Psykologi, kandidat 2017

Transkript

1 Bakgrundsljud En studie om mental arbetsbelastning i kontorsmiljöer Daniel Petersson Andréas Jägermon Psykologi, kandidat 2017 Luleå tekniska universitet Institutionen för ekonomi, teknik och samhälle

2 Abstract Office environment and its configuration evolve constantly. Research has shown that office environment affects the health of the employees, at work as well as off work. This study used an experimental design aiming to find out how mental workload is affected by background noise in an environment similar to office landscapes compared to a silent environment that resembles a private office. Subjects performed tasks in a simulated office environment where brain activity (EEG), sweat levels (GSR) and self-assessments (NASA-TLX) measured mental workload. Results from the different measures were later compared. NASA-TLX showed that background noise made the task more mentally demanding than an environment without background noise. However, the EEG and GSR data did not show any measurable effect of the sound conditions. A possible explanation to the results could be that the subjects were stressed before the experiment and that the tasks were too mentally demanding. The result regarding perceived mental demand in a noisy environment is consistent with previous research. Perceived mental demand can have a negative impact on health and productivity according to previous research. Keywords: Mental workload, office environment, stress, engineering psychology, background noise

3 Sammanfattning Kontorsmiljön och dess utformning är i ständig utveckling. Forskning har visat att kontorsmiljön påverkar de anställdas hälsa, både på och utanför arbetet. Denna studie använde en experimentell design med syfte att ta reda på hur mental arbetsbelastning påverkas av bakgrundsljud, liknande ljudmiljön i öppna kontorslandskap, jämfört med en tyst miljö som mer påminner om privata kontor. Försökspersoner utförde uppgifter i en simulerad kontorsmiljö där hjärnaktivitet (EEG), svettnivåer (GSR) och självskattningar (NASA-TLX) mätte arbetsbelastningen. Resultatet av de olika mätningarna jämfördes. NASA-TLX visade att bakgrundsljud gjorde en uppgift mer belastande än utan bakgrundsljud. Däremot kunde inte EEG- eller GSR-data visa på någon mätbar skillnad mellan ljudbetingelserna. En möjlig förklaring till detta är att försökspersonerna kan ha varit stressade innan experimentet och att uppgifterna var för mentalt belastande. Att öppna kontorslandskap upplevdes som mer mentalt belastande stämmer överens med vad tidigare forskning visat. Upplevd mental belastning kan enligt tidigare forskning ha en negativ effekt på hälsa och produktivitet. Nyckelord: Mental arbetsbelastning, kontorsmiljö, stress, teknisk psykologi, bakgrundsljud

4 1 Inledning Den öppna kontorsmiljön, som den ser ut idag, formades under 1950-talet. Idén spred sig snabbt i västvärlden och har varit vanligt förekommande i Europa sedan 1980-talet (Pierrette, Parizet, Chevret, & Chatillon, 2015). Trenden har fortsatt och idag är det vanligt att företag, till viss del, använder sig av en kontorsmiljö med öppen planlösning (Pierette et al., 2015). Anledningar till att byggandet av de öppna kontorslandskapen lockar är bl.a. ekonomiska fördelar som lägre byggkostnader och lägre hyreskostnader (Kaarlela-Tuomaala, Helenius, Keskinen, & Hongisto, 2009). Att kontorsmiljön har en inverkan på anställda råder det inget tvivel om och forskare undersöker idag till vilken grad den påverkar. Tidigare forskning kring hur olika kontorsmiljöer påverkar anställdas sjukfrånvaro pekar på att de allt mer populära öppna kontorsmiljöerna kan leda till brister i de anställdas hälsa, såväl på som utanför arbetsplatsen (Danielsson, Chungkham, Wulff, & Westerlund, 2014). Vid delade kontorsmiljöer finns även en ökad risk för sjukskrivning (Danielsson et al., 2014). I en öppen kontorsmiljö upplever tio gånger fler att bakgrundsljud är en störande faktor i jämförelse med vad anställda i privata kontor upplever. Anställda som arbetar i öppna kontor upplever även i högre grad symptom som huvudvärk, uttröttning och koncentrationssvårigheter (Pejtersen, Allermann, Kristensen, & Poulsen, 2006; Pierrette et al., 2015). Bakgrundsljud Flera studier har rapporterat en lägre arbetstillfredsställelse och arbetsproduktivitet i öppna kontorsmiljöer i jämförelse med i privata kontor. En majoritet av de negativa effekterna kan knytas till ökat bakgrundsljud och distraktion (Jahncke, Hygge, Halin, Green, & Dimberg, 2011). En tysk studie visar på att akustiken är den viktigaste faktorn inom arbetsmiljön. Akustiken påverkas ofta negativt av öppna kontorsmiljöer och har visat sig vara en viktigare faktor än luftens kvalitet, temperatur i lokalen och ljus (Schlittmeier, Hellbruck, Thaden, & Vorlander, 2008). Kaarlela-Tuomaala et al. (2009) observerade ett företag som flyttade från ett kontor med privata rum till ett kontor med öppen planlösning för att studera hur förändringen upplevdes av de anställda. Den faktor som störde anställda mest efter flytten var bakgrundsljud, där skratt och tal stod för de mest distraherande ljuden. Bakgrundsljud påverkade de anställdas arbetsprestation negativt i den öppna kontorsmiljön och flera använde sig av copingstrategier för att tackla de störande ljuden. En av copingstrategierna var att filtrera bort bakgrundsljud med hjälp av hörlurar. Uppgifter som är kognitivt krävande störs mest av bakgrundsljud i den öppna kontorsmiljön (Kaarlela-Tuomaala et al., 2009). Smith-Jackson och Klein (2009) undersökte hur uppgiftsprestationen och den mentala arbetsbelastningen påverkades av öppna kontorslandskap vid utförande av verbala uppgifter. Resultatet visar på att den mentala belastningen är som högst, samt att prestationerna minskar kraftigast, vid kontinuerligt tal i bakgrunden (Smith-Jackson & Klein, 2009). Forskning har visat en försämring i prestation och upplevda störningar ju högre ljudvolymen är och ju mer förståeligt bakgrundsljudet är (Schlittmeier, Hellbruck, Thaden, & Vorlander,

