Designing Sound

444
Rain
a more accurate and costly one. Note also that the natural base
ln~
is equivalent
to
with no arguments.
Rain on Ground
Figure 38.4
Deriving the pressure
signature of raindrops.
A drop generator for light rain on solid ground is
shown in figure 38.4. Gaussian noise is filtered to
obtain a low-frequency fluctuation which modulates
the frequency of an oscillator around 40Hz to 80Hz
and multiplies this by 10 times its square. This wave-
form is shown in graph
A
. As you can see, it has the
correct features, but it also has some negative pulses
and a few small ones. On its own this works well, since
we can’t hear that some drops are negative. Smaller
ones just sound like more distant drops. However, I
have included another stage to show how these can be
refined to get a sparser pattern of drops that sound
like light raindrops. By thresholding the signal and
recentering it back to zero the result is a nicely dis-
tributed pattern of positive pulses. They may seem
too bassy, but in fact, if you listen to large raindrops
close to the point of hitting the earth they do sound
low in frequency. From a typical observation point a
few meters away the low frequencies are much weaker,
so a high pass filter is needed to get the effect of rain-
fall on the ground nearby.
Raindrops on Lamina (Glass Window/Roof )
To get good rain effects we need to give each object that it might fall on a
method for making sound when hit by rain. Obviously, in a real game world it
would be too expensive to have every single object produce its own rain sound,
Figure 38.5
A dispersive laminar model.

---

DSP Implementation
445
so we focus on a few that are close to the observer. The remaining sound can
be given by a general ambiance, which we will look at last in this chapter.
Here is a window model. Since we are dealing with rain here I will not go into
this in great detail, other than to explain it generally and say that its purpose is
to sound like a sheet of glass or metal when hit by small impacts. It is a kind of
waveguide or reverb with two recirculating delays. The trick is that it also con-
tains four modulators connected to an oscillator that shift the sidebands further
away from the resonant frequency each time they circulate through the delays.
This has a dispersive effect. The delay times give the general dimensions of the
plate, so I’ve chosen some values that sound like a glass window, about 1m
2
.
The modulation frequencies set the bands that spectral dispersion will force the
sidebands to group around. These frequencies are chosen to be close to those
for a square plate. It’s a tricky patch to set up, because it can become unstable
easily. You can also use this abstraction to make thin steel or plastic laminas.