Designing Sound

Select methods
Piecewise functions
Additive (sine waves)
Subtractive (filters)
Wavetables
Modulation / Waveshaping functions
Composites (noise, square waves etc)
Time−frequency (grains, wavelets)
Frequency−frequency (convolution)
Stochastic, statistical
Model data
Set of methods
Data flows
Outlets, audio streams
Parameters
Implementation plan
Synthesis methods
Figure 16.5
Choosing appropriate methods.

---

256
Strategic Production
Each method is some kind of shortcut or approximation that can be used to
realise part of a sound. Artistically, sound design is not as rigid as painting or
sculpture. We get to use brass, clay, oil paints, chicken wire, and
papier mache
all in the same creation. The only rule is that efficient methods are needed for
real-time applications, so we focus on fast methods. A short summary of some
well-known methods follows.
Piecewise
Sometimes we don’t know an elegant and subtle way to get a result, so we
use a brute force methodology that ignores any niceties like resources or time
efficiency. With piecewise approximation we look at the waveform or spectrum
of a sound, then create functions, piece by piece, that produce the same data.
It’s a method that shows a lack of understanding about the deeper nature of
the problem and just “seems to work.” But direct or piecewise time domain
approximation of waveforms is fine-grain, tricky work. Piecewise spectral con-
struction is similar—somewhat more abstract, but no easier. They are really
clumsy and naive methods limited to short sounds, but occasionally they are
useful when we simply have no other model that works. When you do the police
siren exercise you will see an example of a piecewise method. We will only look
at the time domain waveform and work out some functions to give that shape
without any care for a deeper understanding.
Pure Additive
This is a constructionist design approach. Our atomic unit of construction is
a
single frequency
. We use superposition to add together many oscillators. By
definition, each oscillator is a sine or cosine wave with one frequency and phase.
Each can have a start and end time separate from the others, and its own enve-
lope control to vary the loudness, so not every frequency is present all the time.
A disadvantage of the additive approach is the work required to create many
separate oscillators and envelope controls. Its strong application is struck, rigid
bodies that have a degree of spectral flux within well-defined constraints.