5 2 2008). Jahncke, Hongisto och Virjonen (2013) har undersökt hur den kognitiva prestationsförmågan påverkas av störande bakgrundsljud med olika tydlighetsnivåer. I ett experiment utförde försökspersoner ett flertal varierande uppgifter med olika påverkan på de kognitiva resurserna. Resultatet visar på att det skiljer sig i hur anställda påverkas av bakgrundsljud beroende på hur tydligt bakgrundsljudet är och vilken typ av uppgift som utförs (Jahncke et al., 2013). Mental arbetsbelastning Kunskap om mental arbetsbelastning är av stor vikt för att designa system som inte belastar användaren mer än nödvändigt. Den mentala arbetsbelastningen kan mätas för att få svar på hur stor del av hjärnans begränsade resurser som en viss uppgift använder. Förståelsen för den begränsade mentala kapaciteten kan bidra till att bedöma en uppgifts komplexitet och om det finns lediga resurser att nyttja för att utföra andra uppgifter samtidigt (Wickens, Hollands & Banbury, 2012). Enligt Wickens et al. (2012) kan den mentala arbetsbelastningen förklaras genom relationen mellan tillgängliga resurser och resursefterfrågan kopplat till en viss uppgift. Uppgifter som utförs kan kräva mindre resurser än vad som finns tillgängligt i arbetsminnet, vilket resulterar i ett tillstånd av kvarstående mental kapacitet. Figur 1 visar att det finns utrymme på vänster sida av red line för ytterligare uppgifter eller ökade krav på resurser från arbetsminnet. Överbelastning representeras i figur 1 på höger sida av red line. Detta kan uppstå då uppgiften kräver mer resurser än vad som finns tillgängligt för arbetsminnet (Wickens et al., 2012). Prestationsförmågan går hand i hand med arbetsbelastningen. När en uppgifts resursbehov är mindre än tillgängliga resurser befinner sig arbetsminnet i ett tillstånd av kvarstående mental kapacitet och kan uppnå en optimal prestationsnivå. Så fort efterfrågan överstiger de tillgängliga mentala resurserna och arbetsminnet blir överbelastat börjar prestationsförmågan sjunka. Ju mer resurser en uppgift kräver som överstiger den mentala kapaciteten, desto mer går prestationen ner (Wickens et al., 2012).

