Room acoustics and cognitive load when listening to speech

Room acoustics and cognitive load when listening to speech

Denna avhandling har undersökt effekterna av lågt signal-brus-förhållande eller lång efterklangstid för minne och lärande. Alla studier har använt auditivt stimulimaterial (ordlistor och texter) som har presenterats över tröskeln för taluppfattning, men tillräckligt försämrad för att lyssnandet skulle vara mer kognitivt krävande. Den grundläggande hypotesen för hela projektet var att en dålig ljudmiljö ökar den kognitiva belastningen för lyssnaren, vilket försämrar minnet av presentationsmaterialet trots korrekt identifikation. I Paper I användes ordlistor och meningar som minnesmaterial, dessa fick försökspersonerna höra med och utan bakgrundsbrus. Studien visade att återgivningen var signifikant sämre när orden presenterats med bakgrundsbrus. Paper II var en replikering av studien i Paper I, den enda skillnaden var att den oberoende variabeln bakgrundsbrus byttes ut till lång efterklangstid, resultatet blev detsamma, försökspersonerna mindes orden sämre när de hade hört dem i lång efterklangstid. Paper III inkluderade två experiment där minnesmaterialet var ca 10 minuter långa texter, hypotesen vara att även texter skulle påverkas på samma sätt som visats på ordlistor i Paper I och Paper II. Experiment ett undersökte om bakgrundsbrus påverkar minnet av en hörd text, och studie två prövade om lång efterklangstid hade påverkan på minnet av texten, hypotesen bekräftades, minnet av texterna försämrades i båda experimenten. Paper IV inkluderar två studier, det första experimentet (1a) undersökte huruvida lång efterklangstid påverkar vår förmåga att återge seriell information. I experiment 1b presenterades ordlistor med lång efterklangstid eller med bakgrundsljud samt i en betingelse utan bakgrundsbrus och kort efterklangstid (kontroll). De stimuli som användes spelades in i ordinära klassrum, ett klassrum med extremt bra ljudmiljö och ett med mycket dålig akustisk design. I experiment 2 användes ordlistor med många eller få fonologiska grannar, dessa ordlistor presenterades med lång eller kort efterklangstid. De samlade resultaten kan sammanfattas i två meningar: Att höra vad som sägs är en nödvändig men inte tillräcklig förutsättning för att komma ihåg vad som sagts, vilket innebär att talad information ska höras utan särskild ansträngning för att erhålla god inlärning. Detta är något som bör tas i beaktning vid utvärderingar av lokaler där kommunikation och inlärning är av central betydelse.

Abstract in English

The present thesis investigated the effects of background noise or a long reverberation time in learning situations. All studies used spoken texts that were presented above the speech intelligibility threshold, but were degraded enough to make listening more effortful. The basic hypothesis for the whole project was that listening to speech in a bad acoustic environment should increase the cognitive load for the listener, which should impair memory of the text. In Paper I the auditory stimuli were lists of words and sentences that were degraded by a background noise. Paper II was a replication of the experiment from paper I, but the independent variable was changed from the level of the background noise to reverberation time. Paper III included two experiments where the stimulus material was 10 minutes lectures.Paper IV included two studies. The first experiment investigated whether serial recall performance is affected when words are presented in long reverberation time (Exp 1a). In experiment 1b word lists were presented in long or short reverberation time or with a background noise. The stimuli were recorded in one classroom with extremely good and one with very bad acoustic design. In experiment 2 word lists with many or few phonological neighbours were presented with long or short reverberation time. In all studies some measure of working memory capacity was included. Taken together, the overall results could be summarized in two sentences: Hearing what is said is a necessary but not a sufficient criterion for people to remember what is said, which means that spoken information should be heard without special effort, otherwise proper learning is jeopardized. No consistent relation was found between working memory capacity and the learning effect in the unfavorable listening conditions.