Designing Sound

558
Insects
Field Cricket
A most common sound effect for outdoor scenes like grasslands is the chirping
cricket (Gryllus). It emits a regular burst of sound about once or twice per sec-
ond for many minutes, then pauses for a while before resuming. From biological
research we know it does this by rubbing tiny hairs together and employing its
wings, hard resinous protein discs, or sacs of air as resonators. Let’s take a
look at a field recording of a familiar North American example. This sample is
several seconds in duration.
Figure 50.1
Wave of a cricket chirp.
Notice the regularity of each burst, somewhere near 0
.
12s duration sepa-
rated by 0
.
7s pauses. You can see another interesting thing, that each burst
consists of exactly seven smaller features. They begin at an amplitude of 0
.
25
and rise to about 0
.
5. Let’s zoom in on one of these and see the waveform and
spectrum.
The shape of each burst seems to have an attack like a parabolic rise, and
a tail that lies between exponential and linear. This is a good indication of a
driven resonator. Inside each burst is a packet of strongly periodic sound with
one very strong harmonic, a little noisy irregularity, and two other harmonics
that suggest a sawtooth- or relaxation-type signature. Looking at the waveform
very closely (not shown here) we find this is indeed the case, something between
a triangle and sawtooth, as we might expect from the stimulation of a flexible
hair. The first (fundamental) harmonic is at 4
.
5kHz, the second much smaller
one around 9
.
0kHz, and a very quiet one near 13
.
5kHz. Pulses towards the end
of the chirp fall in frequency slightly; careful analysis of several examples shows
this reaches 3
.
9kHz, a change of 600Hz, or roughly a 10 percent drop. Per-
haps the creature expends less energy than at the start of the chirp, but some
biolomechanical reseach suggests that certain species have varying lengths of
ribs so the effect is like rubbing a comb with tapering teeth.
If we analyse many of these chirps it seems there are sometimes two peaks
near the fundamental, with one a bit lower or higher than the other. In the

---