6 3 Figur 1. Förklarar sambandet mellan krävda och utnyttjade resurser. Illustration från Wickens et al. (2012). Speech-Transmission Index (STI) Eftersom begripligheten hos tal som uppträder som bakgrundsljud påverkar hur stor störande effekt talet har (Schlittmeier et al., 2088; Jahncke et al., 2013) är det viktigt att kunna kontrollera det störande talets begriplighet experimentellt. Speech Transmission Index (STI) används som en mätmetod för att bedöma och förutse hur väl tal kan uppfattas. Skalan går från 0 som är helt oförståeligt tal, till 1 som är fullkomligt förståeligt tal. Mätvärden enligt STI översätts till kategoribeteckningar, A+ till U, beroende på inom vilket segment på skalan värdet ligger (Tabell 1). Ett STI-värde under 0,36 (U) är mycket svåruppfattat och ett STIvärde över 0,76 (A+) är så tydligt att det i vardagliga situationer är ouppnåeligt. Ett högt STIvärde ökar därmed sannolikheten för att tal ska förstås (International Electrotechnical Commission [IEC], 2003). Spontant och högljutt tal kan leda till felaktiga STI-värden. Även oregelbundna ljud, som t.ex. konversationer, kan påverka mätningen felaktigt. Därmed bör STI användas med försiktighet. Figur 2 visar begripligheten hos enstaka ord och hela meningar vid olika nivåer hos STI. Kurvan för Speech Reception Threshold (SRT) (se figur 2) visar hur väl hela meningarnas innehåll förstås. Phonetically Balanced (PB) Words (se figur 3) visar hur väl enstaka ord förstås. Som figur 2 visar är det enklare att förstå meningars innehåll (SRT) än enstaka ord (PB-words) när STI-värdet överstiger ca 0,5 (IEC, 2003). CVC EQB är ej relevant för denna rapport.

7 4 Tabell 1. STI-skalan (IEC, 2003). Figur 2. Relationen mellan STI och begriplighet. Speech Reception Threshold (SRT), Phonetically Balanced (PB-Words) (IEC, 2003).

8 5 Arbetsminnet Som figur 3 förklarar kan arbetsminnet enligt Wicken et al. (2012) ta emot information i två olika koder, verbal och spatial. Koderna kan hämtas från syn och hörsel, "modality". Verbal information kan presenteras som tal och uppfattas då genom modaliteten hörsel, eller som skriven text och uppfattas då visuellt. Spatial information kan, om den uppfattas auditivt, ge information om ljudlokalisation och tonhöjd/styrka medan bilder kan förmedla information visuellt (Wickens et al., 2012). För varje typ av kod har arbetsminnet begränsade resurser för att ta emot och behålla information. Om två samtidiga uppgifter nyttjar samma kod i arbetsminnet kommer de att tävla om begränsade resurser. Om två samtidiga uppgifter istället nyttjar olika typer av koder, verbal respektive spatial kod, kan de delvis använda olika arbetsminnesresurser och kan därmed bearbetas mer effektivt (Wickens et al., 2012). I kontorsmiljö innebär arbetsuppgifterna ofta att personen läser och skriver text, något som belastar den verbala delen av arbetsminnet. Bakgrundsljud i form av tal belastar samma del av arbetsminnet vilket kan leda till överbelastning som i sin tur påverkar arbetsprestationen, den upplevda mentala arbetsbelastningen och stressnivån. Figur 3. Förklarar arbetsminnets koder och modaliteter (Wickens et al., 2012). Stress Hög arbetsbelastning som kan orsakas av exempelvis bristfällig ljudmiljö kan skapa stress. Stress kan framträda på tre olika nivåer; som akut, som sporadiskt akut och som kronisk (Bakker, Pechenizkiy & Sidorova, 2011). Enligt Bakker et al. (2011) uppstår akut stress i tillfälliga situationer i det vardagliga livet. Sporadiskt akut stress är återkommande eller uppträder periodvis. Kronisk stress beskrivs som långvarig och kan vara farlig om den består under en längre tid. Gemensamt för alla dessa typer av stress är att de skapar en förhöjd nivå av upphetsning, vare sig stressen är kortvarig eller långvarig (Bakker et al., 2011). Den fysiologiska stressreaktionen kan mätas med mått som GSR och EEG och påverkar även den upplevda arbetsbelastningen och därmed nivån vid mätningen med NASA-TLX.

9 6 Syfte Arbetsminnets struktur i form av en verbal och en spatial del gör det troligt att den främsta skillnaden mellan kontorslandskap och eget kontor, att kontorslandskap ger bakgrundsljud i form av tal, skapar högre belastning på arbetsminnets verbala del och därmed högre mental arbetsbelastning och stress vid arbete i ett kontorslandskap. Eftersom mental arbetsbelastning och stress kan uppträda samtidigt bör måtten på mental arbetsbelastning respektive stress uppvisa höga samband. Föreliggande studie avser att undersöka om kontorslandskap ger högre mental arbetsbelastning än eget kontor vid kognitivt krävande uppgifter. Studien avser också att undersöka om upplevd mental arbetsbelastning överensstämmer med objektiva fysiologiska mått.

