fix: refactor code structure into files (#8)
closes #7 Co-authored-by: HiveBeats <e1lama@protonmail.com> Reviewed-on: #8
This commit is contained in:
4
.vscode/tasks.json
vendored
4
.vscode/tasks.json
vendored
@@ -9,7 +9,11 @@
|
|||||||
"-fansi-escape-codes",
|
"-fansi-escape-codes",
|
||||||
"-g",
|
"-g",
|
||||||
"${file}",
|
"${file}",
|
||||||
|
"${fileDirname}/utils.c",
|
||||||
|
"${fileDirname}/ring_buffer.c",
|
||||||
|
"${fileDirname}/oscillator.c",
|
||||||
"${fileDirname}/parser.c",
|
"${fileDirname}/parser.c",
|
||||||
|
"${fileDirname}/export.c",
|
||||||
"-lm",
|
"-lm",
|
||||||
"-lraylib",
|
"-lraylib",
|
||||||
"-o",
|
"-o",
|
||||||
|
|||||||
2
build.sh
2
build.sh
@@ -1,3 +1,3 @@
|
|||||||
#!/bin/bash
|
#!/bin/bash
|
||||||
CC="${CXX:-cc}"
|
CC="${CXX:-cc}"
|
||||||
$CC -Wall -std=c11 ./main.c ./parser.c -lm -lraylib -o ./bin/main
|
$CC -Wall -std=c11 ./main.c ./utils.c ./ring_buffer.c ./oscillator.c ./parser.c ./export.c -lm -lraylib -o ./bin/main
|
||||||
|
|||||||
74
export.c
Normal file
74
export.c
Normal file
@@ -0,0 +1,74 @@
|
|||||||
|
#include "export.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "stdio.h"
|
||||||
|
#include "string.h"
|
||||||
|
#include "settings.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
uint16_t toInt16Sample(float sample) {
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||||||
|
return (uint16_t)(sample * 32767.f);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static void write_file(char* filename, void* data, int size) {
|
||||||
|
FILE* fp = fopen(filename, "wb"); // open file for writing in binary mode
|
||||||
|
if (fp == NULL) {
|
||||||
|
fprintf(stderr, "Cannot open file: %s\n", filename);
|
||||||
|
exit(1);
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||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
fwrite(data, size, 1, fp); // write data to file
|
||||||
|
|
||||||
|
fclose(fp); // close file
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void pack(uint16_t* d, size_t length) {
|
||||||
|
size_t dataLength = length * 2;
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||||||
|
|
||||||
|
int bytesPerSample = 2;
|
||||||
|
int byteRate = SAMPLE_RATE * bytesPerSample;
|
||||||
|
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||||||
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size_t fileSize = 36 + dataLength;
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||||||
|
|
||||||
|
uint8_t* buffer = (uint8_t*)malloc(fileSize);
|
||||||
|
|
||||||
|
int i = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
// RIFF header
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, "RIFF", 4);
|
||||||
|
i += 4;
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, &fileSize, 4);
|
||||||
|
i += 4;
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, "WAVE", 4);
|
||||||
|
i += 4;
|
||||||
|
|
||||||
|
// fmt subchunk
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, "fmt ", 4);
|
||||||
|
i += 4;
|
||||||
|
int fmtSize = 16;
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, &fmtSize, 4);
|
||||||
|
i += 4;
|
||||||
|
uint16_t audioFormat = 1;
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, &audioFormat, 2);
|
||||||
|
i += 2;
|
||||||
|
uint16_t numChannels = 1;
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, &numChannels, 2);
|
||||||
|
i += 2;
|
||||||
|
int sampleRate = (int)SAMPLE_RATE;
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, &sampleRate, 4);
|
||||||
|
i += 4;
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, &byteRate, 4);
|
||||||
|
i += 4;
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, &bytesPerSample, 2);
|
||||||
|
i += 2;
|
||||||
|
int bitsPerSample = bytesPerSample * 8;
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, &bitsPerSample, 2);
|
||||||
|
i += 2;
|
||||||
|
|
||||||
|
// data subchunk
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, "data", 4);
|
||||||
|
i += 4;
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, &dataLength, 4);
|
||||||
|
i += 4;
|
||||||
|
memcpy(buffer + i, d, dataLength);
|
||||||
|
|
||||||
|
write_file("output.wav", buffer, fileSize);
|
||||||
|
}
|
||||||
9
export.h
Normal file
9
export.h
Normal file
@@ -0,0 +1,9 @@
|
|||||||
|
#ifndef EXPORT_H
|
||||||
|
#define EXPORT_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "stdlib.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
uint16_t toInt16Sample(float sample);
|
||||||
|
void pack(uint16_t* d, size_t length);
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
463
main.c
463
main.c
@@ -2,350 +2,16 @@
|
|||||||
#include "stdio.h"
|
#include "stdio.h"
|
||||||
