Single panels

单层板

只要知道板的单位面积质量(m)和弹性模量(E),通过单层板的声传递就可以近似到一个很好的准确度。在低、中频段,声的传递损失(TL)是根据著名的质量定律计算的。

预测公式为 TL = 20 log (mf) – 48 dB (1)

在高频段,巧合效应减弱了声传递,传递损失由下式给出  

 TL = 20 log (mf) + 10 log (f/fc)-44 dB (2)

这里fc是关键圆频率 (它能由E计算出),h是损失因子。

对于厚重的单层板如砖或混凝土,由于横波的作用会产生于附加的声传递,高频段的TL会降低。INSUL考虑了这一效应。

低频 TL

在低频段,一块有限大小的隔板的声辐射效率会降低,导致测得的传递损失大于由简单的质量定律给出的传递损失。这一效应对于诸如窗之类的建筑元素更显著,因为这些元素通常是在小面积的条件下测量的。即使按照ISO 140 的规定进行正常的测量,测试样品的面积为10-12m2,这一效应在最低的测试频率仍然是显著的。INSUL可以考虑这一效果。

另一个必须考虑的效应是轻质木板或钢龙骨墙体结构的面板共振模态,这对于龙骨间距为400mm (16") 或更小的墙体结构尤为重要。由于第一阶面板共振模态常常有可能落在或非常接近于中心频率为125Hz的 1/3倍频程内,STC等级对此特别敏感,由于8分贝规则STC等级可能完全由这一频程来决定。把龙骨间距从24" 改变到 16",STC等级可能会降低10到13 dB。

Double panels

双层板

INSUL分四个不同的频段预测双层板墙体结构的传递损失。

频段 1

在低频段,传递损失主要是由质量定律决定的,TL按6dB/倍频程规律递增,但是INSUL会考虑到低频的低效声辐射因素。

频段 2

在墙体的质量-空气-质量共振频率 (fo) 之上,当两层板变成无耦合时TL按18dB/倍频程递增。fo是由两层板的质量和空气间隙决定的。

频段 3

当空气间隙的宽度变成与频率 fl的波长接近时,空气间隙的共振模态与板的共振模态相耦合,TL按12 dB/倍频程递增。

频段 4

刚性连接的作用就像在两层板之间建立了一座声桥,TL被限制到质量定律之上的一个固定值,仅按6 dB/倍频程递增。

参考文献

如果你有兴趣阅读更多有关INSUL所依赖的理论背景,下面列出的是很好的参考文献。


1. B.H.Sharp, Prediction Methods for the Sound Transmission of Building Elements. Noise Control Engineering Vol 11 1978

2. L.Cremer M.Heckel E.E.Ungar, Structureborne Sound (Springer Verlag,1988)

3. F.Fahy, Sound and Structural Vibration (Academic Press, 1985)

4. S. Ljunggren, Airborne sound insulation of thin walls. Journal of the Acoustical Society of America Vol 89, 1991 p 2324

5. J.H. Rindel, Sound Radiation form Building Structures and Acoustical Properties of Thick Plates. COMETT-SAVOIR Course Notes, CSTB Grenoble