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/ ftp.pasteur.org/FAQ/ / ftp-pasteur-org-FAQ.zip / FAQ / active-noise-control-faq < prev    next >
Text File  |  1996-03-17  |  53KB  |  1,171 lines

  1. Path: senator-bedfellow.mit.edu!bloom-beacon.mit.edu!mojo.eng.umd.edu!cs.umd.edu!coopnews.coop.net!linden.fortnet.org!zombie.ncsc.mil!news.mathworks.com!gatech!news.jsums.edu!news2.cais.net!news.cais.net!news2.cais.com!xis
  2. From: ruckman@xis.com (Dr. Chris Ruckman)
  3. Newsgroups: alt.sci.physics.acoustics,comp.dsp,alt.answers,comp.answers,news.answers
  4. Subject: Active Noise Control FAQ v1996-03-14
  5. Followup-To: alt.sci.physics.acoustics
  6. Date: Fri, 15 Mar 96 01:50:30 GMT
  7. Organization: Vibration & Sound Solutions Limited
  8. Lines: 1152
  9. Approved: news-answers-request@MIT.EDU
  10. Expires: 1996/04/14
  11. Message-ID: <4iail7$jse@news2.cais.com>
  12. Reply-To: ruckman@xis.com (Dr. Chris Ruckman)
  13. NNTP-Posting-Host: dial37.xis.com
  14. Summary: This FAQ describes active noise control, a novel method for controlling unwanted sound and vibration.
  15. X-Newsreader: News Xpress 2.0 Beta #0
  16. Keyword: active control, noise, vibration, sound, anti-noise, cancellation, FAQ
  17. Xref: senator-bedfellow.mit.edu alt.sci.physics.acoustics:4343 comp.dsp:27995 alt.answers:16396 comp.answers:17601 news.answers:67137
  18.  
  19. Archive-name: active-noise-control-faq
  20. Posting-Frequency: monthly
  21. Last-modified: 1996/02/22
  22. Version: 1996-03-14
  23.  
  24. -------------------------------------------------------------
  25. Frequently Asked Questions:  Active noise control
  26. -------------------------------------------------------------
  27.  
  28. SUMMARY:
  29.  
  30. The FAQ you are now reading discusses active noise control, a novel 
  31. way of using basic physics to control noise and/or vibration.  What 
  32. is an FAQ, you say?  Well, the Internet supports thousands of 
  33. "newsgroups" -- discussion forums covering every imaginable topic.  
  34. An FAQ (Frequently Asked Questions list) is a summary written to 
  35. answer specific questions that arise repeatedly in the newsgroups.  
  36. This particular FAQ was written for the newsgroups 
  37. news:alt.sci.physics.acoustics and news:comp.dsp, which focus on 
  38. acoustics and digital signal processing, respectively.  This FAQ has 
  39. four purposes:  
  40.  
  41.       *  Provide concise, accurate answers to common questions about
  42.          active noise control.  
  43.       *  Dispel popular misconceptions about what active noise 
  44.          control can and cannot do.
  45.       *  Refer interested readers to web links, magazine articles, 
  46.          technical references, and other sources of information.  
  47.       *  Stimulate public interest in acoustics.
  48.  
  49. CONTENTS
  50. 1. Introduction
  51.   1.1. What's new in the Active Control FAQ
  52.   1.2. Finding the most recent FAQ
  53.   1.3. Contributors
  54.   1.4. Administrative trivia
  55.   1.5. Basics:  what is sound?  Frequency?  Wavelength?
  56. 2. General discussion of active control
  57.   2.1. What is active control of noise/vibration?
  58.   2.2. Is active control new?
  59.   2.3. Are there different kinds of active control?
  60.   2.4. Is active noise control like noise masking?
  61.   2.5. How can adding sound make a system quieter?
  62.   2.6. When does active control work best?
  63.   2.7. What is adaptive active control?
  64.   2.8. What are some typical applications?
  65.   2.9. Are all 'active headphones' the same?
  66.   2.10. What are the benefits of active control?
  67.   2.11. What was that short story by Arthur C. Clarke?
  68.   2.12. How can I do a simple, inexpensive active control demo?
  69. 3. Finding more information
  70.   3.1. What is the active control newsletter?
  71.   3.2. What companies produce active control products?
  72.   3.3. What universities teach active noise control?
  73.   3.4. How can I learn more via Internet?
  74.   3.5. Are there short courses about active control?
  75.   3.6. References from the general literature
  76.   3.7. References from the technical literature
  77.  
  78.  
  79. =============================================
  80. Subject:  1. Introduction
  81.  
  82. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  83. Subject:    1.1. What's new in the Active Control FAQ
  84.  
  85. The Acoustical Society of America recently awarded its 1994 Science 
  86. Writing Award for this FAQ.  The Science Writing Award is intended to 
  87. "recognize and stimulate distinguished writing (or producing) that 
  88. improves public understanding and appreciation of acoustics."  The 
  89. award, one of two given each year, has never before been given for a 
  90. work published only on the Internet.  
  91.  
  92. An article based on this FAQ appeared in the most recent issue of  
  93. _Echoes_, the quarterly newsletter of the Acoustical Society of 
  94. America (Spring 1996).  
  95.  
  96. Date:       Topic added or changed:
  97. 1996/02/22  updated short course info (3.5)
  98. 1996/01/23  link to Digisonix home page (3.4)
  99. 1996/01/11  some info on anti-noise computer headset (2.9)
  100. 1995/12/12  links to universities (3.3)
  101. 1995/12/04  rearranged sections; added section on amplified earmuffs 
  102.             (2.9); new web links (3.4); buzzword generator (2.3);
  103.             archive-name changed back to original
  104. 1995/11/27  archive-name changed
  105. 1995/11/06  Clarke story (2.11); low-cost ANC (2.12)
  106. 1995/10/23  link to acoustics FAQ (3.4); new popular references (3.6)
  107. 1995/08/24  Causal Systems home page (3.4)
  108. 1995/06/26  Digisonix short course (3.5)
  109. 1995/04/11  active control newsletter (3.1)
  110. 1995/03/03  cross-posted to *.answers
  111. 1995/02/24  expanded intro, revised format, added basics (1.5)
  112. 1995/02/23  new references (3.6); info on short courses (3.5)
  113. 1995/01/24  cross-posted to comp.dsp
  114. 1994/12/22  revised list of applications (2.8)
  115. 1994/12/12  added new references
  116. 1994/10/04  expanded description of mechanisms; corrected typoÆs
  117. 1994/06/14  initial release
  118.  
  119. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  120. Subject:  1.2. Finding the most recent FAQ
  121.  
  122. The Active Noise Control FAQ is updated monthly; see the version date 
  123. cited above.  You have several options to obtain the latest version:
  124.  
  125. *  Usenet:  the FAQ is posted monthly to these newsgroups:
  126.   news:alt.sci.physics.acoustics, news:comp.dsp, news:alt.answers, 
  127.   news:comp.answers, and  news:news.answers
  128.  
  129. *  Anonymous ftp:  
  130. ftp://rtfm.mit.edu/pub/usenet/news.answers/active-noise-control-faq
  131.  
  132. *  Email: mail-server@rtfm.mit.edu 
  133.    (send usenet/news.answers/active-noise-control-faq)
  134.  
