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A Trial of Probabilistic Evaluation for the Sound Insulation System based on the Modified Method of Statistical Energy Analysis

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In the practical engineering field of the noise control, it is as important as the sound source counter-measure to improve the sound propagation characteristics either in newly-setting a sound insulation system or by reinforcing its present state. On the other hand, the statistics such a median and L α sound level (like L 5, L 10 and L 50) defined generally as a (100-α) percentage point of the sound level distribution, as well as the lower order energy statistics like L eq, are very important for the actual noise evaluation and regulation problems. From the above practical points of view, in this paper, a new trial based on two probabilistic evaluation methods of a sound insulation system is theoretically proposed in the expression form of the probability distribution of sound level, when a general type of stationary random noise having arbitrary probability and frequency characteristics is insulated by a wall and its system characteristics changed by the improvement work. It is here that the modified method of statistical energy analysis has been used. The validity of the theoretical results is experimentally confirmed by applying it to the actual abserved data obtained in the reverberation room. The experimental result is in a good agreement with the theoretically evaluated values.

Zusammenfassung

Bei praktischen Aufgaben der Lärmbekämpfung sind nicht nur Maßnahmen an der Schallquelle selbst von Bedeutung, sondern ebenso die Verbesserung des Schallübertragungsverhaltens entweder durch Installation eines neuen Schallisolationssystems oder durch Verbesserung eines bereits existierenden Systems. Andererseits sind statistische Größen wie der Medianwert und der L α-Schallpegel (etwa L 5, L 10 und L 50), allgemein definiert als der (100-α)-Prozentpunkt der Schallpegelverteilung, ebenso wie die Größe L eq sehr wichtig für die praktische Lärmbewertung und -Bekämpfung. Im Hinblick auf die praktische Anwendung wird in dieser Arbeit ein neuer Vorschlag auf der Grundlage zweier statistischer Methoden zur Bewertung eines Schallisolationssystems gemacht. Er bezieht sich auf die Form der Schallpegelverteilung bei einem stationären Geräusch und beliebiger Pegelstatistik und Frequenzcharakteristik, das von einer Wand gedämmt wird, deren Kenndaten durch Verbesserungsmaßnahmen geändert werden. Hierzu wurde eine modifizierte Methode der statistischen Energieanalyse benutzt. Die Gültigkeit der theoretischen Ergebnisse wird durch Anwendung auf tatsächlich beobachtete Daten im Hallraum bestätigt. Das experimentelle Ergebnis ist in guter Übereinstimmung mit den theoretisch ermittelten Werten.

Sommaire

La pratique de la lutte contre le bruit consiste aussi bien à réduire le bruit à sa source qu'à intensifier l'absorption du son au cours de sa propagation soit par implantation de systèmes d'isolation supplémentaires soit par amélioration de systèmes existants. D'autre part, pour évaluer la situation en matière de bruit et décider de sa conformité aux réglementations, on dispose, soit de grandeurs statistiques, telles que le niveau sonore moyen et la famille des niveaux L α (comme p. ex. L 5, L 10 ou L 50) qui sont définis comme les seuils où sont atteintes les fractions (100-α)/100 dans la répartition des niveaux sonores, soit de moments statistiques tels que L eq.

En se plaçant toujours du point de vue de la pratique, on examine id un nouvel essai basé sur l'usage conjoint de deux méthodes d'évaluation probabiliste d'un système d'isolation acoustique. Sous sa forme théorique, la présente proposition se traduit par une expression mathématique dormant la distribution des probabilités du niveau sonore après qu'un bruit aleatoire stationnaire possédant primitivement des caractéristiques arbitraires en probabilité et en fréquence se soit trouvé confiné par une paroi ajoutee, au moyen de laquelle les caractéristiques du bruit ont été modifiées par l'effet du travail d'isolation effectué.

La présente étude repose sur une version modifiée de la méthode d'analyse statistique de l'énergie. La validité de ses conclusions a été confirmée dans une application expérimentale à des mesures effectuées en chambre réverbérante.
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Document Type: Research Article

Publication date: 01 December 1984

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