Geluidsisolatie en Akoestiek

Muziekstudio.
De berekende zwaarte van de vloer, wanden en plafond van de binnenkamer is bepaald uit de rekenwaarde van de maximaal toelaatbare vloerbelasting voor woonhuisvloeren van 200 kgf/m2. Uit de grafiek blijkt dit een geluidsisolatiewaarde van 30 dB op te leveren. De ervaring wijst uit dat het geluid van een stevig bespeelde akoustische piano, bij de buren niet meer te horen is.

In de geluidproblematiek onderkennen we twee gebieden: geluidsisolatie en geluidsabsorbtie. Geluidoverdracht vindt plaats door luchtgeluidoverdracht, kontaktgeluidoverdracht en flankerende geluidoverdracht. We spreken over luchtgeluid, als de geluidbron de lucht rechtstreeks in trilling brengt (b.v. radio). Dit betekend dat ook al passeert dit geluid een constructie, wij van luchtgeluid blijven spreken. We spreken van contactgeluid als een trilling ontstaat doordat een voorwerp in direct kontakt met een konstruktiedeel is gebracht (hamer op vloer slaan).

De constructie wordt rechtstreeks in trilling gebracht. Bij geluidisolatie is het zo dat wanneer in een vertrek een geluidintensiteit I1 heerst, waarvan de luidheid L1 = 10log I1/10 en deze geluidintensiteit op een scheidingswand tussen een ander vertrek valt, dan wordt het grootste gedeelte van die energie teruggekaatst en slechts een klein gedeelte wordt omgezet in warmte. Het overblijvende gedeelte komt aan de andere kant van de wand als geluid te voorschijn, daar de wand door de opvallende energie in geringe mate gaat meetrillen en daardoor de lucht aan de achterkant van de muur in beweging brengt. De doorgelaten geluidenergie is zo groot, dat in de ruimte waar het geluid ontvangen wordt, de geluidintensiteit I2 is. De luidheid in het ontvangende vertrek is dus: L2 = 10log I2/10. Men verstaat onder de doorlatingkoëfficiënt d de verhouding van de doorgelaten intensiteit die op de scheidingswand valt, dus: d = I2/I1. Onder de geluidisolatie van de scheidingswand uitgedrukt in decibell, verstaat men i = 10log 1/d = 10log I1/I2. Hiervoor kan men ook schrijven: i = 10log I1/I2 = 10log I1/10 – 10log I2/10 = L1 – L2 De geluidisolatie van een scheidingswand is dus ook gedefinieerd als het verschil in luidheden in decibel tussen de ruimte waar het geluid gemaakt wordt en de ruimte waar het geluid ontvangen wordt. De geluidisolatie van wanden en vloeren hangt nauw samen met de massa ervan. Voor luchtgeluidisolatie geldt voor enkelvoudige homogene konstructies de theoretische massawet. Bij verdubbeling van de massa van de scheidende konstructie of van de frequentie, neemt de luchtgeluidisolatie toe met 6dB. In praktische omstandigheden zal dit niet meer dan 4 à`5 dB zijn.
Een goede methode is om de rekenwaarde van de maximaal toelaatbare vloerbelasting voor woonhuisvloeren als uitgangspunt te nemen. Gaan we uit van de standaard kubusvorm, dan geldt dat 6 m = 200 kgf/m2, waar uit volgt dat we met de massa (m) per oppervlakte-eenheid in kg/m2, rond de 33 kg zitten.

Isolerend.
Om een lang verhaal kort te maken: hoe zwaarder de constructie, hoe beter de geluidsisolatie.

Bij geluidsabsorbtie komen we in feite op het gebied van de akoustiek. De absorbtiekoëfficiënt a van een oppervlak wordt gedefinieerd als de niet gereflekteerde fractie van de op dit oppervlak vallende geluidenergie. Bij volledige reflektie is a = 0. Bij volledige absorbtie is a = 1. De nagalmtijd T is een indirecte maat voor de absorptiekoëfficiënt. Veel galm (groot getal T) duidt op weining aanwezig absorbtiemateriaal, weining galm (klein getal T, dode ruimte) duidt op veel geluidabsorbtie. T is gedefinieerd als de tijd (s) waarin het geluiddrukniveau met 60 dB is gedaald, na het moment waarop de geluidbron is uitgeschakeld. de formule van Sabine geeft een eenvoudig verband tussen de nagalmtijd T en de absorbtie A van een ruimte met volume V (m3). T = V / 6A.

Bij de dimensionering van de binnenruimte is het belangrijk, rekening te houden met golflengtes van tonen binnen de chromatische toonladder om hinderlijke resonanties te vermijden.