gst/audiofx/audiochebband.c

   1 /*
   2  * GStreamer
   3  * Copyright (C) 2007-2009 Sebastian Dröge <sebastian.droege@collabora.co.uk>
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Library General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the
  17  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  18  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  19  */
  20
  21 /*
  22  * Chebyshev type 1 filter design based on
  23  * "The Scientist and Engineer's Guide to DSP", Chapter 20.
  24  * http://www.dspguide.com/
  25  *
  26  * For type 2 and Chebyshev filters in general read
  27  * http://en.wikipedia.org/wiki/Chebyshev_filter
  28  *
  29  * Transformation from lowpass to bandpass/bandreject:
  30  * http://docs.dewresearch.com/DspHelp/html/IDH_LinearSystems_LowpassToBandPassZ.htm
  31  * http://docs.dewresearch.com/DspHelp/html/IDH_LinearSystems_LowpassToBandStopZ.htm
  32  *
  33  */
  34
  35 /**
  36  * SECTION:element-audiochebband
  37  *
  38  * Attenuates all frequencies outside (bandpass) or inside (bandreject) of a frequency
  39  * band. The number of poles and the ripple parameter control the rolloff.
  40  *
  41  * This element has the advantage over the windowed sinc bandpass and bandreject filter that it is
  42  * much faster and produces almost as good results. It's only disadvantages are the highly
  43  * non-linear phase and the slower rolloff compared to a windowed sinc filter with a large kernel.
  44  *
  45  * For type 1 the ripple parameter specifies how much ripple in dB is allowed in the passband, i.e.
  46  * some frequencies in the passband will be amplified by that value. A higher ripple value will allow
  47  * a faster rolloff.
  48  *
  49  * For type 2 the ripple parameter specifies the stopband attenuation. In the stopband the gain will
  50  * be at most this value. A lower ripple value will allow a faster rolloff.
  51  *
  52  * As a special case, a Chebyshev type 1 filter with no ripple is a Butterworth filter.
  53  *
  54  * <note>
  55  * Be warned that a too large number of poles can produce noise. The most poles are possible with
  56  * a cutoff frequency at a quarter of the sampling rate.
  57  * </note>
  58  *
  59  * <refsect2>
  60  * <title>Example launch line</title>
  61  * |[
  62  * gst-launch audiotestsrc freq=1500 ! audioconvert ! audiochebband mode=band-pass lower-frequency=1000 upper-frequenc=6000 poles=4 ! audioconvert ! alsasink
  63  * gst-launch filesrc location="melo1.ogg" ! oggdemux ! vorbisdec ! audioconvert ! audiochebband mode=band-reject lower-frequency=1000 upper-frequency=4000 ripple=0.2 ! audioconvert ! alsasink
  64  * gst-launch audiotestsrc wave=white-noise ! audioconvert ! audiochebband mode=band-pass lower-frequency=1000 upper-frequency=4000 type=2 ! audioconvert ! alsasink
  65  * ]|
  66  * </refsect2>
  67  */
  68
  69 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  70 #include "config.h"
  71 #endif
  72
  73 #include <gst/gst.h>
  74 #include <gst/base/gstbasetransform.h>
  75 #include <gst/audio/audio.h>
  76 #include <gst/audio/gstaudiofilter.h>
  77 #include <gst/controller/gstcontroller.h>
  78
  79 #include <math.h>
  80
  81 #include "math_compat.h"
  82
  83 #include "audiochebband.h"
  84
  85 #include "gst/glib-compat-private.h"
  86
  87 #define GST_CAT_DEFAULT gst_audio_cheb_band_debug
  88 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (GST_CAT_DEFAULT);
  89
  90 enum
  91 {
  92   PROP_0,
  93   PROP_MODE,
  94   PROP_TYPE,
  95   PROP_LOWER_FREQUENCY,