#include "string.h"
|
#include "string.h"
|
||||||
#include "math.h"
|
#include "math.h"
|
||||||
|
|
||||||
#include "parser.h"
|
#include "parser.h"
|
||||||
|
#include "utils.h"
|
||||||
|
#include "ring_buffer.h"
|
||||||
|
#include "settings.h"
|
||||||
|
#include "oscillator.h"
|
||||||
|
#include "export.h"
|
||||||
|
|
||||||
#include "raylib.h"
|
#include "raylib.h"
|
||||||
|
|
||||||
#define SAMPLE_RATE 48000.f
|
|
||||||
#define BPM 120.f
|
|
||||||
#define BEAT_DURATION 60.f/BPM
|
|
||||||
#define PITCH_STANDARD 440.f
|
|
||||||
#define VOLUME 0.5f
|
|
||||||
#define ATTACK_MS 100.f
|
|
||||||
#define STREAM_BUFFER_SIZE 4096
|
|
||||||
|
|
||||||
#define SYNTH_PI 3.1415926535f
|
|
||||||
#define SYNTH_VOLUME 0.5f
|
|
||||||
|
|
||||||
#define WINDOW_WIDTH 640
|
|
||||||
#define WINDOW_HEIGHT 480
|
|
||||||
|
|
||||||
#define write_log(format,args...) do { \
|
|
||||||
printf(format, ## args); \
|
|
||||||
} while(0)
|
|
||||||
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
// Ring Buffer
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
|
|
||||||
typedef struct RingBuffer {
|
|
||||||
float* items;
|
|
||||||
size_t head;
|
|
||||||
size_t tail;
|
|
||||||
int is_full;
|
|
||||||
int is_empty;
|
|
||||||
size_t size;
|
|
||||||
} RingBuffer;
|
|
||||||
|
|
||||||
RingBuffer ring_buffer_init(size_t buffer_size) {
|
|
||||||
RingBuffer buffer = {
|
|
||||||
.items = calloc(buffer_size, sizeof(float)),
|
|
||||||
.head = 0,
|
|
||||||
.tail = 0,
|
|
||||||
.is_full = 0,
|
|
||||||
.is_empty = 1,
|
|
||||||
.size = buffer_size
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
return buffer;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void ring_buffer_reset(RingBuffer* me) {
|
|
||||||
me->head = 0;
|
|
||||||
me->tail = 0;
|
|
||||||
me->is_full = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// +
|
|
||||||
static void advance_pointer(RingBuffer* me) {
|
|
||||||
if(me->is_full) {
|
|
||||||
me->tail++;
|
|
||||||
if (me->tail == me->size) {
|
|
||||||
me->tail = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
me->head++;
|
|
||||||
if (me->head == me->size) {
|
|
||||||
me->head = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
size_t is_full = me->head == me->tail ? 1 : 0;
|
|
||||||
me->is_full = is_full;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// -
|
|
||||||
static void retreat_pointer(RingBuffer* me) {
|
|
||||||
me->is_full = 0;
|
|
||||||
me->tail++;
|
|
||||||
if (me->tail == me->size) {
|
|
||||||
me->tail = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void ring_buffer_write(RingBuffer* buffer, float* data, size_t count) {
|
|
||||||
if (buffer->is_full || buffer->head + count > buffer->size) {
|
|
||||||
write_log("[WARN] Trying to overfill the ring buffer: \n\tIsFull:%d\n\tHead:%zu\n\tCount:%zu\n\t",
|
|
||||||
buffer->is_full,
|
|
||||||
buffer->head,
|
|
||||||
count);
|
|
||||||
return;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
buffer->is_empty = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
for (size_t i = 0; i < count; i++) {
|
|
||||||
buffer->items[buffer->head] = data[i];
|
|
||||||
advance_pointer(buffer);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
//me->is_empty = is_full && (me->head == me->tail);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
int ring_buffer_read(RingBuffer* buffer, float* output, size_t count) {
|
|
||||||
if (buffer->is_empty) {
|
|
||||||
write_log("[WARN] Trying to read empty buffer");
|
|
||||||
return 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
for (size_t i = 0; i < count; i++) {
|
|
||||||
output[i] = buffer->items[buffer->tail];
|
|
||||||
retreat_pointer(buffer);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
buffer->is_empty = !buffer->is_full && (buffer->head == buffer->tail);
|
|
||||||
return 1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
size_t ring_buffer_size(RingBuffer* buffer) {
|
|
||||||
size_t size = buffer->size;
|
|
||||||
if(!buffer->is_full) {
|
|
||||||
if(buffer->head >= buffer->tail) {
|
|
||||||
size = (buffer->head - buffer->tail);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
else {
|
|
||||||
size = (buffer->size + buffer->head - buffer->tail);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return size;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void ring_buffer_print(RingBuffer* me) {
|
|
||||||
write_log("[INFO] The ring buffer: \n\tIsFull:%d\n\tIsEmpty:%d\n\tHead:%zu\n\tTail:%zu\n\t",
|
|
||||||
me->is_full,
|
|
||||||
me->is_empty,
|
|
||||||
me->head,
|
|
||||||
me->tail);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