10 7 Metod Försökspersoner I experimentet deltog 16 försökspersoner, varav åtta var män och åtta var kvinnor. Försökspersonernas åldersspann sträckte sig mellan år med ett medelvärde på 28 år och en standardavvikelse på 7 år. Mail skickades ut till studenter på Luleå tekniska universitet och mottagarna fick själva göra en frivillig anmälan online. Försökspersonernas personliga karaktär hade ingen påverkan på urvalet då experimentet byggde på en inompersonsdesign. Utrustning och experimentell uppsättning Mätutrustningen för EEG var av modellen B-Alert X10 EEG från Advanced Brain Monitoring. Apparaturen hade nio kanaler (elektroder) för EEG och en kanal för antingen ECG, EMG eller EOG (Advanced Brain Monitoring, 2017). Den tionde kanalen användes ej för detta experiment. GSR-utrustningen bestod av två elektroder som placerades på pek- och ringfinger (imotions, 2016). Modellen som användes var Shimmer3 GSR Device från Shimmer Ltd. (imotions, 2017). För att skapa en kontrollerad miljö spelades konversationer och ringsignaler upp från två högtalare. Mjukvaruprogrammet imotions användes för att behandla data som samlats in från mätutrustningen under experimenten. En dator användes förstimulusprestation och loggning av data. Datorn hade två skärmar, en presenterade uppgifter för försökspersonen och en använde testledaren för att följa processen. Experimentell design Inompersonsdesign användes för att jämföra varje individ mot sig själv över betingelser. För att motbalansera eventuella träningseffekter mellan ljudbetingelserna utförde hälften av försökspersoner betingelserna enligt en A-B procedur och andra hälften enligt B-A. Inom varje ljudbetingelse presenterades Stroop-uppgifterna först och därefter läsuppgifterna vilket innebar att ingen motbalansering ordnades för uppgiftstyperna. Uppgift Två olika uppgifter användes. Den första uppgiften bestod av ett färdigt Strooptest (Wickens et al., 2012). Testet bestod av 20 uppgifter som skapades slumpmässigt. Fem av dessa uppgifter var kongruenta vilket innebar att ordets text och färg överensstämde, t.ex. att texten röd var skriven i röd text. Femton av uppgifterna var inkongruenta, vilket innebar att ordets text och färg inte överensstämde, t.ex. att texten röd var skriven i blå text. Stroop-testet ger en både spatial och verbal kodning (se figur 3). Den andra uppgiften var en läsuppgift. Läsuppgifterna bestod av tre kategorier som upprepades två gånger. Försökspersonen fick se en skärm med tre frågor som sedan skulle besvaras. Frågorna visades i maximalt 20 sekunder, men försökspersonen hade alternativet att själv klicka sig vidare innan dess. Nästa skärm bestod av en text med ungefär 200 ord där svar på frågorna fanns. Denna skärm visades i två minuter och även här fanns alternativet för försökspersonen att klicka sig vidare. Nästa skärm bestod av de tre frågorna som visades på första skärmen, men denna gång även med tre svarsalternativ. Försökspersonen hade 30 sekunder på sig att svara på frågorna.

11 8 Texterna hittades genom användning av slumpfunktionen i Wikipedias sökmotor. Kriteriet för artiklarna som valdes ut var att de skulle vara obekanta, alltså att ingen förkunskap om artiklarnas innehåll skulle kunna innehas hos den breda allmänheten. Texterna var ungefär lika svåra då alla artiklar var mellan ord långa och berörde samma ämne. Läsuppgifterna avsågs att ge verbal kodning (se figur 4). Testvariabler Den oberoende variabeln var bakgrundsljud, total tystnad och bakgrundsljud. Bakgrundsljudet bestod av en inspelad alldaglig konversation mellan två personer, en man och en kvinna. Utöver konversationen spelades hela tiden telefonringsignaler upp. Konversationen belastade framförallt den verbala delen av arbetsminnet och ringsignalerna belastade framförallt den spatiala delen av arbetsminnet (se figur 4). STI-värdet för konversationen uppskattades till kategori D med hjälp av tabell 1. Detta medför ett STI-värde på omkring 0.6 vilket för SRT (se tabell 1) innebär en begriplighet hos över 95 % av innehållet. Procedur Ett manus med vad som skulle sägas och genomföras under experimentet användes för att likvärdig information skulle meddelas till alla försökspersoner. Försökspersonen informerades innan inledningen av experimentet om de forskningsetiska principerna och ett samtyckesdokument skrevs under. Vid nästa steg instruerades försökspersonen om experimentets upplägg och syfte. När försökspersonen hade informerats om allt rörande experimentet placerades elektroderna för mätning av EEG på försökspersonens huvud. Därefter användes imotions impedanskontroll för att kontrollera att elektroderna var korrekt fästa mot skalpen och gav data med hög kvalité. En kalibrering genomfördes under nio minuter för att anpassa EEG-mätningen till försökspersonen. GSR-elektroderna placerades på försökspersonens vänstra pek- och ringfinger och därefter tog personen plats framför en datorskärm. En träningsomgång genomfördes för att försökspersonen skulle förstå experimentet och vänja sig vid utrustningen. Träningsomgången innehöll ett Stroop-test och ett läsförståelsetest vilka syftade till att motverka en eventuell träningseffekt. Faser i experimentet: 1. Bakgrundsljud sattes antingen på eller ej. 2. Försökspersonen genomförde ett Stroop-test följt av självskattning med NASA-TLX. 3. Försökspersonen genomförde tre läsuppgifter. Dessa var: stad, djur och person. Efter detta utfördes självskattning med NASA-TLX. 4. En minuts paus där bakgrundsljud antingen slogs av eller på. 5. Fas 2 upprepades. 6. Fas 3 upprepades. Hälften av försökspersonerna (Grupp 1) utförde fas 2 och 3 med ljudstimuli och fas 5 och 6 utan ljudstimuli. Den andra hälften av försökspersonerna (Grupp 2) utförde fas 2 och 3 utan

