Designing Sound

Resistance and Heating
Ohm discovered that electricity moving through a conductor causes it to get
hot. From this we get electric heaters and lightbulbs. But heat may produce
sound by expansion, so the sounds of electric sparks are rapid heating of the air
as it briefly conducts a current. This can range from a quiet crackling caused
by static electricity, to loudly snapping sparks or huge bangs of thunder when
lightning strikes. They are all the same phenomenon. Normally air is an insula-
tor without free electrons, but its properties (dielectric) can be overcome by a
large enough voltage. The force is so great that the molecules “break,” rather
like water bursting through a weak dam. They lose their electrons and become
ions
that conduct.
Electrochemical Action
Volta also discovered the link between chemical ions and electronic charge,
inventing the battery. Conversely, an electric current can cause gas bubbles to
cavitate in an ionic liquid like water, decomposing it into hydrogen and oxygen.
So bubbling may be part of the sound produced when electricity meets water.
In damp air sparks may hiss or squeal as charge dissipates through “corona
streamers” that are not fully formed sparks, and in the presence of water high-
voltage electricity can fizz and hiss quite violently.
Model
With many possible sonic manifestations of electricity, it is hard to arrive at
a single sound model, but we know that a good sound will encompass some
sparking, humming, and the characteristic 50
−
60Hz AC signature. Sources of
such sounds might be an arcing neon sign transformer or a pylon.
Relaxation
Remember we mentioned electricity in the context of a dripping tap or relax-
ation oscillator? The fluid nature of electricity makes larger-scale modulations
based on accumulated potential possible. In an arcing sound source the charge
builds up somewhere that has capacitance until it reaches a potential where it

---