// General SynthSound
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
|
|
||||||
typedef struct SynthSound {
|
|
||||||
float* samples;
|
|
||||||
size_t sample_count;
|
|
||||||
} SynthSound;
|
|
||||||
|
|
||||||
// frees the original sounds
|
|
||||||
SynthSound concat_sounds(SynthSound* sounds, size_t count) {
|
|
||||||
size_t total_count = 0;
|
|
||||||
for (size_t i = 0; i < count; i++) {
|
|
||||||
total_count += sounds[i].sample_count;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
// array to hold the result
|
|
||||||
float* total = malloc(total_count * sizeof(float));
|
|
||||||
|
|
||||||
size_t current_count = 0;
|
|
||||||
for (size_t i = 0; i < count; i++) {
|
|
||||||
memcpy(total + current_count,
|
|
||||||
sounds[i].samples,
|
|
||||||
sounds[i].sample_count * sizeof(float));
|
|
||||||
current_count += sounds[i].sample_count;
|
|
||||||
|
|
||||||
free(sounds[i].samples);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
SynthSound result = {
|
|
||||||
.samples = total,
|
|
||||||
.sample_count = total_count
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
return result;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
// Oscillator
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
|
|
||||||
typedef enum {
|
|
||||||
Sine,
|
|
||||||
Triangle,
|
|
||||||
Saw,
|
|
||||||
Square
|
|
||||||
} OscillatorType;
|
|
||||||
|
|
||||||
typedef struct OscillatorParameter {
|
|
||||||
OscillatorType osc;
|
|
||||||
float freq;
|
|
||||||
} OscillatorParameter;
|
|
||||||
|
|
||||||
typedef struct OscillatorParameterList {
|
|
||||||
OscillatorParameter* array;
|
|
||||||
size_t count;
|
|
||||||
} OscillatorParameterList;
|
|
||||||
|
|
||||||
typedef struct OscillatorGenerationParameter {
|
|
||||||
OscillatorParameterList oscillators;
|
|
||||||
float sample;
|
|
||||||
} OscillatorGenerationParameter;
|
|
||||||
|
|
||||||
static SynthSound get_init_samples(float duration) {
|
|
||||||
size_t sample_count = (size_t)(duration * SAMPLE_RATE);
|
|
||||||
float* samples = malloc(sizeof(float) * sample_count);
|
|
||||||
|
|
||||||
for (double i = 0.0; i < duration * SAMPLE_RATE; i++) {
|
|
||||||
samples[(int)i] = i;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
SynthSound res = {
|
|
||||||
.samples = samples,
|
|
||||||
.sample_count = sample_count
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
return res;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static float pos(float hz, float x) {
|
|
||||||
return fmodf(hz * x / SAMPLE_RATE, 1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
float sineosc(float hz, float x) {
|
|
||||||
return sinf(x * (2.f * SYNTH_PI * hz / SAMPLE_RATE));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static float sign(float v) {
|
|
||||||
return (v > 0.0) ? 1.f : -1.f;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
float squareosc(float hz, float x) {
|
|
||||||
return sign(sineosc(hz, x));
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
float triangleosc(float hz, float x) {
|
|
||||||
return 1.f - fabsf(pos(hz, x) - 0.5f) * 4.f;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
float sawosc(float hz, float x) {
|
|
||||||
return pos(hz, x) * 2.f - 1.f;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
float multiosc(OscillatorGenerationParameter param) {
|
|
||||||
float osc_sample = 0.f;
|
|
||||||
for (size_t i = 0; i < param.oscillators.count; i++) {
|
|
||||||
OscillatorParameter osc = param.oscillators.array[i];
|
|
||||||
switch (osc.osc) {
|
|
||||||
case Sine:
|
|
||||||
osc_sample += sineosc(osc.freq, param.sample);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case Triangle:
|
|
||||||
osc_sample += triangleosc(osc.freq, param.sample);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case Square:
|
|
||||||
osc_sample += squareosc(osc.freq, param.sample);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
case Saw:
|
|
||||||
osc_sample += sawosc(osc.freq, param.sample);
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return osc_sample;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static SynthSound freq(float duration, OscillatorParameterList osc) {
|
|
||||||
SynthSound samples = get_init_samples(duration);
|
|
||||||
// SynthSound attack = get_attack_samples();
|
|
||||||
|
|
||||||
float* output = malloc(sizeof(float) * samples.sample_count);
|
|
||||||
for (int i = 0; i < samples.sample_count; i++) {
|
|
||||||
float sample = samples.samples[i];
|
|
||||||
OscillatorGenerationParameter param = {
|
|
||||||
.oscillators = osc,
|
|
||||||
.sample = sample
|
|
||||||
};
|
|
||||||
