An engineering method to measure structure-borne sounds transmitted through the building partitions

Katarzyna Baruch,

Aleksandra Majchrzak,

Tadeusz Kamisiński,

Agata Szeląg

Abstrakt

In this paper, the authors present an engineering method to identify the transmission paths of structureborne sounds. The method is based on the use of a standardised impact sound source with an insulation case. The advantage of this approach is the possibility of obtaining repeatable results because the method allows the separation of structure-borne and airborne sounds; the latter do not interrupt the measurement even in the case of loose connections or elements of low acoustic insulation. The research on the verification of the method was performed on the façade of the Cracow Philharmonic building; the main structureborne sound transmission paths were determined successfully. Knowledge of the sound transmission paths allows the subsequent design of efficient vibroacoustic protection.

Keywords: impact sound, vibrations, sound radiation

Metoda inżynierska pomiaru dźwięków materiałowych przenikających przez przegrody budowlane 

Streszczenie

W artykule zaproponowano inżynierską metodę identyfikacji dróg transmisji dźwięków przenoszonych drogą materiałową przy użyciu wzorcowego źródła dźwięków uderzeniowych z odpowiednią obudową dźwiękoizolacyjną. Zaletą tego podejścia jest możliwość uzyskania powtarzalnych wyników dzięki odizolowaniu dźwięków uderzeniowych od powietrznych, które nie zakłócają pomiaru w razie występowania nieszczelności lub elementów o niskiej izolacyjności akustycznej. W celu weryfikacji metody przeprowadzono badania budynku Filharmonii Krakowskiej – wyznaczono główne drogi transmisji dźwięków przenoszonych drogą materiałową. Ich znajomość jest niezbędna do projektowania skutecznej ochrony dźwiękoizolacyjnej.

Słowa kluczowe: dźwięk uderzeniowy, drgania, promieniowanie dźwięku

References

[1] Asakura T., Toyoda M., Miyajima T., Numerical and experimental investigation on structure-borne sound transmission in multilayered concrete structures, Journal of Sound and Vibration 413, 2018, 1–25.

[2] Baruch K., Szeląg A., Majchrzak A., Kamisiński T., Engineering method to measure structure borne sounds transmitted through the building partition, 8th International Conference on Environmental Effects on Buildings and People: actions, influences, interactions, discomfort, 2018, 101–102.

[3] Baruch K., Szeląg A., Rubacha J., Hałoń K., An engineering method to measure the impact sound reduction due to soft coverings on heavyweight floors, Applied Acoustics 142, 2018, 18-28.

[4] Cremer L., Heckl M., Structure-borne sound. Structural Vibrations and Sound Radiation at Audio Frequencies, Springer-Verlag, Berlin 1988.

[5] Elliott A., Moorhouse A., Huntley T., Tate S., In-situ source path contribution analysis of structure borne road noise, Journal of Sound and Vibration 332.24, 2013, 6276–6295.

[6] Google Maps, https://goo.gl/maps/GESQd7VnvJH2 (access: 29/10/2018).

[7] Hassan O., Building Acoustics and Vibration. Theory and Practice, World Scientific, Singapore, 2009.

[8] ISO 10140-5:2010, Acoustics-Laboratory measurement of sound insulation of building elements-Part 5: Requirements for test facilities and equipment. International Organization for Standardization.

[9] ISO 140-4:1998, Acoustics–Measurement of sound insulation in buildings and of building elements. Part I: Requirements for laboratory test facilities with suppressed flanking transmission.

[10] Kamisiński T., Flach A., Pilch A., Rubacha J., Baruch K., Brawata K., Zastawnik M., Pomiar hałasu i badania izolacyjności akustycznej przegród budowlanych w budynku Filharmonii im. K. Szymanowskiego w Krakowie (Raport), Kraków 2015.

[11] Nelson J., Hugh J., A prediction procedure for rail transportation groundborne noise and vibration, Transportation Research Record 1143, 1987, 26–35. 

[12] Ngai K., Ng C., Structure-borne noise and vibration of concrete box structure and rail viaduct, Journal of Sound and Vibration 255.2, 2002, 281–297.

[13] Plunt J., Finding and fixing vehicle NVH problems with transfer path analysis, Sound and vibration 39.11, 2005, 12–17.

[14] Szeląg A., Stypuła K., Kamisiński T., Sound Radiation by Vibrating Building Partitions in Terms of Acceptable Vibration Values, Acta Physica Polonica A 125, 2014, 122–126.