  96   PROP_UPPER_FREQUENCY,
  97   PROP_RIPPLE,
  98   PROP_POLES
  99 };
 100
 101 #define DEBUG_INIT(bla) \
 102   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (gst_audio_cheb_band_debug, "audiochebband", 0, "audiochebband element");
 103
 104 GST_BOILERPLATE_FULL (GstAudioChebBand, gst_audio_cheb_band,
 105     GstAudioFXBaseIIRFilter, GST_TYPE_AUDIO_FX_BASE_IIR_FILTER, DEBUG_INIT);
 106
 107 static void gst_audio_cheb_band_set_property (GObject * object,
 108     guint prop_id, const GValue * value, GParamSpec * pspec);
 109 static void gst_audio_cheb_band_get_property (GObject * object,
 110     guint prop_id, GValue * value, GParamSpec * pspec);
 111 static void gst_audio_cheb_band_finalize (GObject * object);
 112
 113 static gboolean gst_audio_cheb_band_setup (GstAudioFilter * filter,
 114     GstRingBufferSpec * format);
 115
 116 enum
 117 {
 118   MODE_BAND_PASS = 0,
 119   MODE_BAND_REJECT
 120 };
 121
 122 #define GST_TYPE_AUDIO_CHEBYSHEV_FREQ_BAND_MODE (gst_audio_cheb_band_mode_get_type ())
 123 static GType
 124 gst_audio_cheb_band_mode_get_type (void)
 125 {
 126   static GType gtype = 0;
 127
 128   if (gtype == 0) {
 129     static const GEnumValue values[] = {
 130       {MODE_BAND_PASS, "Band pass (default)",
 131           "band-pass"},
 132       {MODE_BAND_REJECT, "Band reject",
 133           "band-reject"},
 134       {0, NULL, NULL}
 135     };
 136
 137     gtype = g_enum_register_static ("GstAudioChebBandMode", values);
 138   }
 139   return gtype;
 140 }
 141
 142 /* GObject vmethod implementations */
 143
 144 static void
 145 gst_audio_cheb_band_base_init (gpointer klass)
 146 {
 147   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
 148
 149   gst_element_class_set_details_simple (element_class,
 150       "Band pass & band reject filter", "Filter/Effect/Audio",
 151       "Chebyshev band pass and band reject filter",
 152       "Sebastian Dröge <sebastian.droege@collabora.co.uk>");
 153 }
 154
 155 static void
 156 gst_audio_cheb_band_class_init (GstAudioChebBandClass * klass)
 157 {
 158   GObjectClass *gobject_class = (GObjectClass *) klass;
 159   GstAudioFilterClass *filter_class = (GstAudioFilterClass *) klass;
 160
 161   gobject_class->set_property = gst_audio_cheb_band_set_property;
 162   gobject_class->get_property = gst_audio_cheb_band_get_property;
 163   gobject_class->finalize = gst_audio_cheb_band_finalize;
 164
 165   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_MODE,
 166       g_param_spec_enum ("mode", "Mode",
 167           "Low pass or high pass mode", GST_TYPE_AUDIO_CHEBYSHEV_FREQ_BAND_MODE,
 168           MODE_BAND_PASS,
 169           G_PARAM_READWRITE | GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 170   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_TYPE,
 171       g_param_spec_int ("type", "Type", "Type of the chebychev filter", 1, 2, 1,
 172           G_PARAM_READWRITE | GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 173
 174   /* FIXME: Don't use the complete possible range but restrict the upper boundary
 175    * so automatically generated UIs can use a slider without */
 176   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_LOWER_FREQUENCY,
 177       g_param_spec_float ("lower-frequency", "Lower frequency",
 178           "Start frequency of the band (Hz)", 0.0, 100000.0,
 179           0.0,
 180           G_PARAM_READWRITE | GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 181   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_UPPER_FREQUENCY,