output[i] = multiosc(param) * VOLUME;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
// create attack and release
|
|
||||||
/*
|
|
||||||
let adsrLength = Seq.length output
|
|
||||||
let attackArray = attack |> Seq.take adsrLength
|
|
||||||
let release = Seq.rev attackArray
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
/*
|
|
||||||
todo: I will change the ADSR approach to an explicit ADSR module(with it's own state)
|
|
||||||
size_t adsr_length = samples.sample_count;
|
|
||||||
float *attackArray = NULL, *releaseArray = NULL;
|
|
||||||
|
|
||||||
if (adsr_length > 0) {
|
|
||||||
//todo: calloc
|
|
||||||
attackArray = malloc(sizeof(float) * adsr_length);
|
|
||||||
size_t attack_length = attack.sample_count < adsr_length
|
|
||||||
? attack.sample_count
|
|
||||||
: adsr_length;
|
|
||||||
|
|
||||||
memcpy(attackArray, attack.samples, attack_length);
|
|
||||||
//todo: calloc
|
|
||||||
releaseArray = malloc(sizeof(float) * adsr_length);
|
|
||||||
memcpy(releaseArray, attackArray, attack_length);
|
|
||||||
reverse_array(releaseArray, 0, adsr_length);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
// if (samples.sample_count > 1024) {
|
|
||||||
// samples.sample_count = 1024;
|
|
||||||
// }
|
|
||||||
// //todo: move to somewhere
|
|
||||||
// for (size_t i = 0; i < 1024; i++) {
|
|
||||||
// synth_sound.samples[i] = 0.0f;
|
|
||||||
// }
|
|
||||||
|
|
||||||
// for (size_t i = 0; i < samples.sample_count; i++) {
|
|
||||||
// synth_sound.samples[i] = output[i];
|
|
||||||
// }
|
|
||||||
// synth_sound.sample_count = samples.sample_count;
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
// return zipped array
|
|
||||||
SynthSound res = {
|
|
||||||
.samples = output,
|
|
||||||
.sample_count = samples.sample_count
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
return res;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/*
|
|
||||||
static SynthSound get_attack_samples() {
|
|
||||||
float attack_time = 0.001 * ATTACK_MS;
|
|
||||||
size_t sample_count = (size_t)(attack_time * SAMPLE_RATE);
|
|
||||||
float* attack = malloc(sizeof(float) * sample_count);
|
|
||||||
float samples_to_rise = SAMPLE_RATE * attack_time;
|
|
||||||
float rising_delta = 1.0 / samples_to_rise;
|
|
||||||
float i = 0.0;
|
|
||||||
|
|
||||||
for (int j = 0; j < sample_count; j++) {
|
|
||||||
i += rising_delta;
|
|
||||||
attack[j] = fmin(i, 1.0);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
SynthSound res = {
|
|
||||||
.samples = attack,
|
|
||||||
.sample_count = sample_count
|
|
||||||
};
|
|
||||||
|
|
||||||
return res;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
//------------------------------------------------------------------------------------
|
||||||
// Synth
|
// Synth
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
//------------------------------------------------------------------------------------
|
||||||
@@ -435,80 +101,7 @@ SynthSound get_note_sound(Note input) {
|
|||||||
int semitone_shift = get_semitone_shift(input.name);
|
int semitone_shift = get_semitone_shift(input.name);
|
||||||
return note(semitone_shift, length);
|
return note(semitone_shift, length);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
//-------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
// Wav File
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
|
|
||||||
static uint16_t toInt16Sample(float sample) {
|
|
||||||
return (uint16_t)(sample * 32767.f);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
static void write_file(char* filename, void* data, int size) {
|
|
||||||
FILE* fp = fopen(filename, "wb"); // open file for writing in binary mode
|
|
||||||
if (fp == NULL) {
|
|
||||||
fprintf(stderr, "Cannot open file: %s\n", filename);
|
|
||||||
exit(1);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
fwrite(data, size, 1, fp); // write data to file
|
|
||||||
|
|
||||||
fclose(fp); // close file
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
void pack(uint16_t* d, size_t length) {
|
|
||||||
size_t dataLength = length * 2;
|
|
||||||
|
|
||||||
int bytesPerSample = 2;
|
|
||||||
int byteRate = SAMPLE_RATE * bytesPerSample;
|
|
||||||
|
|
||||||
size_t fileSize = 36 + dataLength;
|
|
||||||
|
|
||||||
uint8_t* buffer = (uint8_t*)malloc(fileSize);
|
|
||||||
|
|
||||||
int i = 0;
|
|
||||||
|
|
||||||
// RIFF header
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, "RIFF", 4);
|
|
||||||
i += 4;
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, &fileSize, 4);
|
|
||||||
i += 4;
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, "WAVE", 4);
|
|
||||||
i += 4;
|
|
||||||
|
|
||||||
// fmt subchunk
