Designing Sound

A
B
C
V1
V2
FLOW
POLE
Figure 41.3
Quasi-oscillation of a whistling wire.
Windy Scene
The sounds of a windy day must take into account proper causality. Things
are not just randomly excited into motion but follow a pattern appropriate
for correct auditory scene construction. A feature that perceptually identifies
wind to us is parallel movement. Remember from psychoacoustics that sounds
linked by an common underlying feature are assumed to have a common causal
property. When wind rises and falls we expect to hear a chorus of whistles all
rising and falling together. However, they do not rise and fall in perfect unison.
Consider the flag, tree, and wires in figure 41.4 where the wind is moving at
30m
/
s (approximately 100km
/
h). If the wind velocity increases to 40m
/
s in a
short gust we will hear the gust propagate across the scene from left to right.
Ignoring the 340m
/
s propagation of sound waves to the observer, there will be
a time delay of one second between the flag increasing its flapping and a rise in

---

DSP Implementation
475
Flag
Tree
Wires
30m
30m
Observer
Flow
Figure 41.4
Wind propagation in a real scene.
the intensity of the rustling leaves. One more second will pass before the pitch
of the whistling wires changes.
Method
We will use noise and filters to emulate chaotic signals with the appropriate
spectral characteristics. Low-frequency noise will be used to obtain a varying
local air velocity. Amplitude-modulated wideband noise will form our back-
ground effect, and narrow band-pass filters will provide the effects of quasi-
periodic “whistling” produced by turbulence. Subtle amplitude modulation
and frequency modulation effects may be employed to add realism to whistling
wires. Excitations are delayed by appropriate propagation times for a realistic
stereo image.