5 24.3 19.8 16.0 15.2 14.2 26.5 Posición 3 44.4 39.9 36.0 24.4 27.2 23.3 19.5 19.5 15.2 14.2 26.3 Promedio 43.7 42.9 37.1 26.5 27.1 22.8 19.3 18.7 17.5 21.0 27.2
Figura 29. Vista de Planta de la sala de grabación del Estudio A, posiciones de Micrófono para la medición de ruido de fondo (medidas en metros)
Esta medición de respuestas al impulso binaurales se realizó en conformidad con el estándar ISO 3382 [56].
Lugar de medición: Mini auditorio 2 de la Universidad San Buenaventura sede San
Benito, Medellín.
El mini auditorio está ubicado en el bloque C de la Universidad de San Buenaventura- Sede San Benito. Es un aula de clases de con capacidad para 50 estudiantes aproximadamente. El recinto está compuesto por dos paredes de drywall y dos paredes de hormigón ambas pintadas, el techo también está hecho de drywall con luces fluorescentes incrustadas.
Superficies Material Área (m) Piso Baldosa 49,49 Puertas (sin ventanas) Madera 2,17 Ventanas Vidrio 0,84 Tablero Acrílico 3,14
Panel de Publicación Foamy 0,16
Luces Metal 5,04
Pared frontal Hormigón 12,59
Pared izquierda Drywall 24,79
Pared trasera Drywall 14,62
Pared derecha Hormigón 19,45
Techo Drywall 39,63
Se usaron los siguientes equipos en la medición: Parlante JBL EON15 G2
Computador Portátil
Cabeza Binaural prototipo
Interfaz de audio M-audio mobile Pre
Flexómetro
El altavoz JBL EON 15 G2 se usó como fuente de excitación sonora, la interfaz de audio M-Audio MobilePre y el computador portátil para la reproducción de la señal de excitación y la grabación de la señal capturada por la cabeza binaural.
plugins en un software de procesamiento de señales para derivar la respuesta al impulso binaural en cada punto de medición.
Descripción del proceso de medición
Se definieron 5 puntos diferentes para una posición de fuente para medir respuestas al impulso binaurales [4] (Figura 31). Para realizar esta medición se desocupó la sala en su totalidad de muebles y personas, lo cual se puede corroborar en la Figura 32. La altura de la fuente y el receptor es de 1.5 m.
Dispositivo de medición: Sonómetro CESVA SC310 Tipo 1 (serie T232231).
Se midió en tres puntos durante diez minutos en cada uno, con el sistema de aire acondicionado apagado y con las puertas cerradas. En la Figura 33 se muestra una foto del recinto durante la medición. Los niveles medidos se muestran en la Tabla 10. Las posiciones de micrófono se muestran en la Figura 34.
Tabla 10. Niveles de ruido de fondo en el Mini auditorio 2 en dB. Presión de referencia= Pa.
Figura 33. Medición de ruido de fondo en Mini Auditorio 2
Frecuencia [Hz] 31.5 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 16k A L90A L10A Posición 1 57.2 50.1 50 47.7 48 42.8 38.7 33.4 24.4 17.7 48.6 – – Posición 2 50.5 53.8 48 48 49.5 46.2 42.1 35.2 25.7 18.3 50.8 – – Posición 3 55.7 48.2 47 44.2 43.4 40 36 29.4 20.9 16.7 45.1 – – Promedio 54.9 51 48 46.8 47.3 43.4 39.3 33 23.9 17.6 48.5 43.7 53.2
Figura 34. Vista de planta del Mini auditorio 2, todas las medidas en metros. Posiciones de micrófono
para la medición de ruido de fondo indicadas, todas con una altura de 1.45 metros 1.50
0.22
3.00
97
2. TOMADO DE [4].
METODOLOGÍA
Las mediciones fueron realizadas de acuerdo al estándar ISO 3382-2 con grado de precisión de ingeniería (tres posiciones de micrófono y dos de fuente). Se utilizó el micrófono de un sonómetro CESVA SC310 Tipo 1 (serie T232231), una fuente omnidireccional 01dB OMNI12, una interfaz de audio M-Audio MobilePre y un computador portátil para la reproducción de la señal de excitación y la captura de la señal del micrófono. Como señal de excitación se utilizó un barrido en frecuencia (sweep) de 22 a 20000 Hz. En la Figura 35 se muestra la configuración utilizada de los dispositivos mencionados. La señal capturada con el micrófono fue procesada con plugins en un software procesamiento de señales para derivar la respuesta al impulso en cada punto de medición y su respectiva curva de decaimiento.