12 9 ljudstimuli och fas 5 och 6 med ljudstimuli. Förberedelser inför experimentet, dvs. hantering av utrustning, kalibrering, m.m., tog ca 30 minuter och datainsamlingen tog ca 30 minuter. Mätvariabler EEG Elektroencefalografi (EEG) är ett mätinstrument som fungerar så att elektroder placeras på skalpen och mäter hjärnans elektriska aktivitet. Mätningen av den elektriska aktiviteten sker konstant, vilket innebär att skilda mönster i hjärnans aktivitet kan uppmärksammas (Groome, 2013). För att beräkna hjärnans arbetsbelastning användes ABM:s rekommenderade algoritm forward digit span (FBDS) vars beräkningar stämmer för 85 procent av populationen (Biopac, 2016). GSR Galvanic Skin Respons (GSR) mäter framförallt förändring hos den akuta stressen. Detta sker genom mätning av skillnader i hudkonduktans, som varierar med hur mycket försökspersonen svettas. Ett högt GSR-värde behöver inte vara en effekt av stress, utan kan även bero på bl.a. fysisk påfrestning, en förändring i temperatur eller nervositet över ett test som ska utföras (Bakker, et.al., 2011). NASA-TLX NASA Task Load Index (NASA-TLX) (se bilaga 1) är en självskattningsmetod för mätning av hur ansträngande uppgifter upplevs vara. Faktorer som mäts är mental belastning, fysisk belastning, tidspress, prestation, ansträngning och frustrationsnivå. Alla faktorer mäts enskilt och påverkar arbetsbelastningen på en skala från (Hart & Staveland, 1988). I denna studie användes NASA-TLX för att mäta den upplevda mentala belastningen efter varje fas. Skattningen av fysisk belastning ströks eftersom ingen fysisk belastning förekom under experimenten. Databehandling Excel användes för att sortera data. ANOVA med upprepad mätning utfördes i programmet SPSS. Signifikansgränsen sattes till α = 0.05.

13 10 Resultat EEG En 2x2x2 (Ljudbetingelse x Uppgiftstyp x Ljudbetingelseordning) faktoriell ANOVA med upprepad mätning på de två första faktorerna visar signifikant huvudeffekt enbart av uppgiftstyp, F(1, 14) = 6.037, p =.028. Det betyder att nivån hos EEG var högre under Stroop-uppgifterna än under läsuppgifterna, men effekten kan också indikera träningseffekt eftersom Stroop-uppgifterna alltid gavs före läsuppgifterna. Inga andra huvudeffekter eller tvåvägsinteraktioner är signifikanta. En signifikant tre-vägsinteraktion, F(1, 14) = 4.913, p =.044, indikerar att träning skett i viss mån över uppgiftsfaserna men att den effekten skiljer mellan Stroop-uppgifterna och läsuppgifterna. Resultatet betyder att det inte var någon signifikant skillnad i nivå hos EEG mellan störande ljud och icke störande ljud vare sig när personerna skulle utföra ett Stroop-test eller läsa en text. Figur 4 visar medelvärden hos EEG för de olika uppgifterna. Figur 4. Medelvärden och 95% konfidensintervall för EEG i ljudbetingelserna vid Stroop-uppgiften och läsuppgiften. GSR En 2x2x2 (Ljudbetingelse x Uppgiftstyp x Ljudbetingelseordning) faktoriell ANOVA med upprepad mätning på de två första faktorerna visar signifikant huvudeffekt på gränsfallsnivå enbart av ljudbetingelserna, F(1, 14) = 3.702, p =.075. GSR-mätningarna visade en tendens till högre emotionell intensitet, dvs. högre svettfrekvens, vid störande ljud jämfört med icke störande ljud. Gränsfallssignifikans uppvisas också för interaktionen mellan ljudbetingelse och ljudbetingelseordning, F(1, 14) = 4.330, p =.056, och en signifikant effekt uppvisas för trevägsinteraktionen, F(1, 14) = , p =.006. Interaktionerna indikerar att viss träning skett över uppgiftsfaserna och att försökspersonerna reagerat olika vid övergång mellan ljudbetingelser i Stroop-uppgifterna och läsuppgiften. Vid separata variansanalyser inom Stroop- respektive läsbetingelserna uppräder inga effekter för läsuppgifterna, men en signifikant huvudeffekt uppvisas för Stroop-uppgifterna av ljudbetingelserna, F(1, 14) = 6.267, p =.025, vilket visar att störande ljud verkligen gav högre GSR-värden. Signifikant effekt erhålls också för interaktionen mellan ljudbetingelse och ljudbetingelseordning, F(1, 14) = , p =.006.

