Designing Sound

DSP Implementation
Control Layer
The left-hand side of figure 41.5 is just a test oscillator so that we can do
the first job of getting our control layer working. What we want is a slowly
varying normalised control signal that represents the wind speed within a local

---

476
Wind
Figure 41.5
Wind control.
frame of reference. We generate this inside the
subpatch that we’ll
look at in a moment. Signal values will be picked up by variable delay units for
each component of the wind sound, so we write them to
. In this
test case the control signal just generates a sine wave in the range of 200Hz
to 400Hz.
Figure 41.6
Wind speed.
We begin with a slow moving oscillator. In a video game
or other installation the global wind speed value might
be taken from an external variable, but here we simulate
a slow rise and fall over a period of 10s. Adding 1
.
0 to
the oscillator places the value above zero, and multiplying
by 0
.
25 reduces its amplitude from 2
.
0 to 0
.
5. One copy
goes directly to the output via a
to keep it in the
range of 0
.
0 to 1
.
0. Two other subpatches are driven from
the steadily moving signal to provide random variations
at different scales. The subpatches
and
each
generate a noisy signal to fill up the remaining 0
.
5 of the
signal range. Gusts happen in the 0
.
5Hz range (2
.
0s) and
squalls happen in the 3Hz (0
.
33s) range.Hz.
Figure 41.7
Wind gust.
The subpatch of figure 41.7 generates the gusts. An
independent white noise source is low-pass filtered (6dB)
and DC blocked to obtain a slow random signal without
any constant offset. Multiplication by 50 returns it to an
amplitude of about 0
.
25. Take careful note of the scal-
ings on the right-hand side of figure 41.7. Our input sig-
nal has an amplitude of 0
.
5. However, we do not want
the gusts to increase linearly but in a square law. At low
wind speeds the flow will be steady, but gusts will appear
strongly above half speed. We add 0
.
5 to place the signal
closer to 1
.
0 without changing its excursion, then square
it, and then subtract 0
.
125 to place it back around the
local zero (which is the amplitude of our oscillator). At all
times the signal is within a normalised range.

---