Por otra parte, no se pudo obtener una relación señal a ruido superior a 45 dB para todos los casos como es necesario para el cálculo del T30. Sin embargo, sí se obtuvo una relación señal a ruido de superior a 35 dB, necesaria para el cálculo del T20, en todos los casos a excepción de uno. Así, se tomó el T20 como resultado del tiempo de reverberación en todas las aulas. El único caso en el que no se superaron los 35 dB de relación señal a ruido fue en la banda de octava de 125 Hz, posición de micrófono 3, posición de fuente 1, aula 301B, en el que se obtuvo una relación de señal a ruido de 32.3 dB. No se utilizó promediado de respuestas en cada posición. Para calcular el promedio espacial, se promedió aritméticamente el tiempo de reverberación obtenido en cada punto de medición. Adicionalmente, se calculó la desviación estándar del promedio de acuerdo a la norma ISO 3382-2.
98
Figura 35.Configuración utilizada para la medición de tiempo de reverberación. Descripción del espacio:
Espacio ubicado en el bloque C de la Universidad San Buenaventura Medellín, sede San Benito, destinado a clases o presentaciones y con capacidad para 40 personas aproximadamente. El aula posee un volumen de 135 m3 aproximadamente y en la Tabla 11 se describen los materiales y el área de las superficies. Durante la medición se retiraron las sillas. Sólo los equipos de medición, una persona y una mesa se encontraban al interior del recinto. En la Tabla 12 se muestran los resultados de la medición. En la Figura 36 se muestra una foto del recinto durante la medición. En las Figuras 37 y 38 se muestran los planos del recinto construidos a partir de un levantamiento arquitectónico y con las posiciones de micrófono y de fuente indicadas en la Figura 39.
99
Superficie Material Área [m2]
Piso Baldosa 49
Puertas Madera 4
Vidrio Vidrio 0.84
Tablero – 2.9
Panel de anuncios Espuma 0.5
Luces Metal 5.04
Pared izquierda y pared trasera Drywall 37 Pared derecha y pared frontal Concreto pintado 37.2
Techo Drywall 39.6
Tabla 12. Tiempo de reverberación en el Mini auditorio 2 y desviación estándar para el promedio de acuerdo a la norma ISO 3382-2.
T20 [s] Banda [Hz]
Pos. de fuente 1 Pos. de fuente 2
Promedio Pos. 1 Pos. 2 Pos. 3 Pos. 1 Pos. 2 Pos. 3
125 1.56 1.77 1.94 1.76 1.86 2.15 1.84 0.06 250 2.32 2.19 2.32 2.25 2.34 2.2 2.27 0.04 500 2.45 2.53 2.38 2.6 2.59 2.5 2.51 0.03 1000 2.86 2.67 2.68 2.76 2.69 2.73 2.73 0.02 2000 2.79 2.72 2.76 2.75 2.75 2.65 2.74 0.02 4000 2.12 2.11 2.14 2.09 2.13 2.1 2.11 0.01
100
Figura 37. Vista de planta del Mini auditorio 2, todas las medidas en metros. Posiciones de micrófono y de fuente para la medición de tiempo de reverberación indicadas, con una altura de
1.45 y 1.5 metros respectivamente. 1.45 0.25 2.08 0.20 1.67 0.20 Fuente1 1.00 Fuente2 2.37 1.15 1.70
101
ANEXO G. UBICACIÓN DE MATERIALES PARA EL ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO DEL MINIAUDITORIO. Tomado de [4].
Tabla 13. Materiales usados en el acondicionamiento acústico con su respectivo coeficiente de absorción.
102