14 11 Interaktionen förklaras av att träning sker över uppgiftsfaserna och av att de som började med den tysta betingelsen först hade låga värden, men sedan uppvisade högre värden under den störda betingelsen, medan de som började med störande ljud uppvisade höga värden som sedan inte sjönk när de övergick till den tysta betingelsen (figur 5). Figur 6 visar medelvärdet av uppmätt arbetsbelastning för de olika uppgifterna. Figur 5. Medelvärde för GSR i ljud- och ordningsbetingelserna. Figur 6. Medelvärden och 95 % konfidensintervall för GSR i ljudbetingelserna vid Stroop-uppgiften och läsuppgiften.

15 12 NASA-TLX En 2x2x2 (Ljudbetingelse x Uppgiftstyp x Ljudbetingelseordning) faktoriell ANOVA med upprepad mätning på de två första faktorerna visar signifikant huvudeffekt av uppgiftstyp, F(1, 14) = , p <.001, och ljudbetingelse, F(1, 14) = , p <.001. Det betyder att läsuppgifter upplevdes som mer krävande än Stroop-uppgifter samt att störande ljud gav en högre arbetsbelastning än tystnad. En signifikant interaktion mellan ljudbetingelse och ljudbetingelseordning, F(1, 14) = 6.720, p =.021, och en signifikant tre-vägsinteraktion, F(1, 14) = 8.622, p =.011, visar på viss träningseffekt. Tre-vägsinteraktionen visar att interaktionen mellan ljudbetingelse och ljudbetingelseordning är olika i Stroop-uppgifterna och läsuppgifterna. Försökspersoner med olika ljudbetingelseordning gav samma skattningar i ljudbetingelserna i Stroop-uppgiften, medan skattningarna skiljde i läsuppgiften. Separate analyser för Stroop-testet och läsuppgifterna visar att försökspersonerna upplevde en högre mental arbetsbelastning under ljudbetingelse än i en tyst miljö både när de utförde ett Stroop-test F(1,15) = 23,273, p =.000 och lästest F(1,15) = 10,951, p =.0,005 (Figur 7). Figur 7. Medelvärden och 95% konfidensintervall för NASA-TLX i ljudbetingelserna vid Stroop-uppgiften och läsuppgiften.

16 13 Diskussion Resultatdiskussion Syftet med denna uppsats var att undersöka hur bakgrundsljud under kognitivt krävande uppgifter påverkade den mentala arbetsbelastningen i kontorsmiljöer. Syftet var också att undersöka skillnaderna mellan objektiva och subjektiva mått på mental arbetsbelastning. Resultaten visar att bakgrundsljud upplevs som märkbart störande, men att den effekten inte kan urskiljas med måtten EEG och GSR. Resultatet från NASA-TLX stämmer överens med tidigare forskning som visat att bakgrundsljud vid utförande av kognitivt krävande uppgifter ökar arbetsbelastningen och upplevs som störande (Kaarlela-Toumaala et al., 2009; Schlittmeier et al., 2008; Pejtersen et al., 2006; Pierrette et al., 2015). Att NASA-TLX visade på högre nivåer hos arbetsbelastning under ljudbetingelsen när försökspersonerna utförde lästestet i jämförelse med när de utförde Stroop-testet stämmer överens med teorin om att arbetsminnet hanterar verbal och spatial information separat (se figur 3). Då läsuppgiften är verbal och tävlar om samma begränsade resurser i arbetsminnet som talet i bakgrundsljudet leder detta till att arbetsbelastningen ökar (Wickens et al., 2012). Däremot upplevdes Stroop-testet inte som lika mentalt belastande trots att uppgiften innehöll både spatial och verbal information. Enligt Wickens et al. (2012) teori om arbetsminnets borde Stroop-testet ha påverkats i högre grad än vad resultatet visar på av både konversationerna och ringsignalerna från bakgrundsljudet. Eventuellt krävde Stroop-testet inte lika stora resurser i det verbala och spatiala arbetsminnet som läsuppgifterna krävde i det verbala arbetsminnet. Då Stroop-testet är utformat för att använda både spatial och verbal kodning kan det därmed ha använt en mindre del av de begränsade resurserna inom varje del av arbetsminnet. Detta kan ha lett till att arbetsminnet inte överbelastades under Stroop-testen, till skillnad från lästestet där enbart den verbala delen av arbetsminnet användes och därmed lättare överbelastades. GSR-data visar på tendenser till ökade stressnivåer i en öppen kontorsmiljö. Detta i kombination med att försökspersonerna upplevde en högre mental belastning skulle över en längre tid kunna leda till permanent förhöjda stressnivåer (Bakker et al., 2011). Forskning har visat på att förhöjda stressnivåer under längre tidsspann kan leda till kronisk stress (Bakker et al., 2011). En risk finns därmed att förhöjda stressnivåer pga. bakgrundsljud i framtiden kan leda till folkhälsoproblem om fler företag väljer att gå över till öppna kontorslandskap. Metoddiskussion Att GSR-nivåerna inte skiljde mellan betingelserna skulle kunna bero på externa faktorer. Försökspersonerna kan t.ex. ha haft en generellt förhöjd stressnivå p.g.a. nervositet. Temperaturen i rummet är även en faktor som kan ha stört mätningarna på ett sätt som inte kunnat förutses. Trots detta visar GSR-nivåerna i Stroop-testet på tendenser till skillnader