 182       g_param_spec_float ("upper-frequency", "Upper frequency",
 183           "Stop frequency of the band (Hz)", 0.0, 100000.0, 0.0,
 184           G_PARAM_READWRITE | GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 185   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_RIPPLE,
 186       g_param_spec_float ("ripple", "Ripple", "Amount of ripple (dB)", 0.0,
 187           200.0, 0.25,
 188           G_PARAM_READWRITE | GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 189   /* FIXME: What to do about this upper boundary? With a frequencies near
 190    * rate/4 32 poles are completely possible, with frequencies very low
 191    * or very high 16 poles already produces only noise */
 192   g_object_class_install_property (gobject_class, PROP_POLES,
 193       g_param_spec_int ("poles", "Poles",
 194           "Number of poles to use, will be rounded up to the next multiply of four",
 195           4, 32, 4,
 196           G_PARAM_READWRITE | GST_PARAM_CONTROLLABLE | G_PARAM_STATIC_STRINGS));
 197
 198   filter_class->setup = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_audio_cheb_band_setup);
 199 }
 200
 201 static void
 202 gst_audio_cheb_band_init (GstAudioChebBand * filter,
 203     GstAudioChebBandClass * klass)
 204 {
 205   filter->lower_frequency = filter->upper_frequency = 0.0;
 206   filter->mode = MODE_BAND_PASS;
 207   filter->type = 1;
 208   filter->poles = 4;
 209   filter->ripple = 0.25;
 210
 211   filter->lock = g_mutex_new ();
 212 }
 213
 214 static void
 215 generate_biquad_coefficients (GstAudioChebBand * filter,
 216     gint p, gdouble * a0, gdouble * a1, gdouble * a2, gdouble * a3,
 217     gdouble * a4, gdouble * b1, gdouble * b2, gdouble * b3, gdouble * b4)
 218 {
 219   gint np = filter->poles / 2;
 220   gdouble ripple = filter->ripple;
 221
 222   /* pole location in s-plane */
 223   gdouble rp, ip;
 224
 225   /* zero location in s-plane */
 226   gdouble iz = 0.0;
 227
 228   /* transfer function coefficients for the z-plane */
 229   gdouble x0, x1, x2, y1, y2;
 230   gint type = filter->type;
 231
 232   /* Calculate pole location for lowpass at frequency 1 */
 233   {
 234     gdouble angle = (G_PI / 2.0) * (2.0 * p - 1) / np;
 235
 236     rp = -sin (angle);
 237     ip = cos (angle);
 238   }
 239
 240   /* If we allow ripple, move the pole from the unit
 241    * circle to an ellipse and keep cutoff at frequency 1 */
 242   if (ripple > 0 && type == 1) {
 243     gdouble es, vx;
 244
 245     es = sqrt (pow (10.0, ripple / 10.0) - 1.0);
 246
 247     vx = (1.0 / np) * asinh (1.0 / es);
 248     rp = rp * sinh (vx);
 249     ip = ip * cosh (vx);
 250   } else if (type == 2) {
 251     gdouble es, vx;
 252
 253     es = sqrt (pow (10.0, ripple / 10.0) - 1.0);
 254     vx = (1.0 / np) * asinh (es);
 255     rp = rp * sinh (vx);
 256     ip = ip * cosh (vx);
 257   }
 258
 259   /* Calculate inverse of the pole location to move from
 260    * type I to type II */
 261   if (type == 2) {
 262     gdouble mag2 = rp * rp + ip * ip;
 263
 264     rp /= mag2;
 265     ip /= mag2;
 266   }
 267
 268   /* Calculate zero location for frequency 1 on the
 269    * unit circle for type 2 */
 270   if (type == 2) {
 271     gdouble angle = G_PI / (np * 2.0) + ((p - 1) * G_PI) / (np);
 272     gdouble mag2;
 273
 274     iz = cos (angle);
 275     mag2 = iz * iz;
 276     iz /= mag2;
 277   }
 278
 279   /* Convert from s-domain to z-domain by
 280    * using the bilinear Z-transform, i.e.
 281    * substitute s by (2/t)*((z-1)/(z+1))
 282    * with t = 2 * tan(0.5).