  135. Like most FAQs, this is a living, evolving document.  Please e-mail 
  136. contributions, comments, praise, and criticisms to the FAQ maintainer 
  137. (ruckman@oasys.dt.navy.mil) or post to news:alt.sci.physics.acoustics.  
  138. In particular, please contribute the following:
  139.  
  140. *  Companies/universities that teach courses on active control
  141. *  Companies that sell active control products
  142. *  Interesting references from the general literature
  143. *  Comments from readers who do not know much about acoustics
  144.  
  145. To cite this FAQ as a reference, I suggest a citation like this:
  146.  
  147. Ruckman, C.E. (1995) "Frequently Asked Questions:  Active Noise 
  148. Control," Internet FAQ document.  Available via anonymous ftp from 
  149. ftp://rtfm.mit.edu/pub/usenet/news.answers/active-noise-control-faq, 
  150. or via Usenet in news:news.answers.  
  151.  
  152. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  153. Subject:  1.3. Contributors
  154. The following people contributed to the discussions upon which this 
  155. FAQ is based:  
  156.  
  157. *  rtm@sabine.acs.psu.edu (Ralph T. Muehleisen)
  158. *  chrisl@sparc.ncpa.olemiss.edu (Chris Lawrenson)
  159. *  lajoie@eskimo.com (Stephen Lajoie)
  160. *  S.E.Mercy@acoustics.salford.ac.uk (Susan Mercy)
  161. *  dieh1232@w250zrz.zrz.TU-Berlin.DE (Rolf Diehl)
  162. *  jsv@acpub.duke.edu (Jeffrey Stuart Vipperman)
  163. *  mbronzel@vtmers1.me.vt.edu (Marcus Bronzel)
  164. *  nielsen@tele.unit.no (Johan L. Nielsen)
  165. *  chansen@aelmg.adelaide.edu.au (Colin Hansen)
  166. *  M.A.Schonewille@CTG.TUDelft.NL (Michel Schonewille)
  167. *  sl@la.dtu.dk  (Soeren Laugesen)
  168. *  Todd Toles (E70TET1@WPO.CSO.NIU.EDU)
  169. *  stever@quiknet.com
  170. *  john.gilliver@gmrc.gecm.com (John Gilliver)
  171. *  nomader@eskimo.com (Lee Leggore)
  172. *  and many others!
  173.  
  174. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  175. Subject:  1.4. Administrative trivia
  176.  
  177. Copyright (c) 1994,1995,1996 by Christopher E. Ruckman
  178.  
  179. All rights are reserved.  Christopher E. Ruckman ("Author") hereby 
  180. grants permission to use, copy and distribute this document for any 
  181. NON-PROFIT purpose, provided that the article is used in its 
  182. complete, UNMODIFIED form including both the above Copyright notice 
  183. and this permission notice.  Reproducing this article by any means, 
  184. including (but not limited to) printing, copying existing prints, or 
  185. publishing by electronic or other means, implies full agreement to 
  186. the above non-profit-use clause.  Exceptions to the above, such as 
  187. including the article in a compendium to be sold for profit, are 
  188. permitted only by EXPLICIT PRIOR WRITTEN CONSENT of Christopher E. 
  189. Ruckman. 
  190.  
  191. Disclaimer:  This document does not necessarily represent the opinion 
  192. of the US Government, nor of anyone other than the Author.  Any 
  193. mentions of commercial products, company names, or universities are 
  194. solely for information purposes and do not imply any endorsement by 
  195. the Author or his employer.  The Author provides this article "as 
  196. is."  The Author disclaims any express or implied warranties 
  197. including, but not limited to, any implied warranties of commercial 
  198. value, accuracy, or fitness for any particular purpose.  If you use 
  199. the information in this document in any way, you do so entirely at 
  200. your own risk.  
  201.  
  202. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  203. Subject:  1.5. Basics:  what is sound?  Frequency?  Wavelength?
  204.  
  205. If you are not familiar with how sound works, the following brief 
  206. refresher course may help.  DonÆt be put off by occasional technical 
  207. jargon; most of the FAQ includes analogies and examples to illustrate 
  208. ideas in plain language.  (The author apologizes to acousticians 
  209. everywhere for presuming to summarize their craft in a mere three 
  210. paragraphs!)
  211.  
  212. Sound is a pressure wave traveling in air or water.  A sound wave 
  213. resembles the surface wave made when you throw a stone into a calm 
  214. pool of water, except that
  215.  
  216. * the sound wave consists of tiny fluctuations in the air pressure 
  217. rather than fluctuations in water height, 
  218. * a sound wave can travel in three dimensions rather than two, and  
  219. * the wave speed is much faster (340 meters per second in air).
  220.  
  221. Sound is usually generated by vibration of an object or surface such 
  222. as a speaker cone, a violin body, or human vocal cords.  The 
  223. vibrating surface "radiates" pressure waves into the adjoining air or 
  224. water as sound.  (Sound can also be generated by turbulent airflow, 
  225. by bubbles collapsing, or by many other phenomena.)
  226.  
  227. The frequency (number of wave crests per unit time that pass a fixed 
  228. location) measures the tone or pitch of a sound.  For example, a bass 
  229. guitar plays lower frequencies than a violin.  The wavelength, or 
  230. distance between wave crests, is related to frequency:  lower 
  231. frequencies have longer wavelengths.  In air, all frequencies of 
  232. sound travel at the same speed.  When bending waves travel through a 
  233. flexible structure, however, low frequencies travel faster than high 
  234. frequencies.  
  235.  
  236. In this context, noise is simply *unwanted* sound.  There is an old 
  237. trick question: "If a tree falls in the forest and nobody is there to 
  238. hear it, does it make any noise?"  The answer is "no" because sound 
  239. cannot be *noise* unless somebody hears it and finds it offensive.  
  240. However, if the question is phrased "Does it make any *sound*," then 
  241. you have a deep philosophical question to ponder!
  242.  
  243.  
  244. =============================================
  245. Subject:  2. General discussion of active control
  246.  
  247. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  248. Subject:  2.1. What is active control of noise/vibration?
  249.  
  250. The question is usually posed like this:  "I heard about a new noise 
  251. control technology called Active Something-Or-Other ... can I use it 
  252. to make my house quiet when the kid next-door plays 'Black Sabbath' 
  253. on his electric guitar?"
  254.  
  255. The technology in question is "active noise control," a.k.a. "active 
  256. noise cancellation," a.k.a. "anti-noise," and it is one of the hot 
  257. research topics in acoustics these days.  Here is the bottom line:  
  258. yes, active noise control works in the proper circumstances, but no, 
  259. you cannot use it to soundproof an entire house.  
  260.  
  261. Active control is sound field modification, particularly sound field 
  262. cancellation, by electro-acoustical means.  
  263.  
  264. In its simplest form, a control system drives a speaker to produce a 
  265. sound field that is an exact mirror-image the offending sound (the 
  266. "disturbance").  The speaker thus "cancels" the disturbance, and the 
  267. net result is no sound at all.  In practice, of course, active 
  268. control is somewhat more complicated; see below.  
  269.  
  270. The name differentiates "active control" from traditional "passive" 
  271. methods for controlling unwanted sound and vibration.  Passive noise 
  272. control treatments include "insulation", silencers, vibration mounts, 
  273. damping treatments, absorptive treatments such as ceiling tiles, and 
  274. conventional mufflers like the ones used on todayÆs automobiles.  