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, "fmt ", 4);
|
|
||||||
i += 4;
|
|
||||||
int fmtSize = 16;
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, &fmtSize, 4);
|
|
||||||
i += 4;
|
|
||||||
uint16_t audioFormat = 1;
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, &audioFormat, 2);
|
|
||||||
i += 2;
|
|
||||||
uint16_t numChannels = 1;
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, &numChannels, 2);
|
|
||||||
i += 2;
|
|
||||||
int sampleRate = (int)SAMPLE_RATE;
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, &sampleRate, 4);
|
|
||||||
i += 4;
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, &byteRate, 4);
|
|
||||||
i += 4;
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, &bytesPerSample, 2);
|
|
||||||
i += 2;
|
|
||||||
int bitsPerSample = bytesPerSample * 8;
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, &bitsPerSample, 2);
|
|
||||||
i += 2;
|
|
||||||
|
|
||||||
// data subchunk
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, "data", 4);
|
|
||||||
i += 4;
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, &dataLength, 4);
|
|
||||||
i += 4;
|
|
||||||
memcpy(buffer + i, d, dataLength);
|
|
||||||
|
|
||||||
write_file("output.wav", buffer, fileSize);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
size_t detect_note_pressed(Note* note) {
|
size_t detect_note_pressed(Note* note) {
|
||||||
size_t is_pressed = 0;
|
size_t is_pressed = 0;
|
||||||
@@ -544,42 +137,6 @@ size_t detect_note_pressed(Note* note) {
|
|||||||
return is_pressed;
|
return is_pressed;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
// UI
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
|
||||||
/*
|
|
||||||
int get_zero_crossing(SynthSound* sound) {
|
|
||||||
int zero_crossing_index = 0;
|
|
||||||
for (size_t i = 1; i < sound->sample_count; i++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
if (sound->samples[i] >= 0.0f && sound->samples[i-1] < 0.0f) // zero-crossing
|
|
||||||
{
|
|
||||||
zero_crossing_index = i;
|
|
||||||
break;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
return zero_crossing_index;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
Vector2* GetVisualSignal(SynthSound* sound, int zero_crossing_index)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
const int signal_amp = 300;
|
|
||||||
|
|
||||||
Vector2* signal_points = malloc(sizeof(Vector2) * STREAM_BUFFER_SIZE);
|
|
||||||
|
|
||||||
const float screen_vertical_midpoint = (WINDOW_HEIGHT/2);
|
|
||||||
for (size_t point_idx = 0; point_idx < sound->sample_count; point_idx++)
|
|
||||||
{
|
|
||||||
const int signal_idx = (point_idx + zero_crossing_index) % STREAM_BUFFER_SIZE;
|
|
||||||
signal_points[point_idx].x = (float)point_idx + WINDOW_WIDTH;
|
|
||||||
signal_points[point_idx].y = screen_vertical_midpoint + (int)(sound->samples[signal_idx] * 300);
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
return signal_points;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
*/
|
|
||||||
|
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
//------------------------------------------------------------------------------------
|
||||||
// Main
|
// Main
|
||||||
//------------------------------------------------------------------------------------
|
//------------------------------------------------------------------------------------
|
||||||
@@ -604,7 +161,7 @@ int main(int argc, char **argv) {
|
|||||||
InitAudioDevice();
|
InitAudioDevice();
|
||||||
SetMasterVolume(SYNTH_VOLUME);
|
SetMasterVolume(SYNTH_VOLUME);
|
||||||
SetAudioStreamBufferSizeDefault(STREAM_BUFFER_SIZE);
|
SetAudioStreamBufferSizeDefault(STREAM_BUFFER_SIZE);
|
||||||
AudioStream synth_stream = LoadAudioStream(SAMPLE_RATE, sizeof(float) * 8, 1);//float*8
|
AudioStream synth_stream = LoadAudioStream(SAMPLE_RATE, sizeof(float) * 8, 1);
|
||||||
SetAudioStreamVolume(synth_stream, 0.5f);
|
SetAudioStreamVolume(synth_stream, 0.5f);
|
||||||
|
|
||||||
PlayAudioStream(synth_stream);
|
PlayAudioStream(synth_stream);
|
||||||
@@ -670,10 +227,6 @@ int main(int argc, char **argv) {
|
|||||||
BeginDrawing();
|
BeginDrawing();
|
||||||
|
|
||||||
ClearBackground(RAYWHITE);
|
ClearBackground(RAYWHITE);
|
||||||
// int zero_crossing = get_zero_crossing(&sound);
|
|
||||||
// Vector2* visual_signal = GetVisualSignal(&sound, zero_crossing);
|
|
||||||
// DrawLineStrip(visual_signal, STREAM_BUFFER_SIZE - zero_crossing, RED);
|
|
||||||
|
|
||||||
DrawText("Congrats! You created your first window!", 190, 200, 20, LIGHTGRAY);
|
DrawText("Congrats! You created your first window!", 190, 200, 20, LIGHTGRAY);
|
||||||
DrawFPS(0,0);
|
DrawFPS(0,0);