 283    */
 284   if (type == 1) {
 285     gdouble t, m, d;
 286
 287     t = 2.0 * tan (0.5);
 288     m = rp * rp + ip * ip;
 289     d = 4.0 - 4.0 * rp * t + m * t * t;
 290
 291     x0 = (t * t) / d;
 292     x1 = 2.0 * x0;
 293     x2 = x0;
 294     y1 = (8.0 - 2.0 * m * t * t) / d;
 295     y2 = (-4.0 - 4.0 * rp * t - m * t * t) / d;
 296   } else {
 297     gdouble t, m, d;
 298
 299     t = 2.0 * tan (0.5);
 300     m = rp * rp + ip * ip;
 301     d = 4.0 - 4.0 * rp * t + m * t * t;
 302
 303     x0 = (t * t * iz * iz + 4.0) / d;
 304     x1 = (-8.0 + 2.0 * iz * iz * t * t) / d;
 305     x2 = x0;
 306     y1 = (8.0 - 2.0 * m * t * t) / d;
 307     y2 = (-4.0 - 4.0 * rp * t - m * t * t) / d;
 308   }
 309
 310   /* Convert from lowpass at frequency 1 to either bandpass
 311    * or band reject.
 312    *
 313    * For bandpass substitute z^(-1) with:
 314    *
 315    *   -2            -1
 316    * -z   + alpha * z   - beta
 317    * ----------------------------
 318    *         -2            -1
 319    * beta * z   - alpha * z   + 1
 320    *
 321    * alpha = (2*a*b)/(1+b)
 322    * beta = (b-1)/(b+1)
 323    * a = cos((w1 + w0)/2) / cos((w1 - w0)/2)
 324    * b = tan(1/2) * cot((w1 - w0)/2)
 325    *
 326    * For bandreject substitute z^(-1) with:
 327    *
 328    *  -2            -1
 329    * z   - alpha * z   + beta
 330    * ----------------------------
 331    *         -2            -1
 332    * beta * z   - alpha * z   + 1
 333    *
 334    * alpha = (2*a)/(1+b)
 335    * beta = (1-b)/(1+b)
 336    * a = cos((w1 + w0)/2) / cos((w1 - w0)/2)
 337    * b = tan(1/2) * tan((w1 - w0)/2)
 338    *
 339    */
 340   {
 341     gdouble a, b, d;
 342     gdouble alpha, beta;
 343     gdouble w0 =
 344         2.0 * G_PI * (filter->lower_frequency /
 345         GST_AUDIO_FILTER (filter)->format.rate);
 346     gdouble w1 =
 347         2.0 * G_PI * (filter->upper_frequency /
 348         GST_AUDIO_FILTER (filter)->format.rate);
 349
 350     if (filter->mode == MODE_BAND_PASS) {
 351       a = cos ((w1 + w0) / 2.0) / cos ((w1 - w0) / 2.0);
 352       b = tan (1.0 / 2.0) / tan ((w1 - w0) / 2.0);
 353
 354       alpha = (2.0 * a * b) / (1.0 + b);
 355       beta = (b - 1.0) / (b + 1.0);
 356
 357       d = 1.0 + beta * (y1 - beta * y2);
 358
 359       *a0 = (x0 + beta * (-x1 + beta * x2)) / d;
 360       *a1 = (alpha * (-2.0 * x0 + x1 + beta * x1 - 2.0 * beta * x2)) / d;
 361       *a2 =
 362           (-x1 - beta * beta * x1 + 2.0 * beta * (x0 + x2) +
 363           alpha * alpha * (x0 - x1 + x2)) / d;
 364       *a3 = (alpha * (x1 + beta * (-2.0 * x0 + x1) - 2.0 * x2)) / d;
 365       *a4 = (beta * (beta * x0 - x1) + x2) / d;
 366       *b1 = (alpha * (2.0 + y1 + beta * y1 - 2.0 * beta * y2)) / d;
 367       *b2 =
 368           (-y1 - beta * beta * y1 - alpha * alpha * (1.0 + y1 - y2) +
 369           2.0 * beta * (-1.0 + y2)) / d;
