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Sound Insulation of Buildings with Large Slabs

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A simple analytical model is presented for the air-borne and impact sound insulation of an isotropic plate, which is excited over only a part of its surface. In the first place the impact sound insulation at frequencies well above the critical frequency is studied. The plate is assumed to be so large, that the resonant field of bending vibrations is of less importance than the primary wave from the point of excitation. The air-borne sound insulation is then obtained from a well-known reciprocity relation. In the special case of concrete slabs, a simplified procedure is worked out for the estimation of the sound insulation.

For the cases covered by the theory, it is shown that the sound insulation is independent of the loss factor of the plate. On the other, hand if two rooms with the same area are separated by a part of a large slab, the sound insulation is dependent on the room area.

Field measurements support the model, but show that in practice some allowance must be made for the reflexions of the primary wave that are inevitable at the facades of the building.

Zusammenfassung

Es wird ein einfaches analytisches Modell für die Luftschall- und die Körperschallisolation einer isotropen Platte vorgestellt, die nur auf einem Teil ihrer Oberfläche angeregt wird. In erster Linie wird die Körperschallisolation weit oberhalb der kritischen Frequenz untersucht. Die Platte wird als so groß angenommen, daß das Resonanzfeld der Biegeschwingungen weniger ins Gewicht fällt als die Primärwelle von der Anregungsstelle. Die Luftschalldämmung wird dann mittels einer wohlbekannten Reziprozitätsbeziehung erhalten. Für den Spezialfall einer Betonplatte wird eine vereinfachte Abschätzung der Schallisolation angegeben.

Es wird gezeigt, daß für die von der Theorie erfaßten Fälle die Schallisolation vom Verlustfaktor der Platte unabhängig ist. Wenn andererseits zwei Räume gleicher Fläche durch einen Teil einer großen Platte getrennt sind, hängt die Schallisolation von der Raumfläche ab.

Feldmessungen bestätigen das Modell; sie zeigen aber, daß in der Praxis die Reflexionen der Primärwelle an den Gebäudefassaden berücksichtigt werden müssen.

Sommaire

On présente un modèle analytique simple pour étudier 1'isolation acoustique d'une dalle isotrope excitée sur une partie seulement de sa surface. L'étude vaut à la fois pour les bruits aériens et pour les bruits d'impact. On commence par étudier Pisolation aux bruits d'impact aux fréquences très inférieures à la fréquence critique, en admettant que la plaque est assez grande pour que le champ de résonance des vibrations de flexion soit moins important que l'onde primaire issue du point d'excitation. L'isolation aux sons aériens s'obtient alors à partir de la relation classique de réciprocité. Dans le cas particulier des dalles de béton, on a développé un procédé simplifié donnant une estimation acceptable de l'isolation phonique.

Dans les cas d'application de la présente théorie, on montre que l'isolation est indépendante du facteur de perte de la plaque. D'autre part, si deux pièces de même surface sont séparées par une partie seulement d'une unique dalle de grandes dimensions, l'isolation sera fonction de la surface commune.

Des mesures de champ acoustique ont été effectuées. Elles vérifient le modèle proposé à condition de tenir compte des réflexions inévitables de l'onde primaire sur les façades de l'immeuble.
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Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 1986

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  • Acta Acustica united with Acustica, published together with the European Acoustics Association (EAA), is an international, peer-reviewed journal on acoustics. It publishes original articles on all subjects in the field of acoustics, such as general linear acoustics, nonlinear acoustics, macrosonics, flow acoustics, atmospheric sound, underwater sound, ultrasonics, physical acoustics, structural acoustics, noise control, active control, environmental noise, building acoustics, room acoustics, acoustic materials, acoustic signal processing, computational and numerical acoustics, hearing, audiology and psychoacoustics, speech, musical acoustics, electroacoustics, auditory quality of systems. It reports on original scientific research in acoustics and on engineering applications. The journal considers scientific papers, technical and applied papers, book reviews, short communications, doctoral thesis abstracts, etc. In irregular intervals also special issues and review articles are published.
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