resonantie bij 3-voudige wanden

[bart-jan]

Ik probeer op deze manier in contact te komen met mr. dessart.

Eerst zal ik mij even voorstellen:
Ik ben laatste jaars student bouwkunde, richting bouwfysica, en werk momenteel aan mijn afstudeeronderzoek naar de effectiviteit van doos-in-doos constructies en trilling-geisoleerde opleggingen.

De reden dat ik hier post is dat ik nergens een formule kan vinden om de fres van 3-voudige wanden te voorspellen. Op geluid.startpagina.nl vond ik een zeer helder artikel van Eric dessart met de titel ''Een beetje Geluidsisolatie ZONDER regeltjes'' d.d. 4 september 2007
link:
http://geluid.startpagina.nl/prikbord/4242809/een-beetje-geluidsisolatie-)-zonder-regeltjes

Hierin worden ook tabellen gegeven van de resonantiefrequenties van een aantal constructies. graag zou ik deze ook willen bereken voor een aantal doos-in-doos-constructies die ik momenteel onderzoek.

Hierbij mijn vraag aan Eric zou u mij alstublieft de toegepaste formule kunnen posten of/en uw excel-spreadsheet willen mailen? Het zou een grote meerwaarde aan mijn onderzoek kunnen geven aangezien ik nu de frequenties van 3-voudige wanden zit te schatten met behulp van 2-voudige systemen.

met vriendelijke groet,

[Geluidforum]

Laat je even weten of het gelukt is?
_________________
- Ook ú kunt (als geregistreerd gebruiker) beschikken over een onderschrift - Klik hier
- Voor vragen en opmerkingen aan de beheerder, mail naar geluidforum@gmail.com

[bert stoltenborg]

Eric is niet altijd in staat om op mail te reageren.

Zijn spreadsheet aangaande MSM-berekeningen vind je hier: http://forum.studiotips.com/viewforum.php?f=27
Daar staat er ook een van Brian Ravnaas, de ontwikkelaar van Green Glue.
Als je ze niet kunt vinden zeg 't maar, ik heb ze ook ergens.


Voor het berekenen van multi leaf systemen zijn geen betrouwbare formules. Op die studiotips site, waarvan ik hierboven het adres gaf, zijn meerdere discussies over deze materie te vinden, met Eric, Brian, Terry Montlick en andere slimme jongens in de hoofdrol. Je kunt daar ook rustig een discussie starten over het een en ander. Op dezelfde site wordt door Terry verwezen naar een artikel van Wyle et al over dit onderwerp.
Die heb ik ook wel, weet zo snel geen link.

[bart-jan]

Bedankt voor je reactie Bert.

Die van Brian heb ik gevonden maar die betreft, jammer genoeg, een enkel massa-veer-systeem.
Het spreadsheet van Eric heb ik vreemd genoeg niet kunnen vinden.

Ik snap dat de formules voor 3-voudige wanden minder betrouwbaar zijn. Dat is misschien ook de reden dat ik ze nergens kan vinden . Maar ze zouden misschien ter indicatie van een risicovol frequentiegebied kunnen dienen. En misschien kan ik zelf ook één ander controleren op betrouwbaarheid aan de hand van (laag frequente) isolatie metingen die ik heb gedaan tussen verschillende doos-in-doos constructies.

Ik ben echt heel benieuwd naar de formule(s). Als je iets heb hoor ik dat heel graag. Daarnaast heb ik ook interesse in het artikel van wyle, hetgeen ik ook niet heb kunnen vinden.

met vriendelijke groet,

Bart-Jan ter Haar

[bert stoltenborg]

Volgens mij is daar helemaal geen zinnige formule voor (weet ik eigenlijk wel zeker).
En Eric heeft daarvoor ook geen spreadsheet, want dat is juist degene die steeds hamert op de onzin van deze berekeningen.
Eric's spreadsheet is ongeveer dezelfde als die van Brian.

er is een programma, insul of zoiets, dat dit soort dingen berekent, maar dat werkt niet correct. Daarover is gedebateerd op dat studiotits forum, vraag het eens aan Bob, die onthoudt alles.

[Eric Desart]

[bert stoltenborg]

Het linke is dat niet iedereen een academische exercitie, zoals Terry het noemt, herkent als zodanig en dus meent dat dit allemaal te generaliseren is. Vandaar mijn opmerking over ZINNIGE formules.

[bert stoltenborg]

Trouwens leuk dat je er weer bent!

