Візуальні шумоміри на уроках у початковій та середній школі (1–6 класи НУШ) допомагають дітям самостійно контролювати рівень галасу під час самостійної роботи чи обговорень у групах without постійних зауважень учителя. Проте більшість браузерних аналогів перестають коректно реагувати на звук у реальних умовах українського класу — коли вебкамера закріплена на телевізорі, інтерактивній панелі або біля проектора на відстані 2–4 метрів від учнівських парт.
Щоб вирішити цю інженерну проблему, ми розробили «Тихий клас» (Quiet Class) — повністю безкоштовний автономний PWA-шумомір, таймер завдань і систему командної мотивації з кастомним трактом цифрової обробки сигналу (Web Audio DSP).
Чому звичайні шумоміри «глухнуть» на шкільних вебкамерах
Під час тестування на віддалених вебкамерах (2–4 м від дітей) виявилися чотири системні проблеми класичних вимірювачів гучності:
- Помилка калібрування за 90-м перцентилем: якщо під час 3 секунд калібрування хтось у класі кашлянув або посунув стілець, старі алгоритми фіксували цей пік (
-35 dB) як «тишу». Після цього поріг червоної зони злітав до-17 dB— рівня крику впритул до мікрофона. - Завищені пороги (
+10 dB/+18 dB): вимога 63-кратного стрибка звукової енергії (+18 dB) не враховує згасання звуку з відстанню. Звичайна розмова за три метри від телевізора додає лише+4.5…+9 dBнад фоном кімнати. - Задовга затримка (
Debounce 700 мс): вимога майже секунди безперервного крику призводила до того, що короткі дитячі вигуки (200–350 мс) просто ігнорувалися фільтром. - Низькочастотний гул кулерів ПК та проектора: вентилятори системного блока, проектора та вібрації столу (
50–110 Гц) штучно завищували загальний RMS-рівень, маскуючи дитячі голоси.
Що реалізовано у Web Audio DSP-тракті
Замість прямого зчитування «сирого» сигналу, «Тихий клас» пропускає аудіопотік через чотирирівневий конвеєр обробки звуку:
1. 120 Hz Highpass Filter (Відсікання гулу вентиляторів)
Фільтр високих частот на 120 Гц (Q = 0.7) повністю прибирає низькочастотний гул кулерів ПК, проектора, кондиціонера та випадкові стукоти по столу.
2. 2.2 kHz Speech Presence Filter (+3.5 dB)
Смуговий фільтр присутності мовлення на частоті 2200 Гц виділяє приголосні звуки, шепіт і дитячі голоси над фоновим шумом кабінету.
3. Програмне підсилення Preamp Gain (0.5× – 4.5×)
У панелі вчителя доступні вибір конкретного мікрофона зі списку пристроїв, живий VU-тестер із телеметрією в децибелах та 3 апаратні профілі:
- Вебкамера (2–4 м): фільтр кулерів
120 Гц+ підсилення мовлення+3.5 dB+ Preamp2.2×. - Ноутбук / ПК: помірне підсилення
1.5×. - Гарнітура: прямий сигнал
1.0×.
4. Автокалібрування за 25-м перцентилем та Leaky Silence Tracking
- Захист від випадкових звуків: алгоритм бере 25-й перцентиль фону за 3 секунди та обмежує його в безпечному діапазоні
[-75 dB, -44 dB], тому гра ніколи не стане «глухою». - Плавне підстроювання тиші: коли в класі панує спокій, базовий рівень фону автоматично й непомітно опускається до реального акустичного мінімуму кімнати.
Жива фізика неваляшки та мотивація класу
- Швидка реакція на голос: у режимі «Тиха робота» жовта зона (
+4.5 dB,120 мс) одразу будить персонажів, а червона (+9.0 dB,250 мс) запускає переляканий стрибокscareBounce, струшування екрана та голосове нагадування «Тссс!». - 7 тематичних світів і режим для яскравого проектора: Сплюшки, Космос (із чесними кільцями Сатурна у два проходи), Мильні бульбашки (лопаються від дотику на інтерактивній дошці), Емоджі, Глянець, Числа та Очі, а також контрастний режим «Світла кімната» для сонячних кабінетів.
- Банка зірок і розклад класів: за кожні 30 секунд тиші в скляну банку залітає золота зірка. Учитель може вести окремий облік зірок та нагород для кількох класів (
4-Б,3-А,5-В) і вмикати таймер завдання на1–15 хвилин. - 100% конфіденційність та офлайн-робота (PWA): звук аналізується локально в оперативній пам’яті браузера і нікуди не передається, а після першого відкриття додаток працює без інтернету.
Запустити інструмент на уроці можна просто зараз:
👉 Відкрити «Тихий клас» онлайн
Інші відкриті освітні інструменти для шкіл та гуртків:
- 3D Кузня Чудес — процедурний 3D-генератор для шкільних принтерів без підтримок
- Каталог інструкцій LEGO WeDo 2.0 для уроків робототехніки
Якщо ви шукаєте індивідуальні онлайн-заняття з програмування (Unity, C#, Python, Scratch) або 3D-моделювання для дитини:
👉 Дізнатися більше про індивідуальні заняття з Ігорем Сівочкою