|
||||||
|
|
||||||
|
|||||||
153
oscillator.c
Normal file
153
oscillator.c
Normal file
@@ -0,0 +1,153 @@
|
|||||||
|
#include "oscillator.h"
|
||||||
|
#include "settings.h"
|
||||||
|
#include "math.h"
|
||||||
|
#include "stdlib.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
static SynthSound get_init_samples(float duration) {
|
||||||
|
size_t sample_count = (size_t)(duration * SAMPLE_RATE);
|
||||||
|
float* samples = malloc(sizeof(float) * sample_count);
|
||||||
|
|
||||||
|
for (double i = 0.0; i < duration * SAMPLE_RATE; i++) {
|
||||||
|
samples[(int)i] = i;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
SynthSound res = {
|
||||||
|
.samples = samples,
|
||||||
|
.sample_count = sample_count
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
return res;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static float pos(float hz, float x) {
|
||||||
|
return fmodf(hz * x / SAMPLE_RATE, 1);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static float sineosc(float hz, float x) {
|
||||||
|
return sinf(x * (2.f * SYNTH_PI * hz / SAMPLE_RATE));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static float sign(float v) {
|
||||||
|
return (v > 0.0) ? 1.f : -1.f;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static float squareosc(float hz, float x) {
|
||||||
|
return sign(sineosc(hz, x));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static float triangleosc(float hz, float x) {
|
||||||
|
return 1.f - fabsf(pos(hz, x) - 0.5f) * 4.f;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static float sawosc(float hz, float x) {
|
||||||
|
return pos(hz, x) * 2.f - 1.f;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
float multiosc(OscillatorGenerationParameter param) {
|
||||||
|
float osc_sample = 0.f;
|
||||||
|
for (size_t i = 0; i < param.oscillators.count; i++) {
|
||||||
|
OscillatorParameter osc = param.oscillators.array[i];
|
||||||
|
switch (osc.osc) {
|
||||||
|
case Sine:
|
||||||
|
osc_sample += sineosc(osc.freq, param.sample);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case Triangle:
|
||||||
|
osc_sample += triangleosc(osc.freq, param.sample);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case Square:
|
||||||
|
osc_sample += squareosc(osc.freq, param.sample);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case Saw:
|
||||||
|
osc_sample += sawosc(osc.freq, param.sample);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return osc_sample;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
SynthSound freq(float duration, OscillatorParameterList osc) {
|
||||||
|
SynthSound samples = get_init_samples(duration);
|
||||||
|
// SynthSound attack = get_attack_samples();
|
||||||
|
|
||||||
|
float* output = malloc(sizeof(float) * samples.sample_count);
|
||||||
|
for (int i = 0; i < samples.sample_count; i++) {
|
||||||
|
float sample = samples.samples[i];
|
||||||
|
OscillatorGenerationParameter param = {
|
||||||
|
.oscillators = osc,
|
||||||
|
.sample = sample
|
||||||
|
};
|
||||||
|
output[i] = multiosc(param) * VOLUME;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// create attack and release
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
let adsrLength = Seq.length output
|
||||||
|
let attackArray = attack |> Seq.take adsrLength
|
||||||
|
let release = Seq.rev attackArray
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
todo: I will change the ADSR approach to an explicit ADSR module(with it's own state)
|
||||||
|
size_t adsr_length = samples.sample_count;
|
||||||
|
float *attackArray = NULL, *releaseArray = NULL;
|
||||||
|
|
||||||
|
if (adsr_length > 0) {
|
||||||
|
//todo: calloc
|
||||||
|
attackArray = malloc(sizeof(float) * adsr_length);
|
||||||
|
size_t attack_length = attack.sample_count < adsr_length
|
||||||
|
? attack.sample_count
|
||||||
|
: adsr_length;
|
||||||
|
|
||||||
|
memcpy(attackArray, attack.samples, attack_length);
|
||||||
|
//todo: calloc
|
||||||
|
releaseArray = malloc(sizeof(float) * adsr_length);
|
||||||
|
memcpy(releaseArray, attackArray, attack_length);
|
||||||
|
reverse_array(releaseArray, 0, adsr_length);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
|
||||||
|
// if (samples.sample_count > 1024) {
|
||||||
|
// samples.sample_count = 1024;
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
// //todo: move to somewhere
|
||||||
|
// for (size_t i = 0; i < 1024; i++) {
|
||||||
|
// synth_sound.samples[i] = 0.0f;
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
|
||||||
|
// for (size_t i = 0; i < samples.sample_count; i++) {
|
||||||
|
// synth_sound.samples[i] = output[i];
|
||||||
|
// }
|
