Designing Sound

m
m
m
m
m
m
m
−0.3672
−0.1723
0.0954
0.4915
0.7073
0.5001
0.1324
Microphone
ADC
−1
0
1
24 bit
Past values (time)
voltage 0 to 2v
Positions of air molecules at microphone
Numerical (normalised) values
Normalised samples (32 bit)
Zero (rest) point
Displacement
Amplitude
Time
Figure 7.4
Sampling using normalised floating point numbers.
Smoothing Samples
A frequently asked question is “What about the gaps between samples?” How
does a changing sequence of numbers become a continuous signal again to make
sound? The DAC is part of a sound card which does two other things for us.
One is to hold sample levels shown in figure 7.5(A) at the last value so that
we obtain a waveform that looks like a rising and falling staircase shown in
figure 7.5(B). The time between each step will be 1
/
sample rate
. A low pass
filter with a cutoff of half the sampling frequency is then applied, which smooths
out the steps. You have probably seen filters do this in graphics applications
by using Bezier or spline functions. The result is a smoothly varying sound
waveform like that shown in figure 7.5(C). We will not go into any discussion of
sampling theory here, but note that
sampling frequency
/
2 is a special num-
ber called the
Nyquist point
and is the maximum frequency of any sound that
can be encoded for a given sampling rate.

---

7.2 Graphs
125
-1