  275. Passive techniques work best at middle and high frequencies, and are 
  276. important to nearly all products in todayÆs increasingly noise-
  277. sensitive world.  But passive treatments can be bulky and heavy when 
  278. used for low frequencies.  The size and mass of passive treatment 
  279. usually depend on the acoustic wavelength, making them thicker and 
  280. more massive for lower frequencies.  The light weight and small size 
  281. of active systems can be a critically important benefit; see later 
  282. sections for other benefits.  
  283.  
  284. In control systems parlance, the four major parts of an active 
  285. control system are:  
  286.  
  287. *  The plant is the physical system to be controlled; typical 
  288. examples are a headphone and the air inside it, or air traveling 
  289. through an air-conditioning duct.  
  290.  
  291. *  Sensors are the microphones, accelerometers, or other devices that 
  292. sense the disturbance and monitor how well the control system is 
  293. performing.  
  294.  
  295. *  Actuators are the devices that physically do the work of altering 
  296. the plant response; usually they are electromechanical devices such 
  297. as speakers or vibration generators.  
  298.  
  299. *  The controller is a signal processor (usually digital) that tells 
  300. the actuators what to do; the controller bases its commands on sensor 
  301. signals and, usually, on some knowledge of how the plant responds to 
  302. the actuators.  
  303.  
  304. Analog controllers may also be used, although they are somewhat less 
  305. flexible and thus more difficult to use.
  306.  
  307. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  308. Subject:  2.2. Is active control new?
  309.  
  310. The idea of active noise control was actually conceived in the 1930Æs 
  311. (see the Lueg patent mentioned below), and more development was done 
  312. in the 1950Æs.  However, it was not until the advent of modern 
  313. digital computers that active control became truly practical.  Active 
  314. control became a "mainstream" research topic in the 1970Æs and 
  315. 1980Æs, and in recent years research papers have been published at 
  316. the rate of several hundred per year.  There are now several rather 
  317. large companies that specialize in active control products, and the 
  318. topic is widely studied in universities and government research 
  319. laboratories.  
  320.  
  321. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  322. Subject:  2.3. Are there different kinds of active control?
  323.  
  324. There are two basic approaches for active noise control:  active 
  325. noise cancellation (ANC) and active structural-acoustic control 
  326. (ASAC).  In ANC, the actuators are acoustic sources (speakers) which 
  327. produce an out-of-phase signal to "cancel" the disturbance.  Most 
  328. people think of ANC when they think of active noise control; some 
  329. examples are mentioned below.  On the other hand, if the noise is 
  330. caused by the vibration of a flexible structure, then ASAC may be 
  331. more appropriate than ANC.  In ASAC, the actuators are vibration 
  332. sources (shakers, piezoceramic patches, etc.) which can modify how 
  333. the structure vibrates, thereby altering the way it radiates noise.  
  334. (The distinction between ANC and ASAC is somewhat arbitrary, since 
  335. both cases correspond to a controller using actuators to reduce the 
  336. plant response.)
  337.  
  338. Active vibration control is a related technique that resembles active 
  339. noise control.  In either case, electromechanical actuators control 
  340. the response of an elastic medium.  In active noise control, the 
  341. elastic medium is air or water through which sound waves are 
  342. traveling.  In active vibration control, the elastic medium is a 
  343. flexible structure such a satellite truss or a piece of vibrating 
  344. machinery.  The critical difference, however, is that active 
  345. vibration control seeks to reduce vibration *without* regard to 
  346. acoustics.  Although vibration and noise are closely related, 
  347. reducing vibration does not necessarily reduce noise.  
  348.  
  349. Actually, you can generate your own catchy phrases with the following 
  350. handy buzzword generator.  Simply choose one word from each column, 
  351. string them all together without commas, and paste the result or its 
  352. acronym into your document or conversation!
  353.  
  354.  / Column A    \    / Column B (optional) \    / Column C     \
  355.  | ----------- |    | ------------------- |    | ------------ |
  356.  | active      |    | vibration           |    | cancellation |
  357. <  adaptive     >  <  noise                >  <  control       >
  358.  | semi-active |    | sound               |    | damping      |
  359.  |             |    | structural-acoustic |    | suppression  |
  360.  \             /    \ vibro-acoustic      /    \              /
  361.  
  362.  
  363. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  364. Subject:  2.4. Is active noise control like noise masking?
  365.  
  366. Active noise control is quite different from noise masking.  Acoustic 
  367. masking is the practice of intentionally adding low-level background 
  368. sounds to either  a) make noise less distracting, or  b) reduce the 
  369. chance of overhearing conversations in adjoining rooms.  In active 
  370. noise control, the system seeks not to mask offending sound, but to 
  371. eliminate it.  Masking increases the overall noise level; active 
  372. control decreases it, in some locations if not all.  
  373.  
  374. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  375. Subject:  2.5. How can adding sound make a system quieter? 
  376.  
  377. It may seem counter-intuitive to say that adding more sound to a 
  378. system can reduce noise levels, but the method can and does work.  
  379. Active noise control occurs by one, or sometimes both, of two 
  380. physical mechanisms: "destructive interference" and "impedance 
  381. coupling".  Here is how they work:
  382.  
  383. On one hand, you can say that the control system creates an inverse 
  384. or "anti-noise" field that "cancels" the disturbance sound field.  
  385. This works by the principle of destructive interference.  A sound 
  386. wave is a moving series of compressions (high pressure) and 
  387. rarefactions (low pressure).  If the high-pressure part of one wave 
  388. lines up with the low-pressure of another wave, the two waves 
  389. interfere destructively and there is no more pressure fluctuation (no 
  390. more sound).  Note that the matching must occur in both space *and* 
  391. time -- a tricky problem indeed.
  392.  
  393. On the other hand, you can say that the control system changes the 
  394. way the system "looks" to the disturbance, i.e., changes its input 
  395. impedance.  Consider the following analogy:
  396.  
  397. Picture a spring-loaded door, one that opens a few centimeters when 
  398. you push on it but swings shut when you stop pushing.  A person on 
  399. the other side is repeatedly pushing on the door so that it 
  400. repeatedly opens and closes at a low frequency, say, twice per 
  401. second.  Now suppose that whenever the other person pushes on the 
  402. door, you push back just as hard.  Your muscles are heating up from 
  403. the exertion of pushing on the door, but end result is that the door 
  404. moves less.  You *could* say that the door opens and that you "anti-
  405. open" it to "cancel" the opening.  But that wouldn't be very 
  406. realistic; at least, you would not actually see the door opening and 
  407. anti-opening.  You would be more accurate to say that you change the 
  408. "input impedance" seen on the other side of the door:  when the other 
  409. person pushes, the door just doesn't open.  
  410.  
  411. (The spring-loaded door is supposed to represent the spring effect of 
  412. compressing air in a sound wave.  This is not a perfect analogy, but 
  413. it helps illustrate impedance coupling.)
  414.  
  415. In some cases, destructive interference and impedance coupling can be 
  416. two sides of the same coin; in other cases destructive interference 
  417. occurs without impedance coupling.  The difference is related to 
  418. whether the acoustic waves decay with distance traveled:
  419.  
  420. Sound from a speaker hanging in the middle of a stadium decays (is 
  421. less loud) at a distance because of "spherical spreading."  The sound 
  422. energy is spread out over an increasingly large area as you get 
  423. farther away.  Go far enough away and, for all intents and purposes, 
  424. the sound decays completely down to nothing.  On the other hand, 
  425. sound in a "waveguide" such as a duct can travel long distances 
  426. without significant decay.  
