Designing Sound

The Sound of Zero (Silence)
So, to make sound we send streams of numbers wrapped up in blocks. A stream
of blocks containing all zeros like above will make no sound. This is how we
make silence. Why bother to point this out? Well, many assume that when
the sound card is silent it is receiving no data, but that is not true. Once a
sound-generating program connects to the DAC it sends a constant stream of
data, even if the values of it are zero. Within the programs we make this will
also be true: even when there is apparently nothing happening, blocks are still
flowing.
The Sound of One (Constants)
Let’s assume a sound synthesis program is idle and spewing out zero-filled
blocks. To begin with, at time 0
.
0, the loudspeaker will be in its central position,
receiving no voltage, and all will be silent. The moment we issue an instruction
to send a value of 1
.
0 to the output we hear a loud click. Consider this program,
which fills up blocks forever. It has a variable
time
to keep track of the total
number of samples output. Once the time passes a threshold it stops filling the
blocks with zero and starts filling them with 1.0 instead. The output is shown
in the graph in figure 7.9.
f l o a t
b l o c k [ 6 4 ] ;
i n t
sample ;
i n t
t i m e = 0 ;
3. This “C-like” pseudo language assumes conditional evaluation with post decrement and
array numbering from zero.

---

130
Digital Signals
while
( 1 )
{
f i l l b l o c k ( ) ;
}
void
f i l l b l o c k ( )
{
sa mple = 6 3 ;
while
( sample
−−
)
{
i f
( t i m e
<
1 4 7 0 0 )
{
b l o c k [ sa mple ] = 0 . 0 ;
}
e l s e
{
b l o c k [ sa mple ] = 1 . 0 ;
}
t i m e++;
}
}
The loudspeaker cone moves from its rest position quickly outwards to its
maximum. This happens at about 0
.
3 seconds in the graph shown in figure 7.9.
It will stay there without moving for all time. Due to space limitations in the
book we cut out most of the “all time” part, and the graph shows 1 second
of output. After hearing the first click there is silence. We don’t keep hearing
the number 1
.
0 as a sound. Even though the system of software, sound card,
and amplifier keep telling the loudspeaker cone to stay pushed outwards we
hear nothing. In truth, the speaker cone does not stay pushed out all this time,
which would be very harmful. The sound card and amplifier take care of block-
ing any constant “DC” (direct current) signals. So, let’s ask the question, what
is the sound of one? The answer is “no sound at all.” A constant-valued signal
makes no sound. Sound is about changes. The only sound we have heard so far
is a brief click, known as a
step impulse
, when the output suddenly changed
from 0
.
0 to 1
.
0. Measuring change is to talk about
frequency
, and here we shall