Designing Sound

DSP Implementation
511
DSP Implementation
A Toy Boat Engine
break
Figure 45.3
A “toy” engine.
We start with a simple example this time. We will
build up through several stages of improvement.
Machine and engine sound design is quite fun, but
requires careful listening and creative programming
to get the right sound and behaviour. In figure 45.3
you can see a cartoon engine, something you might
code in a few minutes for a simple game. It has a
very low level of detail and realism. Yet it contains
some of the essential features we’ve just analysed:
a piston, the ability to add jitter, and a rudimen-
tary exhaust port. Starting with the top
and
units, fixed at 9Hz because this model behaves
very poorly for any speeds outside 5Hz to 11Hz, we
can switch between them to create a faltering sound
like the engine is running out of fuel. Amplifying,
then clipping, reduces the waveform to more or less
a square wave. The following filters behave like the
outlet valve terminating the exhaust system. They change the square wave to a
pulse with rising and falling curves. This modulates high-passed noise centred
around 600Hz into a formant filter comprising three parallel band passes with
frequencies picked by ear for a fairly “clonky” sound. Picking some good filter
frequencies might give you other basic machine sounds. But the problem with
this design comes when you move the speed. Try it. Above 11Hz you will hear
the effect lose detail and smudge into an incoherent mess. That’s because we
are using the trick of just letting coloured noise fill in a gap that our imagi-
nation tells us is an engine because of other features. It has no real harmonic
structure at all, so the illusion breaks down as we are forced to try harder to
discriminate events in time.