[bert stoltenborg]

Bart-Jan, dat Wyle-paper heb ik volgens mij naar beneden geladen van het net, maar ik weet niet meer van welke site.
Als je me een mailadres geeft, kan ik het je sturen.

[Eric Desart]

[bert stoltenborg]

Yep, dat is ook gezegd in die draad op het studiotipsforum.

[bart-jan]

Ik heb intussen eric desart's tabellen al uitvoerig bestudeert en heb het volgende al geconcludeert:

 Hoe groter de massa van het middelste spouwblad relatief gezien is, hoe dichter de twee resonantiefrequenties (f0,low en f0,high) bij de resonantiefrequenties van de afzonderlijk beschouwde spouwconstructies (f01 en f02) liggen. (zie kolommen Wall 1 en Wall 2)
 Bij drievoudige wanden met een grote massa in het midden, twee gelijke spouwen maar waarbij het eerste en derde spouwblad van elkaar verschillen, ligt f0,low vlak onder de laagste resonantiefrequentie van de afzonderlijk beschouwde spouwconstructies (f01 of f02). f0,high ligt in dat geval vlak boven de hoogste resonantiefrequentie van de afzonderlijk beschouwde spouwconstructies (f01 of f02). (zie kolommen Wall 3 en 4)

Dat is voldoende voor mij. Ik doe namelijk een onderzoek naar de effectiviteit van doos-in-doos-constructies in een gebouw met een heleboel aan elkaar grenzende muziekstudio's. Isolatie-eisen onderling bedragen geluidniveaureducties van D'A;pop= 70 en 75 dB(A).
De binnendozen worden geheel vrij van de hoofddraagconstructie gehouden en zijn opgebouwd met (sterkere) metalstudprofielen voor wand en plafond waar 2 of 3 gipskartonplaten op bevestigd worden. die binnendozen zijn opgebouwd op een dikke zwevende dekvloer. tussen die verschillende dozen staan nog dikke kalkzandsteenwanden (wel hoofddraagconstructie.

tussen twee oefenstudio's ontstaan dus dubbele massaveersystemen met 2 of 3 gipsplaten - een spouw (150mm waarvan 120 mm mineralewol tussen de stijlen)- kalkzandsteen (150/214/300mm)- en weer een spouw en gipsplaten.

Zolang de wanden symmetrisch opgebouwd zijn is de resonantiefrequentie dus gewoon te benaderen door die voor een enkelvoudige veer te berekenen.

daarvoor heb ik gebruikt:
60*WORTEL((m1+m2)/(m1*m2*D)) (*0,8 wanwege isolatie in spouw)
(loodrechte inval)

de twee resonantie frequenties zouden daar in werkelijkheid dan vlak boven en onder liggen. met dergelijke constructies als die ik beschreven heb zijn in de uiterste gevallen resonanties te verwachten bij:

 Minimale f0 (beste constructie):
214 mm Kalkzandsteen van 1900 kg/m3 in het midden - 200 mm spouw aan beiden zijden - 3 gipskarton platen aan beide zijden van 1200 kg/m3
 f0, loodrechte inval = 17 Hz en f0, alzijdige inval = 25 Hz

 Maximale f0 (slechtste constructie):
150 mm kalkzandsteen van 1750 kg/m3 in het midden -150 mm spouw aan beiden zijden - 2 gipskarton platen aan beide zijden van 720 kg/m3
 f0, loodrechte inval = 30 Hz en f0, alzijdige inval = 45 Hz

De resonantie zou dus geen probleem op mogen leveren als je de reducties vanaf 63 of 125 Hz bepaald.

Ik heb ook een heleboel reductiemetingen gedaan. Resultaat:

tussen de 16 en 31,5 Hz stijgen de reducties al met gemiddeld met 15,4 dB!
een beetje veel als je bedenkt dat dat de resonanties in dat gebied of nog hoger zouden moeten liggen.
tussen de 31,5 en 63 Hz neemt de reductie maar met gemiddeld 7,5 db toe vanwege een dip bij 40 en/of 50 Hz. Deze frequenties komen overeen met staandegolf frequenties in de ruimten en zijn zowel in de achtergrondruis als in het zendniveau en in het ontvangniveau gemeten. duidelijk staande golven dus.
tussen de 63 en 125 Hz neemt de reductie gemiddel met maarliefst 23,5 dB toe. erg veel als je bedenkt dat de maximaal haalbare stijging 24 is. bij sommige resultaten, gemiddeld over een aantal dezelfde constructies. is de stijging nog meer dan 30 dB!.