  427.  
  428. If a control system actuator is close to the disturbance source, 
  429. destructive interference and impedance coupling can both occur.  But 
  430. what about when the actuator is far away from the disturbance, so far 
  431. away that any wave it creates decays completely down to nothing 
  432. before reaching the disturbance?  There can still be destructive 
  433. interference near the actuator, even though the actuator cannot 
  434. possibly affect the impedance seen by the disturbance.  Example:  the 
  435. tiny speaker in an active control headphone will not affect the 
  436. impedance seen by a cannon firing a mile away, but it can create 
  437. destructive interference within the headphone.  
  438.  
  439. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  440. Subject:  2.6. When does active control work best?
  441.  
  442. Active noise control works best for sound fields that are spatially 
  443. simple.  The classic example is low-frequency sound waves traveling 
  444. through a duct, an essentially one-dimensional problem.  The spatial 
  445. character of a sound field depends on wavelength, and therefore on 
  446. frequency.  Active control works best when the wavelength is long 
  447. compared to the dimensions of its surroundings, i.e., low 
  448. frequencies.  Fortunately, as mentioned above, passive methods tend 
  449. to work best at high frequencies.  Most active noise control systems 
  450. combine passive and active techniques to cover a range of 
  451. frequencies.  For example, many active mufflers include a low-back-
  452. pressure "glass-pack" muffler for mid and high frequencies, with 
  453. active control used only for the lowest frequencies.  
  454.  
  455. Controlling a spatially complicated sound field is beyond today's 
  456. technology.  The sound field surrounding your house when the 
  457. neighbor's kid plays his electric guitar is hopelessly complex 
  458. because of the high frequencies involved and the complicated geometry 
  459. of the house and its surroundings.  On the other hand, it is somewhat 
  460. easier to control noise in an enclosed space such as a vehicle cabin 
  461. at low frequencies where the wavelength is similar to (or longer 
  462. than) one or more of the cabin dimensions.  Easier still is 
  463. controlling low-frequency noise in a duct, where *two* dimensions of 
  464. the enclosed space are small with respect to wavelength.  The extreme 
  465. case would be low-frequency noise in a small box, where the enclosed 
  466. space appears small in all directions compared to the acoustic 
  467. wavelength.  
  468.  
  469. Often, reducing noise in specific localized regions has the unwanted 
  470. side effect of amplifying noise elsewhere.  The system reduces noise 
  471. locally rather than globally.  Generally, one obtains global 
  472. reductions only for simple sound fields where the primary mechanism 
  473. is impedance coupling.  As the sound field becomes more complicated, 
  474. more actuators are needed to obtain global reductions.  As frequency 
  475. increases, sound fields quickly become so complicated that tens or 
  476. hundreds of actuators would be required for global control.  
  477. Directional cancellation, however, is possible even at fairly high 
  478. frequencies if the actuators and control system can accurately match 
  479. the phase of the disturbance.  
  480.  
  481. Aside from the spatial complexity of the disturbance field, the most 
  482. important factor is whether or not the disturbance can be measured 
  483. *before* it reaches the area where you want to reduce noise.  If you 
  484. can measure the disturbance early enough, for example with an 
  485. "upstream" detection sensor in a duct, you can use the measurement to 
  486. compute the actuator signal (feedforward control).  If there is no 
  487. way to measure an upstream disturbance signal, the actuator signal 
  488. must be computed solely from error sensor measurements (feedback 
  489. control).  Under many circumstances feedback control is inherently 
  490. less stable than feedforward control, and tends to be less effective 
  491. at high frequencies.  For a concise comparison of feedforward vs. 
  492. feedback control, see Hansen, IS&VD 1(3).  
  493.  
  494. Bandwidth is also important.  Broadband noise, that is, noise that 
  495. contains a wide range of frequencies, is significantly harder to 
  496. control than narrowband (tonal or periodic) noise or a tone plus 
  497. harmonics (integer multiples of the original frequency).  For 
  498. example, the broadband noise of wind flowing over an aircraft 
  499. fuselage is much more difficult to control than the tonal noise 
  500. caused by the propellers moving past the fuselage at constant 
  501. rotational speed.  
  502.  
  503. Finally, lightly damped systems are easier to control than heavily 
  504. damped ones.  (Damping refers to how quickly the sound or vibration 
  505. dies out; it should not be confused with "dampening", which describes 
  506. whether the system is wet!)  
  507.  
  508. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  509. Subject:  2.7. What is adaptive active control?
  510.  
  511. Adaptive control is a special type of active control.  Usually the 
  512. controller employs some sort of mathematical model of the plant 
  513. dynamics, and possibly of the actuators and sensors.  Unfortunately, 
  514. the plant can change over time because of changes in temperature or 
  515. other operating conditions.  If the plant changes too much, 
  516. controller performance suffers because the plant behaves differently 
  517. from what the controller expects.  An adaptive controller is one that 
  518. monitors the plant and continually or periodically updates its 
  519. internal model of the plant dynamics.  
  520.  
  521. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  522. Subject:  2.8. What are some typical applications?
  523.  
  524. The most successful demonstrations of active control have been for 
  525. controlling noise in enclosed spaces such as ducts, vehicle cabins, 
  526. exhaust pipes, and headphones.  Note, however, that most 
  527. demonstrations have not yet made the transition into successful 
  528. commercial products.  
  529.  
  530. One exception, active noise control headphones, has achieved 
  531. widespread commercial success.  Active headphones use destructive 
  532. interference to cancel low-frequency noise while still allowing the 
  533. wearer to hear mid- and high-frequency sounds such as conversation 
  534. and warning sirens.  The system comprises a pair of earmuffs 
  535. containing speakers and one or more small circuit boards.  Some 
  536. include a built-in battery pack, and many allow exterior signal 
  537. inputs such as music or voice communications.  Used extensively by 
  538. pilots, active headphones are considered indispensable in helicopters 
  539. and noisy propeller-driven aircraft.  Prices have dropped in recent 
  540. years, and now start around US$650 for active pilots headsets.  (See 
  541. Section 2.11 for information about an active control conversion kit 
  542. available for US$100.)
  543.  
  544. Another application that has seen some commercial success is active 
  545. mufflers for industrial engine exhaust stacks.  Active control 
  546. mufflers have seen years of service on commercial compressors, 
  547. generators, and so forth.  As unit prices for active automobile 
  548. mufflers have fallen in recent years, several automobile 
  549. manufacturers are now considering active mufflers for future 
  550. production cars.  However, if you ask your local new car dealer about 
  551. the active muffler option on their latest model, you will likely 
  552. receive a blank stare:  no production automobiles feature active 
  553. mufflers as of this writing.  
  554.  
  555. Large industrial fans have also benefited from active control.  
  556. Speakers placed around the fan intake or outlet not only reduce low-
  557. frequency noise downstream and/or upstream, but they also improve 
  558. efficiency to such an extent that they pay for themselves within a 
  559. year or two.  
  560.  
  561. The idea of canceling low-frequency noise inside vehicle cabins has 
  562. received much attention.  Most major aircraft manufacturers are 
  563. developing such systems, especially for noisy propeller-driven 
  564. aircraft.  Speakers in the wall panels can reduce noise generated as 
  565. the propeller tips pass by the aircraft fuselage.  For instance, a 
  566. system by Noise Cancellation Technologies (NCT) now comes as standard 
  567. equipment on the new Saab 2000 and 340B+ aircraft.  The key advantage 
  568. is a dramatic weight savings compared to passive treatments alone.  
