Designing Sound

560
Insects
time
frequency
220
0.877
441
1.000
661
0.503
0
0.445
882
0.200
1102
0.216
1322
0.066
1543
0.044
1763
0.039
1984
0.029
2204
0.013
Downstroke
Upstroke
Wing rotates
Overshoot
Figure 50.3
Correlation of wing action with pressure wave (from Bennet-Clark and Ewing 1968).
with a very fast nervous system, changes its wing frequency greatly in a short
space of time by as much as 20 percent. This seems to produce an irregular
warbling vibrato. Insects with independent wing control evolved to be much
more agile than larger ones without this ability. Mosquitoes and midges, hav-
ing such light bodies and high manoeuvrability from independent wing control,
can almost flip around in mid-air. As they do so they emit a chorusing-like
effect and a sudden spectral peak where one wing slows down while the other
speeds up.
Cicada
A rapid, noisy clicking sound produced by cicadas comes from flexible ribs with
a semi-circular cross section on their abdomens called
timbales
. As the abdomen
muscles contract the ribs click in the same way that a plastic dome push button
does, flexing inwards. The cicadas body contains hollow air sacs that act as res-
onators to amplify the sound. When the muscles relax the ribs pop out again
making a second sound. Let’s call one of these gestures a
chirp
, from which
more complex sounds are built. By rapidly modulating their abdomens a more
or less constant noisy rattling is produced. They alternate between several dif-
ferent sounds, short click-like chirps, regular and long chirps, bursts of strong
noise that sound like sand dropped onto paper, and a continuous whirring
sound. Each chirp is made of many tiny clicks of varied frequency surrounding
two centres each of about 1kHz bandwidth at 5–6kHz and 7–8kHz. The lower
group is somewhat louder than the upper one, but we can see a definite notch
in the spectrum at 6
.
5kHz. The timing of each chirp is quite regular; with five
bursts in a 0
.
2s period, the modulation is about 25Hz.

---