Wat er denk ik aan hand is, is dat de gemeten reducties bij 16 Hz en bij 125 Hz echt door de isolatie zijn veroorzaakt, en dat de reducties bij 31,5 lichtjes en de reducties bij 63 zwaar zijn beinvloed door staandegolven

zonder staande golven zouden de curven veel vloeiender moeten verlopen.

de stijgingen/octaaf zoals deze gemiddeld gemeten zijn:
15,4 - 7,5 - 23,5 - 11,9 - 10,2 - 7,1 - -----

(eerste getal is de stijging van 16 Hz naar 31,5 Hz, het streepje op het eind zou de stijging tussen 1000 en 2000 moeten zijn maar deze kan niet vastgesteld worden omdat bij 2kHz alleen nog achtergrondgeluid wordt gemeten)

Die stijgingen heb ik corrigeert naar stijgingen die zouden kunnen optreden wanneer er geen staande golven op zouden treden:
18 - 15 - 13,4 - 11,9 - 10,2 - 7,1 - -----

Dit lijkt mij een logischer verloop van de reductie. Dit betekend echter wel dat de resonantiefrequentie nog onder de 16 Hz zouden moeten liggen!
De formule klopt dus voor geen meter OF de resonantie heeft gewoon bijna geen effect op de isolatie OF de luchtveer is gewoon een stuk slapper dan waar de formule van uitgaat. in de formule vul je natuurlijk alleen een dikte van de spouw in. Opzich vind ik het wel aannemelijk dat de veer slapper is dan wat de formule verondersteld aangezien de spouw zich helemaal rondom de binnendoos bevind. Dat is natuurlijk wel wat anders dan een veer die zich alleen tussen twee spouwbladen bevind en langs de randen begrenst is. In iedergeval zou ik een factor van tenminste 0,555 over de hele formule (voor loodrechte inval !) moeten gooien om logische uitkomsten te krijgen. Lijkt me overigens wel weer erg veel. Denk niet dat heren als Vermeir het met me eens zullen zijn.

Hoe dan ook, al met al kan geconcludeerd worden dat de praktijk ingewikkeld is maar dat met dubbele massaveersystemen wel degelijk zeer goede isolaties te behalen zijn (adviseer mensen maar een symmetrische wand met zwaar middenblad en ten minste 2 gipsplaatsplaten aan weerszijden). De gemiddelde gemeten reducties in D'A;pop (van 125 Hz tot 2kHz) variëren voor alle verschillende constructies van 68 tot 83 dB(A) en de D'A;pop (van 63 Hz tot 2kHz) varieert van 50 tot 75 dB(A). In werkelijkheid doen de beste constructies het nog beter wand ze zijn nu soms al vanaf 250 Hz door achtergrondgeluid bepaald.

Ik heb verder geen concrete vragen meer. bedankt voor jullie reacties. Ik ben wel benieuwd wat jullie mening is over het bovenstaande. alle reacties en kritische ogen zijn welkom.

Met vriendelijke groet,
Bart-Jan

[Eric Desart]

Bart-Jan

Ik zie hier een mooie conclusie van jou, die er inderdaad op wijst dat je die tabellen grondig bekeken hebt.
Met een zeer zware centerwand zal een éénzijdige versus een tweezijdige bekleding van deze centerwand (met hetzelfde type van voorzetwand) de massa veer resonantie niet wijzigen/verschuiven.

Wat jij echter niet ziet is dat deze isolatiedip dieper wordt.

Met andere woorden. Neem een een zware muur bekleed die met een (goed ontkoppelde voorzetwand van één gyprocplaat op 40 mm spouw. Je hebt een gewogen (voorbeeld house of studiomuziek) isolatie van x dB.
Nu voeg je eenzelfde Gyproc voorzetwand toe aan de andere zijde. Zoals je knap opgemerkt hebt verschuift de massa-veer resonantie frequentie niet.

Maar doordat beide resonanties (je hebt er NOG STEEDS 2) die op exact dezelfde frequentie liggen (daarom zie je er maar één) elkaar versterken (vergroten amplitude) gaat je totaal gewogen geluidsisolatie er nog steeds op achteruit.

Ik heb het gevoel dat jij de woorden POP (De tennekens curve?) en studio combineert als representatief voor elkaar. Jij hebt toch door dat dit langs geen kanten klopt niet?
Heb jij de pieken van bas- of kickdrums als eens gemeten?
De Tennekes pop curve heeft weinig te maken met studioachtige of hometheater-achtige, of voor bandjes oefenruimte-achtige toepassingen.

