Акустик Иоана Грозева (Ioana Grozeva) и её коллеги из Туринского политехнического университета опубликовали в журнале Building and Environment исследование о том, как фоновый шум в заполненной публичной библиотеке влияет на внимание читателей и показатели стресса. Авторы выяснили, что многоголосый гул громкостью около 51 децибела не снижает скорость чтения и точность запоминания слов, но заставляет вегетативную нервную систему работать с повышенным напряжением.
Зачем многофункциональному читальному залу акустическая модель
Современные библиотеки всё реже остаются тихими залами со строгим запретом на любые звуки. В одном пространстве теперь соседствуют индивидуальные учебные места, групповые обсуждения, лекции и постоянный поток посетителей. Проектировщики Новой центральной городской библиотеки Турина столкнулись с архитектурной сложностью: здание имеет объём около 160 000 кубических метров, а из-за высоких сводов и твёрдых каменных поверхностей эхо затухает медленно. Время реверберации — показатель того, сколько секунд звук продолжает отражаться от стен до полного затухания, — на средних частотах составляет около пяти секунд. При этом здание охраняется как памятник архитектуры, поэтому обшить стены и потолки звукопоглощающими панелями строители не могут.
Чтобы оценить акустику будущего пространства до завершения стройки, исследователи построили трёхмерную цифровую модель зала в специализированной программе Odeon 18. В модель заложили одновременное присутствие 1200 виртуальных посетителей и восемь типов источников звука: шум вентиляции, уличный транспорт через крышу, шаги по лестницам и полу, шелест страниц, щелчки ручек, звуки уведомлений, а также сплошной неразборчивый шёпот и отдельные внятные реплики. Расчётный уровень звука в четырёх точках зала составил от 50,2 до 52,0 децибела.
Для проверки физической правдоподобности авторы сопоставили эти значения с натурными замерами в исторической библиотеке Сент-Женевьев в Париже, где уровень шума при полной посадке составил в среднем 50,4 децибела. Однако в Париже перепады между фоном и отдельными громкими звуками достигали восьми децибелов, тогда как пятисекундное эхо туринского зала сгладило звуки в монотонный гул с перепадами менее пяти децибелов.
Память и скорость чтения в шестнадцати колонках
Для поведенческого эксперимента учёные пригласили 40 добровольцев в возрасте от 20 до 61 года с проверенным нормальным слухом. Слушатель садился в центр испытательной комнаты Audio Space Lab, где вокруг него по сфере располагались 16 громкоговорителей. Такая система воспроизводит пространственное трёхмерное звучание и воссоздаёт акустическую картину нужной точки зала точнее обычных наушников.
Каждый участник выполнял шесть стандартных когнитивных заданий в тишине и под запись библиотечного шума. Задания включали запоминание и отсроченное воспроизведение списка из 15 слов, чтение фрагмента текста вслух с подсчётом скорости и оговорок, соединение линий между цифрами и буквами на скорость, подбор слов из заданной категории и проверку времени простой реакции на сигнал. Участники справились со всеми тестами одинаково успешно как в тишине, так и при включённом шуме. Скорость чтения составила в среднем 0,18 слога в секунду в шуме против 0,19 слога в секунду в тишине, а число ошибок при чтении вслух составило в среднем три в шуме против двух с половиной в тишине. Запоминание слов и скорость переключения внимания также не показали заметного ухудшения.
Субъективное раздражение от звуков читатели оценили как умеренное: средний балл составил около пяти по десятибалльной шкале. При этом точка в центре полукруглого зала оказалась субъективно громче остальных. Изогнутая стена позади столов работала как акустическое зеркало и собирала отражения звука в фокусной зоне, делая её менее комфортной для работы.
Скрытая физиологическая плата за концентрацию
Чтобы выяснить, какими усилиями организм поддерживает стабильную продуктивность, авторы подключили к пальцам добровольцев датчик электродермальной активности. Этот прибор измеряет проводимость кожи: когда симпатический отдел вегетативной нервной системы активируется в ответ на когнитивную нагрузку или внешнее раздражение, потовые железы микроскопически усиливают секрецию, и электрическое сопротивление кожи падает.
Анализ показал, что при выполнении тестов в условиях библиотечного шума медленный фоновый уровень проводимости кожи был устойчиво выше, чем при выполнении тех же задач в тишине. Учёные объясняют это компенсаторным механизмом. Организм мобилизует симпатическую нервную систему, чтобы отфильтровать акустический фон и удержать концентрацию на тексте. В результате внешние результаты тестов не падают, но человек тратит на решение тех же задач больше внутренних ресурсов.
Ограничения короткого теста и компьютерной симуляции
Авторы подчёркивают, что полученные выводы нельзя автоматически переносить на полный рабочий день в библиотеке. Каждое тестовое задание длилось около двух с половиной минут, а вся сессия занимала около часа с перерывами. Кратковременная мобилизация вегетативной системы помогает удержать внимание на короткой дистанции, но при непрерывной многочасовой работе компенсаторные резервы истощаются, что может приводить к усталости и росту ошибок.
Кроме того, выборка для физиологических измерений оказалась ограниченной. Из 40 участников датчики надели только на 23 человека, а из-за насыщения сенсора и сбоев записи пригодные данные удалось собрать лишь у 14 добровольцев, из которых восемь сидели в одной точке зала. В эксперименте участвовали только здоровые взрослые люди, поэтому реакция детей, пожилых читателей или людей с синдромом дефицита внимания и сниженным слухом требует отдельной проверки. Наконец, сама акустическая среда Туринской библиотеки пока существует только в виде расчётного проекта, а окончательные выводы станут возможны после натурных измерений в открытом здании.
