Designing Sound

4.1 Oscillators
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that sits behind the disc. The sound is made by pulses of air escaping through
a hole as it passes over the tube; thus the frequency of a siren depends only on
the angular velocity of the disc and the number of holes. One interesting thing
about spinning objects is that they form a separate class from all other oscil-
lators, since they are not resonators and don’t depend on any other concepts
like force, capacitance, inertance, or resistance. These, as we shall see shortly,
are essential to all other types of oscillation, but spinning objects are
geometric
oscillators
.
Relaxation
If you ever had a bicycle that you wanted people to think was really a motor-
bike you probably had a “spokeydokey,” a flexible card clipped to the bike
frame with a peg so that it pokes into the spokes of the wheel. The furthest
edge from the peg moves in the fashion shown at the bottom of figure 4.2,
a slowly rising and suddenly falling waveform sometimes called a
phasor
. As
a spoke pushes it sideways the card bends. The card edge moves linearly, at
the same constant speed of the spoke, until it is released. When this happens
it snaps back, because of the restoring force in the bendable card, and returns
to its original position. This cycle, where a force builds up and then releases,
is common in many natural things and their sounds; it is called a
relaxation
oscillator
. It is a periodic excitation of the medium, where energy builds up
and is then released.
Card 
Position
Card
Peg
Spoke
Direction of wheel
1
2
3
4
Maximum
displacement
Spring back
TIME
Figure 4.2
Spokeydokey.

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