Designing Sound

Excitation
An
excitation point
is the place where power is transmitted to an object. It can
be frictional in the case of a scraping movement like a violin bow, or an impulse
as during a collision. A material can be excited by turbulent airflow around it
or by a sudden physical release that causes movement, such as with a plucked
string. It can be excited by its own internal stresses when it breaks or deforms,
like the creaking of heated steel beams. If it is made of a ferromagnetic metal
something may be placed in a magnetic field where it will experience a force,
as with some loudspeaker designs or an e-bow which can be used to play an
electric guitar. A charged object in a strong electric field may be deflected if
the field strength changes, which is the principle of electrostatic loudspeakers.
But most kinds of excitation come through simple coupling, a direct force from
another connected object that is vibrating. The thing bringing energy to the
system is called the
excitor
and the thing that vibrates is
excited
. The excited
thing can be a
resonator
, a concept we will develop shortly. In reality, because of
Newton’s third law both excitor and excited material usually contribute some-
thing to the sound, so the nature of both objects is important. The sound of a
hammer hitting a nail is inseparable from the sound of a nail being hit with a
hammer.
2
SECTION 3.2
Materials
We define materials to be any practical form of matter found in the real world.
That could be glass, wood, paper, rocks, or scissors. It could also be steam,
water, or ice, highlighting the first important property of materials which is
state
,
3
being solids, liquids, and gasses. These states reflect the way the matter
is held together by forces. The forces holding all materials together are called
bonds
, of which there are several types, and some are stronger than others.
In table 3.1 the five types of bonds and their strength are listed. As a rough
guide, these break all matter into five classes, solid and crystalline chemical
2. Although with clever spectral techniques we can isolate the sounds of each part (see Cook
2002, p. 94).
3. We avoid using the physics term
phase
since that word has a special meaning in sound.

---