Dus de basis voor je zegt of iets goed is of niet is duidelijk weten van welke wegingscurve je vertrekt.

En dit is alles gestileerd en theoretisch, maar mijn opmerking dat tweezijdig identieke voorzetwanden op een zware centerwand een diepere dip vertonen, en dus een mogelijk slechtere isolatie in functie van een wegingscurve waar deze dip en hieraan gerelateerde dominante isolatiebepalende frequenties is juist.

[bert stoltenborg]

Hoe groot zijn die ruimtes? Lengte x breedte x hoogte?
Hoe zijn de vloeren en plafonds opgebouwd?
En hoe meet je 16 Hz?
Wat zijn de geluidsreducties smalbandig?
Wat voor meetsysteem, luidspreker, hoe luid is je zendgeluid?

http://www.homerecording.be/gids/isolatie

[bart-jan]

Eric,

Al mijn meetresultaten en curven en stijgingen etc. etc. zijn gewoon lineair bekeken. Uiteindelijk, helemaal tot slot, hang ik een keer een eengetalswaarde aan de meetresultaten. Bij het vaststellen van die eengetalswaarde pas ik pas de A- en popmuziekweging op de octaven toe. Tennekens zegt mij persoonlijk niets maar de popweging die ik toepas is er voor om de lage frequenties wat extra gewicht te geven zodat er extra op basstonen kritischer worden. de pop correctie die ik toepas heeft een correctie op reducties van +1,3 bij 63 Hz, -1,6 bij 125 Hz en +0,9 bij 250 Hz en wordt vervolgens steeds groter tot +14,4 bij 8000 Hz

Dat de isolatiedip groter wordt bij het samenvallen heb ik wel degelijk goed begrepen. Ik probeer alleen te zeggen dat de resonantiefrequentie er bij mij eigenlijk niet toe doet omdat deze zich zowieso onder de 63 Hz octaafband bevind. De eengetalswaarden die ik bereken, bereken ik voor frequenties vanaf 63 en vanaf 125 Hz t/m 2000 Hz. Daarboven daalt de isolatie weer t.g.v. achtergrondniveau. onder de 63 Hz is in verband met het menselijk gehoor en de verwachte bronnen minder interessant. correct me if i'm wrong. ikke ook nog maar studentje weet jij wat de pieken van dergelijke instrumenten zijn bij dergelijke instrumenten? welke frequenties zijn dan nog interressant? bij 63 Hz heb ik reducties van minimaal 45 tot maximaal 57 dB(L)

Bert,

Die ruimtes zijn lxbxh
7,12-4,87-4,615
8,54-4,34-4,3

als je alleen naar tertsbanden kijkt zie je dips in de reductiecurven bij respectievelijk 40 hz en bij 50 Hz

voor de piekjes in gemeten niveaus heb ik ook zeeeer smalbandig gekeken (bereik van 0 tot 200 Hz - resolutie van 2 Hz ) en daar kon ik aardig wat staande golfjes uit afleiden).

Plafonds zijn onderdeel van de binnendoos en derhalve metalstud, gedragen door de metalstudwanden, met hetzelfde aantal gipsplaten en minerale wol.

vloeren zijn gewoon kaal lelijk beton, 150 mm dik, op 100 mm minerale wol (harde persing). Er komen nog breedbandabsorbers in vlakken tegen wanden en plafond voor de ruimte akoestiek maar deze waren er nog niet ten tijde van de metingen. de studio's zijn ook rechthoekig opgebouwd, niets is schuin om staandegolven te voorkomen.

gemeten met een van de nieuwste B&K precision sound level meters, externe ijktoon, analyse software op de computer, twee grote en één kleinere speaker, versterker, roze ruis.

zendniveaus ongeveer: 55 dB bij 16 Hz , 74 bij 32, 95 bij 63, 102 bij 125. Daarna blijft het een tijdje hoog en begint bij 97 dB op 2kHz aan een snelle daling. Dit heb ik even snel uit een tertscurve gehaald. deze loopt vrij vloeiend dus de octaafwaarden zullen alleen nog maar iets hoger uitvallen.

Achtergrondniveaus zijn ongeveer 35 dB bij 16 hz en nemen alleen maar af tot 12 dB bij 1khz (met uitzondering van de piek bij 40 of 50 Hz van 30 tot 40 dB). In de ontvangniveau zitten de pieks tussen 50 en 65 dB terwijl zij voor de rest niet veel hoger dan de achtergrondniveaus zijn.