||||||
|
// synth_sound.sample_count = samples.sample_count;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
// return zipped array
|
||||||
|
SynthSound res = {
|
||||||
|
.samples = output,
|
||||||
|
.sample_count = samples.sample_count
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
return res;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/*
|
||||||
|
static SynthSound get_attack_samples() {
|
||||||
|
float attack_time = 0.001 * ATTACK_MS;
|
||||||
|
size_t sample_count = (size_t)(attack_time * SAMPLE_RATE);
|
||||||
|
float* attack = malloc(sizeof(float) * sample_count);
|
||||||
|
float samples_to_rise = SAMPLE_RATE * attack_time;
|
||||||
|
float rising_delta = 1.0 / samples_to_rise;
|
||||||
|
float i = 0.0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (int j = 0; j < sample_count; j++) {
|
||||||
|
i += rising_delta;
|
||||||
|
attack[j] = fmin(i, 1.0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
SynthSound res = {
|
||||||
|
.samples = attack,
|
||||||
|
.sample_count = sample_count
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
return res;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
*/
|
||||||
33
oscillator.h
Normal file
33
oscillator.h
Normal file
@@ -0,0 +1,33 @@
|
|||||||
|
#ifndef OSCILLATOR_H
|
||||||
|
#define OSCILLATOR_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "utils.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef enum {
|
||||||
|
Sine,
|
||||||
|
Triangle,
|
||||||
|
Saw,
|
||||||
|
Square
|
||||||
|
} OscillatorType;
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct OscillatorParameter {
|
||||||
|
OscillatorType osc;
|
||||||
|
float freq;
|
||||||
|
} OscillatorParameter;
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct OscillatorParameterList {
|
||||||
|
OscillatorParameter* array;
|
||||||
|
size_t count;
|
||||||
|
} OscillatorParameterList;
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct OscillatorGenerationParameter {
|
||||||
|
OscillatorParameterList oscillators;
|
||||||
|
float sample;
|
||||||
|
} OscillatorGenerationParameter;
|
||||||
|
|
||||||
|
float multiosc(OscillatorGenerationParameter param);
|
||||||
|
SynthSound freq(float duration, OscillatorParameterList osc);
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
99
ring_buffer.c
Normal file
99
ring_buffer.c
Normal file
@@ -0,0 +1,99 @@
|
|||||||
|
#include "ring_buffer.h"
|
||||||
|
#include "utils.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
RingBuffer ring_buffer_init(size_t buffer_size) {
|
||||||
|
RingBuffer buffer = {
|
||||||
|
.items = calloc(buffer_size, sizeof(float)),
|
||||||
|
.head = 0,
|
||||||
|
.tail = 0,
|
||||||
|
.is_full = 0,
|
||||||
|
.is_empty = 1,
|
||||||
|
.size = buffer_size
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
return buffer;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void ring_buffer_reset(RingBuffer* me) {
|
||||||
|
me->head = 0;
|
||||||
|
me->tail = 0;
|
||||||
|
me->is_full = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// +
|
||||||
|
static void advance_pointer(RingBuffer* me) {
|
||||||
|
if(me->is_full) {
|
||||||
|
me->tail++;
|
||||||
|
if (me->tail == me->size) {
|
||||||
|
me->tail = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
me->head++;
|
||||||
|
if (me->head == me->size) {
|
||||||
|
me->head = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
size_t is_full = me->head == me->tail ? 1 : 0;
|
||||||
|
me->is_full = is_full;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// -
|
||||||
|
static void retreat_pointer(RingBuffer* me) {
|
||||||
|
me->is_full = 0;
|
||||||
|
me->tail++;
|
||||||
|
if (me->tail == me->size) {
|
||||||
|
me->tail = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void ring_buffer_write(RingBuffer* buffer, float* data, size_t count) {
|
||||||
|
if (buffer->is_full || buffer->head + count > buffer->size) {
|
||||||
|
write_log("[WARN] Trying to overfill the ring buffer: \n\tIsFull:%d\n\tHead:%zu\n\tCount:%zu\n\t",
|
||||||
|
buffer->is_full,
|
||||||
|
buffer->head,
|
||||||
|
count);
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
buffer->is_empty = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t i = 0; i < count; i++) {
|
||||||
|
buffer->items[buffer->head] = data[i];
|
||||||
|
advance_pointer(buffer);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
//me->is_empty = is_full && (me->head == me->tail);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int ring_buffer_read(RingBuffer* buffer, float* output, size_t count) {
|
||||||
|
if (buffer->is_empty) {
|
||||||
|
write_log("[WARN] Trying to read empty buffer");