17 14 mellan betingelserna. Ett större deltagarantal hade även möjligtvis visat på ännu tydligare skillnader i stressnivåer. En annan möjlighet är att en takeffekt kan ha uppstått för de fysiologiska måtten på mental arbetsbelastning. Resultatet pekar på att experimentets uppgifter kan ha varit för svåra och mentalt belastande då många försökspersoner under både tyst betingelse och i ljudbetingelse var mentalt överbelastade. Detta märktes då resultaten av EEG-mätningarna visade på snarlika och höga nivåer (se figur 4). Andra faktorer som kan ha påverkat resultatet är experimentets design. En halverad ABBA-design kan ha gett experimentet en träningseffekt, vilket skulle kunna göra det svårt att urskilja huvudeffekter. I en verklig kontorsmiljö är ljud mer dynamiska och varierande med en mer föränderlig volym. Dessutom finns det andra distraktionsmoment så som sociala aktiviteter, luftkvalitet och rörelser i arbetsmiljön. I den här studien valdes att hålla så många faktorer som möjligt konstanta för att kunna dra slutsatser av just bakgrundsljudets betydelse. Att skapa en ekologisk validitet likt en verklig kontorsmiljö var svåruppnåeligt i och med att försökspersonerna var medvetna om mätutrustningen. Försökspersonerna var även medvetna om att deras prestation både övervakades och bedömdes, vilket kan ha påverkat resultatet. En anledning till att data från mätutrustningen inte visade på ett resultat i linje med tidigare forskning (Kaarlela-Toumaala et al., 2009; Schlittmeier et al., 2008; Pejtersen et al., 2006; Pierrette et al, 2015) kan vara experimentets längd. Försökspersonerna utsattes under experimentet för ungefär tio minuters ljudstimuli, vilket är en relativt kort tid i jämförelse med en hel arbetsdag. Den korta tiden kan ha inneburit att de negativa effekterna från bakgrundsljudet inte hann träda fram tillräckligt för att påverka hjärnaktiviteten negativt och ge stresspåslag i form av svettningar. Om försökspersonerna utsatts för ljudstimuli under en längre tid hade de möjligen påverkats starkare vilket hade kunnat ge ett annat resultat. Studien fokuserade inte på att mäta prestationen hos försökspersonerna. En relation mellan prestation och arbetsbelastning enligt figur 1 har därför inte kunnat beskrivas. Fler mått på prestation hade gjort det möjligt att använda prestation som beroendemått och relatera till måtten på arbetsbelastning. Framtida forskning En framtida undersökning skulle framförallt behöva vara mer omfattande. Bl.a. skulle fler försökspersoner och en längre experimenttid för varje försöksperson vara att föredra. Även en längre paus mellan de olika betingelserna skulle behövas eftersom stressnivåer sjunker långsamt. Försökspersonerna skulle behöva flera minuter av vila för att återgå till normala stressnivåer och sedan kunna fortsätta med experimentet. Det hade varit intressant att utföra mätningar i en naturlig kontorsmiljö för att nå en högre ekologisk validitet. Problemet med detta är att EEG och GSR-utrustningen drar till sig uppmärksamhet, vilket kan tänkas störa resultatet. Att skapa mindre mentalt belastande tester där inte överbelastning sker redan i den tysta miljön bör göra det möjligt att mäta en skillnad med EEG-utrustning, samt att undvika en takeffekt.