 370       *b3 = (alpha * (y1 + beta * (2.0 + y1) - 2.0 * y2)) / d;
 371       *b4 = (-beta * beta - beta * y1 + y2) / d;
 372     } else {
 373       a = cos ((w1 + w0) / 2.0) / cos ((w1 - w0) / 2.0);
 374       b = tan (1.0 / 2.0) * tan ((w1 - w0) / 2.0);
 375
 376       alpha = (2.0 * a) / (1.0 + b);
 377       beta = (1.0 - b) / (1.0 + b);
 378
 379       d = -1.0 + beta * (beta * y2 + y1);
 380
 381       *a0 = (-x0 - beta * x1 - beta * beta * x2) / d;
 382       *a1 = (alpha * (2.0 * x0 + x1 + beta * x1 + 2.0 * beta * x2)) / d;
 383       *a2 =
 384           (-x1 - beta * beta * x1 - 2.0 * beta * (x0 + x2) -
 385           alpha * alpha * (x0 + x1 + x2)) / d;
 386       *a3 = (alpha * (x1 + beta * (2.0 * x0 + x1) + 2.0 * x2)) / d;
 387       *a4 = (-beta * beta * x0 - beta * x1 - x2) / d;
 388       *b1 = (alpha * (-2.0 + y1 + beta * y1 + 2.0 * beta * y2)) / d;
 389       *b2 =
 390           -(y1 + beta * beta * y1 + 2.0 * beta * (-1.0 + y2) +
 391           alpha * alpha * (-1.0 + y1 + y2)) / d;
 392       *b3 = (alpha * (beta * (-2.0 + y1) + y1 + 2.0 * y2)) / d;
 393       *b4 = -(-beta * beta + beta * y1 + y2) / d;
 394     }
 395   }
 396 }
 397
 398 static void
 399 generate_coefficients (GstAudioChebBand * filter)
 400 {
 401   if (GST_AUDIO_FILTER (filter)->format.rate == 0) {
 402     gdouble *a = g_new0 (gdouble, 1);
 403
 404     a[0] = 1.0;
 405     gst_audio_fx_base_iir_filter_set_coefficients (GST_AUDIO_FX_BASE_IIR_FILTER
 406         (filter), a, 1, NULL, 0);
 407     GST_LOG_OBJECT (filter, "rate was not set yet");
 408     return;
 409   }
 410
 411   if (filter->upper_frequency <= filter->lower_frequency) {
 412     gdouble *a = g_new0 (gdouble, 1);
 413
 414     a[0] = (filter->mode == MODE_BAND_PASS) ? 0.0 : 1.0;
 415     gst_audio_fx_base_iir_filter_set_coefficients (GST_AUDIO_FX_BASE_IIR_FILTER
 416         (filter), a, 1, NULL, 0);
 417
 418     GST_LOG_OBJECT (filter, "frequency band had no or negative dimension");
 419     return;
 420   }
 421
 422   if (filter->upper_frequency > GST_AUDIO_FILTER (filter)->format.rate / 2) {
 423     filter->upper_frequency = GST_AUDIO_FILTER (filter)->format.rate / 2;
 424     GST_LOG_OBJECT (filter, "clipped upper frequency to nyquist frequency");
 425   }
 426
 427   if (filter->lower_frequency < 0.0) {
 428     filter->lower_frequency = 0.0;
 429     GST_LOG_OBJECT (filter, "clipped lower frequency to 0.0");
 430   }
 431
 432   /* Calculate coefficients for the chebyshev filter */
 433   {
 434     gint np = filter->poles;
 435     gdouble *a, *b;
 436     gint i, p;
 437
 438     a = g_new0 (gdouble, np + 5);
 439     b = g_new0 (gdouble, np + 5);
 440
 441     /* Calculate transfer function coefficients */
 442     a[4] = 1.0;
 443     b[4] = 1.0;
 444
 445     for (p = 1; p <= np / 4; p++) {
 446       gdouble a0, a1, a2, a3, a4, b1, b2, b3, b4;
 447       gdouble *ta = g_new0 (gdouble, np + 5);