  569.  
  570. Automobile manufacturers are considering active control for reducing 
  571. low-frequency noise inside car interiors.  The car stereo speakers 
  572. superpose cancellation signals over the normal music signal to cancel 
  573. muffler noise and other sounds.  For example, Lotus produces such a 
  574. system for sale to other automobile manufacturers.  Unit cost is a 
  575. major consideration for automobile use.  While such systems are not 
  576. at all common, at least one vehicle (currently offered only in Japan) 
  577. includes such a system as a factory option.  
  578.  
  579. The following list of applications for active control of noise and 
  580. vibration was compiled by Colin Hansen and is used by permission; see 
  581. IS&VD 1(2).   The list includes topics which are currently being 
  582. investigated by research groups throughout the world.
  583.  
  584. ---------- begin quote from C. Hansen, IS&VD 1(2) ----------
  585. 1.  Control of aircraft interior noise by use of lightweight 
  586. vibration sources on the fuselage and acoustic sources inside 
  587. the fuselage.
  588. 2.  Reduction of helicopter cabin noise by active vibration isolation 
  589. of the rotor and gearbox from the cabin.
  590. 3.  Reduction of noise radiated by ships and submarines by active 
  591. vibration isolation of interior mounted machinery (using active 
  592. elements in parallel with passive elements) and active reduction 
  593. of vibratory power transmission along the hull, using vibration 
  594. actuators on the hull.
  595. 4.  Reduction of internal combustion engine exhaust noise by use of 
  596. acoustic control sources at the exhaust outlet or by use of high 
  597. intensity acoustic sources mounted on the exhaust pipe and 
  598. radiating into the pipe at some distance from the exhaust 
  599. outlet.
  600. 5.  Reduction of low frequency noise radiated by industrial noise 
  601. sources such as vacuum pumps, forced air blowers, cooling towers 
  602. and gas turbine exhausts, by use of acoustic control sources.
  603. 6.  Lightweight machinery enclosures with active control for low 
  604. frequency noise reduction.
  605. 7.  Control of tonal noise radiated by turbo-machinery (including 
  606. aircraft engines).
  607. 8.  Reduction of low frequency noise propagating in air conditioning 
  608. systems by use of acoustic sources radiating into the duct 
  609. airway.
  610. 9.  Reduction of electrical transformer noise either by using a 
  611. secondary, perforated lightweight skin surrounding the 
  612. transformer and driven by vibration sources or by attaching 
  613. vibration sources directly to the transformer tank.  Use of 
  614. acoustic control sources for this purpose is also being 
  615. investigated, but a large number of sources are required to 
  616. obtain global control.
  617. 10.  Reduction of noise inside automobiles using acoustic sources 
  618. inside the cabin and lightweight vibration actuators on the body 
  619. panels.
  620. 11.  Active headsets and earmuffs.
  621. ---------- end quote from C. Hansen, IS&VD 1(2) ----------
  622.  
  623. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  624. Subject:  2.9. Are all 'active headphones' the same?
  625.  
  626. No.  Two types are often called "active," but only one actually uses 
  627. noise cancellation.  For the sake of discussion, let's call the two 
  628. types "active headphones" and "amplified earmuffs".  
  629.  
  630. Active headphones rely primarily on noise cancellation for low-
  631. frequency quieting.  In some, the earmuffs themselves provide 
  632. relatively little passive noise reduction.  In others, the earmuffs 
  633. provide as much passive reduction as possible, using noise 
  634. cancellation to get even better performance at low frequencies.  In 
  635. any case, the unit includes a microphone *inside* each earcup to 
  636. monitor the "error" -- the part of the signal that has not been 
  637. cancelled by the speakers.  A pilot's headset also includes a 
  638. microphone boom to transmit the pilots voice, and an input jack to 
  639. transmit communication signals into the earcups.  The noise 
  640. cancellation works best on tones or periodic noise like that from an 
  641. aircraft propeller.  
  642.  
  643. Amplified earmuffs are quite different, as they do not use noise 
  644. cancellation at all.  A heavy passive earmuff attenuates as much 
  645. noise as possible.  Microphones on the *outside* of the unit pick up 
  646. sounds that would ordinarily be heard by the ears.  These microphone 
  647. signals are then filtered before being played by speakers inside the 
  648. earcups.  The most common filtering is to mute loud, impulsive sounds 
  649. such as gunshots; amplified earmuffs are therefore becoming quite 
  650. popular at weapons firing ranges.  (Example:  the popular Peltor 
  651. Tactical 7-S retails for around US$130.)  
  652.  
  653. Amplified earmuffs have also been suggested for use by sufferers of 
  654. tinnitus ("ringing of the ears"), a condition that can be aggravated 
  655. by loud noises.  But amplified earmuffs should not be confused with 
  656. true active noise control headphones.
  657.  
  658. A new product has recently come to market:  the Andrea Anti-Noise 
  659. Computer Headset.  This product includes an earpiece with a boom-
  660. mounted microphone, and is used to filter out background noise from 
  661. voice signals recorded by the microphone.  Details on this product 
  662. will be included in a forthcoming posting; in the mean time, 
  663. interested readers should contact Andrea directly and mention this 
  664. FAQ.  (Andrea Electronics Corporation, 11-40 45th Road, Long Island 
  665. City, NY 11101, USA, phone 1.800.442.7787).  
  666.  
  667.  
  668. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  669. Subject:  2.10. What are the benefits of active control?
  670.  
  671. The many practical benefits of active control technology are not all 
  672. obvious at first glance.  The main payoff, of course, is low-
  673. frequency quieting that would be too expensive, inconvenient, 
  674. impractical, or heavy by passive methods alone.  For example, the 
  675. lead-impregnated sheets used to reduce aircraft cabin propeller noise 
  676. impose a severe weight penalty, but active control might perform as 
  677. well with a much smaller weight penalty.  
  678.  
  679. Other possible benefits reflect the wide range of problems on which 
  680. active control can be applied.  For instance, with conventional car 
  681. mufflers the engine spends extra energy to push exhaust gasses 
  682. through the restrictive muffler passages.  On the other hand, an 
  683. active control muffler can perform as well with less severe flow 
  684. restrictions, thus improving performance and/or efficiency.  
  685. Additional benefits include: 
  686.  
  687. *  increased material durability and fatigue life
  688. *  lower operating costs due to reduced facility down-time for 
  689. installation and maintenance
  690. *  reduced operator fatigue and improved ergonomics
  691.  
  692. Of these, the potential for reduced maintenance and increased 
  693. material fatigue life have received new emphasis in the last few 
  694. years.  In the long-term, however, benefits may extend far beyond 
  695. those mentioned above.  The compact size and modularity of active 
  696. systems can provide additional flexibility in product design, even to 
  697. the point of a complete product redesign.  
  698.  
  699. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  700. Subject:  2.11. What was that short story by Arthur C. Clarke?
  701.  
  702. Arthur C. Clarke's short story entitled "Silence Please" appeared in 
  703. his 1954 collection "Tales from the White Hart" (reprinted in 1970 by 
  704. Harcourt, Brace & World Inc., New  York).  In it, Harry Purvis 
  705. recounts the tale of the ill-fated "Fenton Silencer," an anti-noise 
  706. device that goes disastrously awry.  
