Designing Sound

Analysis
What Sound Does Wind Make?
In theory, wind makes no sound at all. Wind sounds are an
implicit produc-
tion
; it is
other
things’ obstructing the wind that causes a sound. But since
sound is moving air, and wind is moving air, why can’t we hear wind directly?
Propagation of sound in a gas is by longitudinal waves, compression, and rar-
efactions above about 18Hz. Certainly the air is moving a lot when it’s windy,
but these movements are in a single direction, or backwards and forwards at a
slow rate compared to sound waves. If wind can be said to make a sound, it is
super low frequency, measured in millihertz (mHz), outside our hearing range.
So why do we associate wind with a ghostly wailing noise? The sound it makes,
like so many other phenomena, is an interaction between at least two actors.
Before wind can make a noise it has to hit something. When it hits a rock, or
a telephone pole, or the jagged brickwork of a building, something interesting
happens: turbulence.

---

472
Wind
Model
Large Static Obstructions
Consider an irregular surface such as concrete with the wind blowing over the
surface. On a microscopic scale this comprises many small cavities of varying
depth,
L
, and diameter,
W
, so that we may simplify the surface to that of
figure 41.1, where each cavity behaves like a small tube. To accurately syn-
W
L
Air flow
Surface cavities
Irregular surface
Observer
Figure 41.1
Noise produced by a rough surface.
thesise this we would need an unreasonable number (thousands or millions) of
resonant filters, each corresponding to a cavity adjacent to the air flow. Statis-
tically, though, any surface will have an average scale. Summing these will give
us a distribution around a single peak, which can easily be simplified to a single
filter and white noise. For any large irregular object with a rough surface we
can just use an ordinary low-resonance band-pass filter. The centre frequency
will be fixed and the amplitude will increase with wind speed.