Designing Sound

504
Motors
Figure 44.6
FM body resonance.
tend to be highlighted as another moving frequency
sweeps across them. One way of thinking about the
motor housing is as a fixed tube with an excitor spinning
inside it. At certain frequencies the rotor will strongly
resonate with the housing. At others there will be almost
no resonance. There are many resonant modes where
this happens, so over a long sweep you will hear a slow
beating effect as resonances fade in and out. Instead of
a delay we can use FM as a kind of resonance by keep-
ing the carrier fixed but moving the modulator. This is
the opposite of how FM is usually used for musical pur-
poses. A fixed carrier represents the unchanging body
of the motor, so the signal from the rotor becomes the
modulator. The original carrier is mostly filtered out, so we only hear the mod-
ulation sidebands coming in and out. When the carrier and modulator are at
noninteger ratios the sidebands will be weak and inharmonic, giving a noisy
metallic rattle. When the carrier and modulator align in an integer ratio, a
peak of strong sidebands in the harmonic series of the modulator will briefly
appear. Treating this signal with some distortion is great where we want to
simulate the motor rattling on its mounting.
Results
Source
. . . . . . . . . . .
<
http://mitpress.mit.edu/designingsound/
motors.html
>
Conclusions
A motor is a case of a spinning oscillator, but with extra resonances and peri-
odic features from the brushes or housing. Even though the decay is linear,
a heavily loaded motor may seem to stop almost instantly. We haven’t taken
higher-order friction effects into account, but remember that loss is proportional
to (angular) velocity. Also, this model assumes a constant power source applied
and removed. You may find a slightly more realistic sound for robots is a pro-
portionally controlled motor known as a
servo
. That sound has sharper start
and stop stage because power is varied to obtain the correct speed. Accurate
position control motors are carefully damped and tend not to “overspin.”