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for (size_t i = 0; i < count; i++) {
|
||||||
|
output[i] = buffer->items[buffer->tail];
|
||||||
|
retreat_pointer(buffer);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
buffer->is_empty = !buffer->is_full && (buffer->head == buffer->tail);
|
||||||
|
return 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
size_t ring_buffer_size(RingBuffer* buffer) {
|
||||||
|
size_t size = buffer->size;
|
||||||
|
if(!buffer->is_full) {
|
||||||
|
if(buffer->head >= buffer->tail) {
|
||||||
|
size = (buffer->head - buffer->tail);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else {
|
||||||
|
size = (buffer->size + buffer->head - buffer->tail);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return size;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
void ring_buffer_print(RingBuffer* me) {
|
||||||
|
write_log("[INFO] The ring buffer: \n\tIsFull:%d\n\tIsEmpty:%d\n\tHead:%zu\n\tTail:%zu\n\t",
|
||||||
|
me->is_full,
|
||||||
|
me->is_empty,
|
||||||
|
me->head,
|
||||||
|
me->tail);
|
||||||
|
}
|
||||||
22
ring_buffer.h
Normal file
22
ring_buffer.h
Normal file
@@ -0,0 +1,22 @@
|
|||||||
|
#ifndef RING_BUFFER_H
|
||||||
|
#define RING_BUFFER_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "stdlib.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct RingBuffer {
|
||||||
|
float* items;
|
||||||
|
size_t head;
|
||||||
|
size_t tail;
|
||||||
|
int is_full;
|
||||||
|
int is_empty;
|
||||||
|
size_t size;
|
||||||
|
} RingBuffer;
|
||||||
|
|
||||||
|
RingBuffer ring_buffer_init(size_t buffer_size);
|
||||||
|
void ring_buffer_reset(RingBuffer* me);
|
||||||
|
void ring_buffer_write(RingBuffer* buffer, float* data, size_t count);
|
||||||
|
int ring_buffer_read(RingBuffer* buffer, float* output, size_t count);
|
||||||
|
size_t ring_buffer_size(RingBuffer* buffer);
|
||||||
|
void ring_buffer_print(RingBuffer* me);
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
18
settings.h
Normal file
18
settings.h
Normal file
@@ -0,0 +1,18 @@
|
|||||||
|
#ifndef SETTINGS_H
|
||||||
|
#define SETTINGS_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#define SAMPLE_RATE 48000.f
|
||||||
|
#define BPM 120.f
|
||||||
|
#define BEAT_DURATION 60.f/BPM
|
||||||
|
#define PITCH_STANDARD 440.f
|
||||||
|
#define VOLUME 0.5f
|
||||||
|
#define ATTACK_MS 100.f
|
||||||
|
#define STREAM_BUFFER_SIZE 4096
|
||||||
|
|
||||||
|
#define SYNTH_PI 3.1415926535f
|
||||||
|
#define SYNTH_VOLUME 0.5f
|
||||||
|
|
||||||
|
#define WINDOW_WIDTH 640
|
||||||
|
#define WINDOW_HEIGHT 480
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
30
utils.c
Normal file
30
utils.c
Normal file
@@ -0,0 +1,30 @@
|
|||||||
|
#include "utils.h"
|
||||||
|
#include "stdlib.h"
|
||||||
|
#include "string.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
// frees the original sounds
|
||||||
|
SynthSound concat_sounds(SynthSound* sounds, size_t count) {
|
||||||
|
size_t total_count = 0;
|
||||||
|
for (size_t i = 0; i < count; i++) {
|
||||||
|
total_count += sounds[i].sample_count;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// array to hold the result
|
||||||
|
float* total = malloc(total_count * sizeof(float));
|
||||||
|
|
||||||
|
size_t current_count = 0;
|
||||||
|
for (size_t i = 0; i < count; i++) {
|
||||||
|
memcpy(total + current_count,
|
||||||
|
sounds[i].samples,
|
||||||
|
sounds[i].sample_count * sizeof(float));
|
||||||
|
current_count += sounds[i].sample_count;
|
||||||
|
|
||||||
|
free(sounds[i].samples);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
SynthSound result = {
|
||||||
|
.samples = total,
|
||||||
|
.sample_count = total_count
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
return result;
|
||||||
|
}
|
||||||
22
utils.h
Normal file
22
utils.h
Normal file
@@ -0,0 +1,22 @@
|
|||||||
|
#ifndef UTILS_H
|
||||||
|
#define UTILS_H
|
||||||
|
|
||||||
|
#include "stdio.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
#define write_log(format,args...) do { \
|
||||||
|
printf(format, ## args); \
|
||||||
|
} while(0)
|
||||||
|
|
||||||
|
//------------------------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
// General SynthSound
|
||||||
|
//------------------------------------------------------------------------------------
|
||||||
|
|
||||||
|
typedef struct SynthSound {
|
||||||
|
float* samples;
|
||||||
|
size_t sample_count;
|
||||||
|
} SynthSound;
|
||||||
|
|
||||||
|
// frees the original sounds
|
||||||
|
SynthSound concat_sounds(SynthSound* sounds, size_t count);
|
||||||
|
|
||||||
|
#endif
|
||||||
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