  707.  
  708. In the tradition of Clarke's other works, the story itself is 
  709. entertaining and well-told.  Strictly speaking, however, the basic 
  710. premise requires some poetic license regarding the physics of sound 
  711. cancellation.  Well-informed readers must rely on their "willing 
  712. suspension of disbelief" to overlook the inconsistencies.  [Easy for 
  713. me to say, with the benefit of over fourty years' hindsight!  CR]
  714.  
  715. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  716. Subject:  2.12. How can I do a simple, inexpensive active control 
  717. demo?
  718.  
  719. Because active control employs some interesting physics, readers 
  720. often ask how to construct a simple, low-cost demonstration as a 
  721. student project or for instructional purposes.  Here are three 
  722. possibilities:
  723.  
  724. First, the hard way:  it is possible to construct an analog feedback 
  725. controller using op-amps, capacitors, speakers, and other parts 
  726. available from any electronics supplier.  While simple in concept, 
  727. constructing such a demonstration requires a pretty solid foundation 
  728. in acoustics, electronics, and control theory, and is well beyond the 
  729. scope of this FAQ.  [Please DO NOT ask the author for instructions.  
  730. CR]  
  731.  
  732. A second approach is much more powerful and flexible, but only if you 
  733. have a budget on the order of US$2000 or so:  the EZ-ANC from Causal 
  734. Systems.  This comprehensive kit includes hardware, software, and a 
  735. complete theoretical/user's manual.  (See Section 3.2 for contact 
  736. information, or check out their web page:  
  737. http://www.io.org/~causal/cs/csdir01.htm)
  738.  
  739. A third alternative is much less expensive, but not as flexible:  the 
  740. "ANR Adapter" from Headsets, Inc.  The ANR Adapter is an add-on kit 
  741. that transforms an ordinary passive pilot's headset into an active 
  742. noise control headset.  The kit costs only US$100; you supply the 
  743. headset.  The makers claim roughly 22 dB attenuation from 20 Hz to 
  744. 700 Hz.  If you simply want a demonstration in which you flip a power 
  745. switch to hear active noise control at work, this kit may be for you.  
  746. (See Section 3.2 for contact information.  For a review of the 
  747. product, see the following magazine article:  Picou, Gary, "Low-Rent 
  748. ANC," The Aviation Consumer, vol.25, No.7, MAY 01 1995, p.10-12.)
  749.  
  750.  
  751. =============================================
  752. Subject:  3. Finding more information
  753.  
  754. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  755. Subject:  3.1. What is the active control newsletter?
  756.  
  757. An informative newsletter about active control is published monthly.  
  758. "Active Sound & Vibration Control News" describes itself as "An 
  759. independent publication focusing on Research and Development in the 
  760. field of Active Sound and Vibration Control (AS/VC) among Industry, 
  761. Universities, and Government."  The current price is US$419/year.  
  762. Interested readers may contact the publisher for a free sample.  
  763.  
  764. Published by:
  765. Tech Pubs Inc., 8858 Blue Sea Drive, Columbia, Maryland 21046 USA
  766. voice 410.381.9359, fax 410.381.5843
  767.  
  768. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  769. Subject:  3.2. What companies produce active control products?
  770.  
  771. Some readers may wish to contact vendors for product literature.  The 
  772. following companies, LISTED IN ALPHABETICAL ORDER, produce active 
  773. noise control products.  No endorsement of any kind is implied by 
  774. inclusion in this list, nor is this meant to be a complete list.  
  775.  
  776. There are many other companies that produce system components or are 
  777. involved in active control research and development -- *far* too many 
  778. to list here.  The companies listed below are *only* companies that 
  779. produce commercially available products intended specifically for 
  780. active noise control.  Please suggest others as appropriate!  
  781.  
  782. *  Active Vibration Control Instrumentation, PCB Piezotronics, Inc., 
  783. 3425 Walden Ave. Depew, NY 14043-2495, phone 716-684-0001
  784. *  BBN Acoustic Technologies, 10 Moulton Street, Cambridge, MA 02138-
  785. 1119, phone 617-873-3960, fax 617-873-3776, e-mail oliphant@bbn.com 
  786. (Robert W. Oliphant)
  787. *  Causal Systems Pty Ltd., P.O. Box 100, Rundle Mall, South 
  788. Australia 5000, Australia, phone 61.8.303.5460, fax 61.8.303.4367, e-
  789. mail chansen@aelmg.adelaide.edu.au (Colin Hansen), Web 
  790. http://www.io.org/~causal/cs/csdir01.htm
  791. *  Digisonix, Inc., 8401 Murphy Drive, Middleton, WI 53562-2243 USA, 
  792. phone 608.836.3999, fax 608.836.5583  
  793. *  dSPACE Inc., 26677 W. Twelve Mile Road, Southfield, Michigan 
  794. 48034, 810.354.1694
  795. *  Headsets, Inc., 2330-B Lakeview, Amarillo, Texas 79109, USA, phone 
  796. 806.358.6336, fax 806.358.6449, Paige Brittain, President.
  797. *  Noise Cancellation Technologies, Inc., Headquarters:  Stamford, 
  798. Connecticut, 203.961.0500 (Joanna Lipper).  Engineering facilities:  
  799. Linthicum, Maryland, USA, 410.636.8700
  800. *  Sennheiser electronic KG, D-30900 Wedemark, Germany
  801. *  Also:  Bose, David Clark, Peltor, Sony, others
  802.  
  803. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  804. Subject:  3.3. What universities teach active noise control?
  805.  
  806. Some readers may wish to contact universities regarding curricula 
  807. that include active noise control.  Many universities teach active 
  808. noise control (primarily at the graduate level).  The following 
  809. schools, LISTED IN ALPHABETICAL ORDER, have reasonably extensive 
  810. graduate research programs in active noise control. No endorsement of 
  811. any kind is implied by inclusion in this list, nor is this meant to 
  812. be a complete list.  [Editor's note:  Please help me add to this 
  813. list, especially universities outside the USA. CR]
  814.  
  815. *  Delft University of Technology, Delft, Netherlands
  816.      http://www.tudelft.nl/home.html
  817. *  Duke University, Durham, North Carolina, USA
  818.      http://www.duke.edu/
  819. *  Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia, USA
  820.      http://www.gatech.edu/
  821. *  Norwegian Institute of Technology, Trondheim, Norway
  822.      http://www.unit.no/
  823. *  Massachusettes Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts, USA
  824.      http://web.mit.edu/
  825. *  Northern Illinois University, DeKalb, Illinois, USA
  826.      http://www.niu.edu/
  827. *  Old Dominion University, Norfolk, Virginia, USA
  828.      http://www.odu.edu/
  829. *  Pennsylvania State University:  The Graduate Program in Acoustics, 
  830.      Penn State University, PO Box 30, State College, PA 16804, Phone 
  831.      (814) 865-6364, Fax (814) 865-3119 
  832.      http://www.acs.psu.edu
  833. *  Purdue University, West Lafayette, Indiana, USA 
  834.      http://www.purdue.edu/
  835. *  RWTH Aachen, Germany
  836.      http://www.itm.rwth-aachen.de/
  837. *  Southampton University, Southampton, England
  838.      http://www.soton.ac.uk/
  839. *  Technical University of Denmark, Denmark
  840.      http://www.dtu.dk/dtu/dtu.html
  841. *  Technical University of Berlin, Germany
  842.      http://www.tk.tu-berlin.de/
  843. *  Technical University of Erlangen, Germany
  844. *  Technical University of Munich, Germany
  845. *  Technical University of Stuttgart, Germany
  846. *  University of Adelaide, Adelaide, South Australia, Australia
  847. *  University of Goettingen, Germany
  848. *  University of Hamburg, Germany
  849. *  University of Karlskrona/Ronneby, Ronneby, Sweden
  850.      http//hk-r.se/isb/research.html
  851. *  University of Salford, England
  852. *  Universite de Sherbrooke, Sherbrooke, Quebec, Canada
  853.      http://www.usherb.ca/index.html
  854. *  Universite de Technologie de Compiegne, Compiegne, France
  855.      http://www.univ-compiegne.fr/
  856. *  University of Utah, Salt Lake City, Utah, USA 
  857.      http://www.utah.edu/HTML_Docs/Campus_Info.html
  858. *  Villanova University, Philadelphia, Pennsylvania, USA
  859.      http://www.vill.edu/
  860. *  Virginia Polytechnic Institute & State University, Blacksburg, 
  861.      Virginia, USA
  862.      http://www.vt.edu/
  863.  