18 15 Att i framtiden även mäta försökspersonernas prestation under ett liknande experiment skulle göra det möjligt att undersöka om prestationsförmågan minskar i takt med att den mentala arbetsbelastningen ökar. I en sådan studie skulle det vara möjligt att testa teorin om mental arbetsbelastning, dvs. om prestationsförmågan sjunker under uppgifter då de mentala resurserna blir överbelastade (se figur 1). Ytterligare ett område som kan studeras är skillnader mellan olika ljudformer (se figur 3) och hur de påverkar arbetsminnet. Det hade varit intressant att studera effekterna av ljud som enbart använder den verbala kodningen, t.ex. tal, samt ljud som enbart använder den spatiala kodningen, t.ex. ringsignaler. Slutsatser - Både Stroop- och lästestet upplevdes som mer mentalt belastande under betingelsen bakgrundsljud än i en tyst miljö. - Upplevda skillnader i den mentala arbetsbelastningen, som NASA-TLX visade på, kunde ej mätas med EEG eller GSR.

19 16 Referenser Biopac (2016). B-Alert with AcqKnowledge Quick Guide Benchmark Aquisition and Cognitive States Analysis [Broschyr]. Hämtad från Advanced Brain Monitoring. (u.å). B-Alert X10 EEG Headset System. Hämtad från Bakker, J., Pechenizkiy, M., & Sidorova, N. (2011). What's Your Current Stress Level? Data of Stress Patterns from GSR. IEEE, doi: /ICDMW Danielsson, C. B., Chungkham, H. S., Wulff, C., & Westerlund, H. (2014). Office design's impact on sick leave rates. Ergonomics, 57(2), doi: / Ebissou, A., Parizet, E., & Chevret, P. (2015). Use of the speech transmission index for the assessment of sound annoyance in open-plan offices. Applied Acoustics, 88(2), doi: /j.apacoust Groome, D. (2013). An introduction to cognitive psychology: Processes and disorders. Hove, East Sussex: Psychology Press. imotions (2016). GSR Pocket Guide Everything you need to know about Galvanic Skin Response to push your insights into emotional behavior. [Broschyr]. Hämtad från Hart, S. G., & Staveland, L. E. (1988). Development of NASA-TLX (task load index): Results of empirical and theoretical research. Advances in Psychology, 52, doi: /s (08) Jahncke, H., Hongisto, V., & Virjonen, P. (2013). Cognitive performance during irrelevant speech: Effects of speech intelligibility and office-task characteristics. Applied Acoustics, 74(3), doi: /j.apacoust Jahncke, H., Hygge, S., Halin, N., Green, A. M., & Dimberg, K. (2011). Open-plan office noise: Cognitive performance and restoration. Journal of Environmental Psychology, 31(4), doi: /j.jenvp Kaarlela-Tuomaala, A., Helenius, R., Keskinen, E., & Hongisto, V. (2009). Effects of acoustic environment on work in private office rooms and open-plan offices - longitudinal study during relocation. Ergonomics, 52(11), Mühl, C., Jeunet, C., & Lotte, F. (2014). EEG-based workload estimation across affective contexts. Frontiers in Neuroscience, 8, doi: /fnins Pejtersen, J., Allermann, L., Kristensen, T. S., & Poulsen, O. M. (2006). Indoor climate, psychosocial work environment and symptoms in open-plan offices. Indoor Air, 16(5), doi: /j x

20 17 Pierrette, M., Parizet, E., Chevret, P., & Chatillon, J. (2015). Noise effect on comfort in open-space offices: Development of an assessment questionnaire. Ergonomics, 58(1), doi: / Schlittmeier, S. J., Hellbrück, J., Thaden, R., & Vorländer, M. (2008). The impact of background speech varying in intelligibility: Effects on cognitive performance and perceived disturbance. Ergonomics, 51(5), doi: / imotions (2017). Shimmer3 GSR. Hämtad från International Electrotechnical Commission (2003). Sound system equipment Part 16: Objective rating of speech intelligibility by speech transmission index. London: British Standards Institution (BSI). Smith-Jackson, T., & Klein, K. W. (2009). Open-plan offices: Task performance and mental workload. Journal of Environmental Psychology, 29(2), doi: /j.jenvp Wickens, C.D., Hollands, J.G., & Banbury, S. (2012). Engineering psychology and human performance. (4., [rev.] uppl.) Upper Saddle River, NJ: Pearson

21 Bilagor Figur 8. Beskrivning av NASA-TLX (Hart & Staveland, 1988).