Case history : factory noise prediction using ray tracing : experimental validation and the effectiveness of noise control measures

Factory-noise prediction models are invaluable in allowing worker noise-exposure levels in a factory to be evaluated prior to construction and, if necessary, for modifications to be made or noise-control measures to be evaluated. Ray- tracing techniques have proven to have the necessary accuracy and flexibility. In order to evaluate the accuracy of a ray-tracing model, comparisons were made between predicted and measured sound pressure levels for a machine shop with nine noise sources in operation. The shop was modeled using the known geometry, source and receiver positions, air absorption coefficients, and the measured source sound power levels. Surface absorption coefficients were chosen on the basis of reverberation time measurements in similar factories when empty. The machine shop fitting density and absorption coefficients were chosen on the basis of previous research and by comparing the predicted and measured sound propagation curves for the shop, varying the fitting density to obtain a best-fit agreement. The ray- tracing model proved to give excellent prediction accuracy. By comparison, predictions by the Eyring theory are shown to be less accurate. Finally, the usefulness and flexibility of the ray-tracing approach are demonstrated by predicting the effectiveness of possible noise control measures comprising acoustic screens and suspended absorption.Les mod\ue8les de pr\ue9vision du bruit en usine ont une valeur inestimable pour l'\ue9valuation des niveaux d'exposition des travailleurs au bruit avant la construction et, si n\ue9cessaire, pour l'\ue9valuation des modifications \ue0 apporter et des mesures de r\ue9duction du bruit \ue0 prendre. Les techniques de tracage des rayons se sont r\ue9v\ue9l\ue9es un outil offrant la pr\ue9cision et la souplesse n\ue9cessaires. Pour \ue9valuer la pr\ue9cision d'un mod\ue8le de tracage des rayons, on a fait des comparaisons entre les niveaux de pression acoustique pr\ue9vus et les niveaux mesur\ue9s dans le cas d'un atelier comportant neuf sources de bruit actives. La mod\ue9lisation de l'atelier a \ue9t\ue9 r\ue9alis\ue9e \ue0 partir de la g\ue9om\ue9trie connue, de l'emplacement des sources et des r\ue9cepteurs, des coefficients d'absorption de l'air, et des niveaux de puissance acoustique mesur\ue9s des sources. Le choix des coefficients d'absorption des surfaces \ue9tait bas\ue9 sur des mesures de temps de r\ue9verb\ue9ration dans des usines semblables vides. On a choisi la densit\ue9 d'ajustement et les coefficients d'absorption de l'atelier en se basant sur des travaux de recherche pr\ue9c\ue9dents et sur une comparaison des courbes de propagation du son pr\ue9vues avec les courbes \ue9tablies \ue0 partir de mesures pour l'atelier, en faisant varier la densit\ue9 d'ajustement en vue d'obtenir l'ajustement optimal. Le mod\ue8le de tracage des rayons a donn\ue9 des pr\ue9visions d'une grande pr\ue9cision. Par comparaison, les pr\ue9visions bas\ue9es sur la th\ue9orie d'Eyring sont moins pr\ue9cises. Enfin, l'utilit\ue9 et la souplesse de la m\ue9thode de tracage des rayons sont d\ue9 montr\ue9es par la pr\ue9vision de l'efficacit\ue9 des mesures possibles de r\ue9duction du bruit, notamment l'utilisation d'\ue9crans acoustiques et de dispositifs d'absorption suspendus.Peer reviewed: YesNRC publication: Ye