  864.  
  865. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  866. Subject:  3.4. How can I learn more via Internet?
  867.  
  868. Besides the FAQ you are now reading, there are several Internet 
  869. resources dedicated solely to active control.  Two of the best are 
  870. the home pages for Digisonix and Causal Systems Limited, both of 
  871. which contain plenty of technical detail for those who want more than 
  872. this FAQ provides.  These two excellent resources may be found at:
  873.  
  874.   http://www.io.org/~causal/cs/csdir01.htm
  875.   http://www.mailbag.com/users/dgsnx_mr
  876.  
  877. New since last time:
  878.   http://www.mailbag.com/users/dgsnx_mr
  879.  
  880. Other URLs that at least mention active control:
  881.   http://www.elen.utah.edu:80/~douglas/EE620_Winter96.txt
  882.   http://www.signal.se/
  883.   http://www.magi.com/~blairc/ancp.html
  884.   http://cac.psu.edu/~lnl/aiaa96/aiaa96.html
  885.   http://helmholtz.ecn.purdue.edu/OtherPages/Bernhard.html
  886.   http://www.arl.psu.edu/general/expert1.html/
  887.   http://kirkof.psu.edu/cav/
  888.   http://www.fie.com/web/fed/nas/prog/naspgbmx.htm
  889.   http://www.sm.luth.se/~gunnarh/
  890.   http://mecmac3.tm.chiba-u.ac.jp/documentation/movic/MOVIC96E.html
  891.   http://baloo.dc.luth.se/depts/mt/ene/articles/rigg/A_cab.html
  892.   http://www.larc.nasa.gov/tops/Exhibits/Ex_V-611/Ex_V-611.html
  893.   http://leoleo.mme.tcd.ie/Groups/SAV/asanca.html
  894.   http://www.mme.tcd.ie/~m.carley/Acoustics/acoustics.faq
  895.   http://www.acs.psu.edu/Acoustics.html
  896.   http://www.mech.kuleuven.ac.be/pma/annual93/2_11b.html
  897.   http://sun-valley.stanford.edu/users/howjo/mace.html
  898.   http://web.mit.edu/org/a/avlab/www/vl.home.html
  899.   http://www.yahoo.com/Science/Acoustics
  900.   http://www-gaus.gme.usherb.ca/axeact_a.html
  901.  
  902. Here are some other resources that deal with general acoustics and 
  903. vibration topics:
  904.  
  905. *  The Acoustics FAQ is now available, thanks to Andrew Silverman:
  906.    http://www.mme.tcd.ie/~m.carley/Acoustics or, in the US,
  907.    ftp://rtfm.mit.edu/pub/usenet/alt.sci.physics.acoustics/Acoustics_FAQ
  908. *  If you have access to USENET newsgroups, check out the following:
  909.    news:alt.sci.physics.acoustics (general acoustics)
  910.    news:comp.dsp (digital signal processing)
  911. *  Check out the new home page of the Acoustical Society of America:
  912.    http://asa.aip.org
  913. *  Penn State University has an excellent acoustics home page:
  914.    http://www.acs.psu.edu
  915. *  If you have access to e-mail, you can subscribe to the
  916.    International Sound & Vibration Digest by sending e-mail to 
  917.    yanas@eng.auburn.edu.  
  918.  
  919.  
  920. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  921. Subject:  3.5. Are there short courses about active control?
  922.  
  923. Some readers may wish to contact universities or vendors that teach 
  924. short courses on active noise control.  There are many.  Some are 
  925. listed below.  [Please help me expand this list.  CR]
  926.  
  927. Title:  "Implementing active control:  Designing & integrating active 
  928. sound & vibration control systems"
  929. Instructors:  R.J. Bernhard, L.J. Eriksson, L.R. Miller, and H.K. 
  930. Pelton
  931. Contact:  Digisonix, Inc., 8401 Murphy Drive, Middleton WI 53562-2543 
  932. USA, Fax 608.836.5583, Phone 608.836.3999 (information@digisonix.com)
  933. Next offered:  7-8 May 1996, Detroit, MI (register by 19 April 1996)
  934.  
  935. Title:  "Active control of sound & vibration"
  936. Instructors:  A.H. von Flotow, C. Fuller, and S. Elliott
  937. Contact:  Flotow & Associates, 1750 Country Club Road, Hood River OR 
  938. 97031-9641 USA, Phone 503.387.2288
  939. Next offered:  27-29 March, 1996, Alexandria, VA (register by 10 
  940. March 1996)
  941.  
  942. Title:  ??
  943. Instructors:  ??
  944. Contact:  The Graduate Program in Acoustics, Penn State University, 
  945. PO Box 30, State College, PA 16804, Phone (814) 865-6364, Fax (814) 
  946. 865-3119 (http://www.acs.psu.edu)
  947. Next offered:  
  948.  
  949. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  950. Subject:  3.6. References from the general literature
  951.  
  952. Listed below are a handful of articles from popular sources, i.e., 
  953. non-technical magazines that you might find in a public library.  If 
  954. you know any other good articles, please e-mail references to 
  955. ruckman@oasys.dt.navy.mil or post them on 
  956. news:alt.sci.physics.acoustics.
  957.  
  958. Note:  %A=author, %B=book title, %C=city, %D=date, %I=publisher, 
  959. %J=journal, %K=keywords, %N=number, %P=pages, %T=article title, 
  960. %V=volume, %X=comments
  961.  
  962. %A Picou, Gary
  963. %T Low-Rent ANC: For a hundred bucks and a couple of evening's work, 
  964. build your own noise-canceling headset.
  965. %J The aviation consumer.  
  966. %D MAY 01 1995 v 25 n 7  
  967. %P 10-12
  968. %X Describes the ANR Adapter, an add-on kit that you can use to add 
  969. active noise control to almost any pilot's headset ($100, you supply 
  970. the headset).  
  971.  
  972. %A Higginson, Steven
  973. %T First-Class Communications
  974. %X To decide which headset/intercom system would best serve your 
  975. needs, settle down with our 1995 buyer's guide.
  976. %J Plane & pilot
  977. %D FEB 01 1995 v 31 n 2
  978. %P 47  
  979.  
  980. %A Wilhelmsen, George R.
