KFUPM ePrints

Investigating smart classroom acoustics utilizing computer modeling

Hamid, Mir Sabeer (2002) Investigating smart classroom acoustics utilizing computer modeling. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
5Mb

Arabic Abstract

إن وجود بيئة صوتية جيدة توفر الاستماع الجيد أثناء الحديث ، والتخاطب في الفصول الدراسية يعتبر من الأمور المهمة والضرورة لتحقيق الأداء الوظيفي المطلوب . فعندما تكون البيئة الصوتية في الفصل سيئة يجد الكثير من الطلاب صعوبة في الاستماع مما يؤثر على الإدراك الصوتي ، وبالتالي عدم القدرة على الفهم ، بالإضافة إلى ذلك فإن المعلم قد يتأثر سلباً أو إيجاباً بالبيئة الصوتية ، فالتحدث في فصول ذات مستوى ضوضاء عالٍ يكون مجهداً للمتحدث ، وبالتالي قد يؤثر سلباً على رغبته في تبادل الحديث مع الطلاب . ومع ظهور جيل جديد من الفصول الدراسية يُشار إليها "بالفصول الذكية" والتي تحتوي على العديد من مصادر الضوضاء الإضافية مثل أجهزة الحاسب الآلي ، ومعدات العرض المختلفة تأثرت البيئة الصوتية مما أثر على جودة الاستماع . تهدف هذه الدراسة إلى التحقق من تأثير معالجات المواد الماصة للصوت بالإضافة إلى تأثير الضوضاء الصادرة من التجهيزات التعليمية على الاستماع وإدراك الحديث . فقد تم إجراء العديد من القياسات الميدانية في عينة من الفصول الدراسية التقليدية وأيضاً معامل الحاسب الآلي بجامعة الملك فهد للبترول والمعادن بالظهران بهدف التعرف على العوامل الصوتية المؤثرة . وقد أظهر تقويم وتحليل نتائج القياسات مدى تأثير معالجة الحوائط على سلوك الصوت ومستوى الضوضاء في الفصول الدراسية . فبقياس ومقارنة مستوى الضوضاء الضمني (Noise Background) في حالة تشغيل وعدم تشغيل الأجهزة والمعدات التعليمية أمكن تحديد مدى تأثير عمل هذه التجهيزات على مستوى والمحتوى الترددي للضوضاء الموجودة . كما تم نمذجة "فصل دراسي ذكي" باستخدام برنامج ODEON وذلك لدراسة تأثير معالجات الحوائط والسقف من ناحية كفاءة الامتصاص الصوتي وأماكن توزيعها لتحقيق أفضل تكوين (Configuration) . وبمقارنة النموذج الناتج للفصل الدراسي مع النماذج المختلفة من الفصول الدراسية المقترحة من قبل الهيئات العلمية المعنية في مجال الصوتيات تبين أن النموذج المقترح يحقق الأداء الصوتي المطلوب ، ولتحديد تأثير الضوضاء الضمني على سماع وإدراك الحديث في الفصل الدراسي المقترح فقد تم دراسة تأثير مستويات مختلفة من الضوضاء الضمنية .

English Abstract

Good listening conditions are essential in classrooms. Students are greatly handicapped when the classroom acoustics are marginal or poor affecting the comprehension of delivered speech. Poor acoustical ambience affects teachers as well; talking over nosy classrooms can be exhausting to the teacher and to his or her willingness to dialogue with the students. With the evolution of new generation of classrooms referred to as ‘Smart Classrooms’ meant for better and interactive learning, a large number of PC's and instructional equipment are integrated into the classroom which generate noise effecting Speech Intelligibility (SI) within a smart classroom. The objective of this study is to investigate the impact of sound-absorbing material treatment on the acoustical conditions of typical classroom in-terms of material placement and absorption characteristics and at the same time, study the effect of noise generated by instructional equipment on SI. For the better understanding of the influencing acoustical parameters and the assessment of equipment noise, measurements are carried out in conventional as well computer classrooms of King Fahd University of Petroleum and Minerals, Dhahran. Supported by the results of acoustical measurements, a typical smart classroom model is simulated varying the surface treatment to achieve an overall best configuration of sound-absorbing material placement and absorption characteristics. The effectiveness of the described layout is verified, comparing it with the Acoustical Society of America (ASA) recommendations for surface treatment in typical classrooms. The impact of various Background Noise (BN) levels on SI noticed from measurements is studied by simulating the derived best configuration under various BN conditions. The results highlight the significance of surface treatment with sound absorption materials on improving smart classroom acoustics. Enhancement in speech conditions are achieved from the derived best overall configuration of surface treatment. Similar results are revealed as the formulated layouts are compared with ASA recommendations. The detrimental effect of noisy environment on SI is investigated and the necessity of standardizing noise level as per ASA specification for classroom acoustics is emphasized. The outcome of this research can be used as guidelines by educational establishments for retrofitting of existing classrooms as well as for new projects.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:December 2002
Date Type:Completion
Subjects:Architectural
Divisions:College Of Environmental Design > Architectural Engineering Dept
Creators:Hamid, Mir Sabeer
Committee Advisor:Abdou, Adel
Committee Members:Budaiwi, Ismail M. and Al-Rugaib, Thamer A.
ID Code:9953
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:53
Last Modified:25 Apr 2011 09:37

Repository Staff Only: item control page