  981. %T Noise Jammer: The Telex ANR 4000 headset uses proven electronic 
  982. noise-neutralizing technology to protect your ears
  983. %J Plane & pilot
  984. %D APR 01 1994 v 30 n 4
  985. %P 56
  986.  
  987. %A Lert, Peter
  988. %T "It's Still Too Quiet Out There"
  989. %X Improvements for the Bose headset
  990. %J Air progress
  991. %D JAN 01 1994 v 56 n 1
  992. %P 12  
  993.  
  994. %A Antonoff, Michael
  995. %A Rick De Meis
  996. %T Noise Reduction: Quiet in the Sky
  997. %J Popular Science
  998. %D Dec 1994
  999. %X Cabin-wide noise suppression system
  1000.  
  1001. %A Foster, Edward J.
  1002. %T Switched On Silence
  1003. %J Popular Science
  1004. %D 7/94
  1005. %V 245
  1006. %N l
  1007. %P 33
  1008. %X Active noise control headphones
  1009.  
  1010. %T Saab 340Bs get active antinoise system 
  1011. %J Aviation week and space technology 
  1012. %D MAY 09 1994 
  1013. %V 140 
  1014. %N 19 
  1015. %P 55 
  1016. %X Standard feature gives Swedish firm a jump on competitors
  1017.  
  1018. %A Jerram, Mike
  1019. %T Lotus aims to silence airplanes. (Lotus Engineering develops 
  1020. antinoise control system)
  1021. %J Flying
  1022. %P 42
  1023. %D March  1993  %V 120
  1024. %N 3
  1025. %X Lotus Engineering has spent 10 years to develop an active noise 
  1026. control for its cars and is now applying the same principles to 
  1027. aircraft. The effectiveness of the Antinoise system the company has 
  1028. developed is evaluated.
  1029.  
  1030. %A Mecham, Michael
  1031. %T Active noise control cuts aircraft emissions.
  1032. %X The German Research Establishment's (DLR) Acoustics Division has 
  1033. developed a simple procedure to reduce general aviation aircraft 
  1034. noise. The active noise control (ANC) procedure, which involves 
  1035. modification of the propeller and exhaust systems, also reduces 
  1036. pollution.
  1037. %J Aviation Week & Space Technology
  1038. %P 63
  1039. %D Nov 2  1992
  1040. %V 137 %N 18
  1041.  
  1042. %A Adcock, Ian
  1043. %T Lotus adaptive engine mounts. (Lotus Engineering technology to 
  1044. combat car noise)
  1045. %J Motor Trend
  1046. %P 72
  1047. %D May  1992  
  1048. %V 44 
  1049. %N 5
  1050. %X Lotus Engineering is developing two technologies to combat 
  1051. automobile noise and vibration. Adaptive Noise Control systems cancel 
  1052. noise by generating sound waves of opposite frequencies. Active 
  1053. Engine Mounts consist of hydraulic engine mounts that counter 
  1054. vibration.
  1055.  
  1056. %A Mayersohn, Norman S.
  1057. %T Hear no evil 
  1058. %J Popular science 
  1059. %D APR 01 1992 
  1060. %V 240 
  1061. %N 4 
  1062. %P 84 
  1063. %X The roar of a garbage truck; the whine of a lawn mower.  These 
  1064. annoying sounds and others may soon be nullified by active noise 
  1065. cancellation systems.
  1066.  
  1067. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  1068. Subject:  3.7. References from the technical literature
  1069.  
  1070. The articles listed below are textbooks and technical journal 
  1071. articles not usually carried by public libraries.  There is a huge 
  1072. and rapidly expanding body of technical literature on active control, 
  1073. with hundreds of papers published annually.  The handful shown here 
  1074. describe active control in general terms and/or provide lists of 
  1075. references.  If you know any other good articles, please e-mail 
  1076. references to ruckman@oasys.dt.navy.mil or post them to 
  1077. alt.sci.physics.acoustics. 
  1078.  
  1079. One of the best technical references to date is the book by Nelson 
  1080. and Elliott, listed first.  Two of the most recent are the articles 
  1081. by Hansen, listed second and third, that were published recently in 
  1082. the electronic journal "International Sound and Vibration Digest."
  1083.  
  1084. Note:  %A=author, %B=book title, %C=city, %D=date, %I=publisher, 
  1085. %J=journal, %K=keywords, %N=number, %P=pages, %T=article title, 
  1086. %V=volume, %X=comments
  1087.  
  1088. %A Nelson, P.A.
  1089. %A Elliott, S.J.
  1090. %B Active control of sound
  1091. %I Academic Press
  1092. %C London
  1093. %D 1992
  1094. %X well-done textbook and reference, good bibliography.
  1095.  
  1096. %A Hansen, C.H.
  1097. %T Current research in active control of noise
  1098. %J International Sound & Vibration Digest
  1099. %V 1
  1100. %N 2
  1101. %D Nov 12 1994
  1102. %K active control, review
  1103. %X published in electronic journal, good summary of new research
  1104.  
  1105. %A Hansen, C.H.
  1106. %T Overview of active noise control systems
  1107. %J International Sound & Vibration Digest
  1108. %V 1
  1109. %N 3
  1110. %D Jan 26 1995
  1111. %X compares feedforward vs. feedback control
  1112.  
  1113. %A Elliott, S.J.
  1114. %A Nelson, P.A.
  1115. %T Active Noise Control
  1116. %J IEEE Signal Processing Magazine
  1117. %V 10
  1118. %N 4
  1119. %D October 1993
  1120. %P 12
  1121.  
  1122. %A Widrow, B.
  1123. %A Stearns, S.D.
  1124. %B Adaptive Signal Processing
  1125. %I Prentice Hall
  1126. %C Englewood Cliffs, New Jersey
  1127. %D 1985
  1128. %X classic reference on the LMS control algorithm
  1129.  
  1130. %A Stevens, J.C.
  1131. %A Ahuja, K.K. 
  1132. %T Recent advances in active noise control
  1133. %J AIAA journal
  1134. %V 29 
  1135. %N 7
  1136. %D July 1991
  1137. %X good bibliography
  1138.  
  1139. %A Elliott, S.J.
  1140. %A Nelson, P.A.
  1141. %D August, 1990
  1142. %T The active control of sound
  1143. %J Electronics & Communication Engineering Journal
  1144. %P 127-136
  1145. %X general review of active control
  1146.  
  1147. %A Lueg, P.
  1148. %D 1936
  1149. %T Process of silencing sound oscillation
  1150. %J U.S. Patent No. 2 043 416
  1151. %X generally considered the first published work on the subject, 
  1152. although Lueg's German patent application predates it by a few weeks
  1153.  
  1154. %A H.F. Olson
  1155. %D 1953
  1156. %T Electronic sound absorber
  1157. %J Journal of the Acoustical Society of America
  1158. %V 25
  1159. %P 1130-1136
  1160. %X another early reference
  1161.  
  1162. Copyright (c) 1994,1995,1996 by Christopher E. Ruckman
  1163. ---------- end of the Active Noise Control FAQ ------------
  1164.  
  1165.  
  1166. ----
  1167. InterNet: ruckman@xis.com           HeyYouNet: Chris Ruckman, Ph.D.
  1168. VoiceNet: 703.683.0293              FaxNet: 703.683.0304
  1169. SneakerNet: VSSL, 809 N. Royal Street, Alexandria VA 22314 USA
  1170.  
  1171.