 448       gdouble *tb = g_new0 (gdouble, np + 5);
 449
 450       generate_biquad_coefficients (filter, p, &a0, &a1, &a2, &a3, &a4, &b1,
 451           &b2, &b3, &b4);
 452
 453       memcpy (ta, a, sizeof (gdouble) * (np + 5));
 454       memcpy (tb, b, sizeof (gdouble) * (np + 5));
 455
 456       /* add the new coefficients for the new two poles
 457        * to the cascade by multiplication of the transfer
 458        * functions */
 459       for (i = 4; i < np + 5; i++) {
 460         a[i] =
 461             a0 * ta[i] + a1 * ta[i - 1] + a2 * ta[i - 2] + a3 * ta[i - 3] +
 462             a4 * ta[i - 4];
 463         b[i] =
 464             tb[i] - b1 * tb[i - 1] - b2 * tb[i - 2] - b3 * tb[i - 3] -
 465             b4 * tb[i - 4];
 466       }
 467       g_free (ta);
 468       g_free (tb);
 469     }
 470
 471     /* Move coefficients to the beginning of the array
 472      * and multiply the b coefficients with -1 to move from
 473      * the transfer function's coefficients to the difference
 474      * equation's coefficients */
 475     b[4] = 0.0;
 476     for (i = 0; i <= np; i++) {
 477       a[i] = a[i + 4];
 478       b[i] = -b[i + 4];
 479     }
 480
 481     /* Normalize to unity gain at frequency 0 and frequency
 482      * 0.5 for bandreject and unity gain at band center frequency
 483      * for bandpass */
 484     if (filter->mode == MODE_BAND_REJECT) {
 485       /* gain is sqrt(H(0)*H(0.5)) */
 486
 487       gdouble gain1 =
 488           gst_audio_fx_base_iir_filter_calculate_gain (a, np + 1, b, np + 1,
 489           1.0, 0.0);
 490       gdouble gain2 =
 491           gst_audio_fx_base_iir_filter_calculate_gain (a, np + 1, b, np + 1,
 492           -1.0, 0.0);
 493
 494       gain1 = sqrt (gain1 * gain2);
 495
 496       for (i = 0; i <= np; i++) {
 497         a[i] /= gain1;
 498       }
 499     } else {
 500       /* gain is H(wc), wc = center frequency */
 501
 502       gdouble w1 =
 503           2.0 * G_PI * (filter->lower_frequency /
 504           GST_AUDIO_FILTER (filter)->format.rate);
 505       gdouble w2 =
 506           2.0 * G_PI * (filter->upper_frequency /
 507           GST_AUDIO_FILTER (filter)->format.rate);
 508       gdouble w0 = (w2 + w1) / 2.0;
 509       gdouble zr = cos (w0), zi = sin (w0);
 510       gdouble gain =
 511           gst_audio_fx_base_iir_filter_calculate_gain (a, np + 1, b, np + 1, zr,
 512           zi);
 513
 514       for (i = 0; i <= np; i++) {
 515         a[i] /= gain;
 516       }
 517     }
 518
 519     gst_audio_fx_base_iir_filter_set_coefficients (GST_AUDIO_FX_BASE_IIR_FILTER
 520         (filter), a, np + 1, b, np + 1);
 521
 522     GST_LOG_OBJECT (filter,
 523         "Generated IIR coefficients for the Chebyshev filter");
 524     GST_LOG_OBJECT (filter,
 525         "mode: %s, type: %d, poles: %d, lower-frequency: %.2f Hz, upper-frequency: %.2f Hz, ripple: %.2f dB",
 526         (filter->mode == MODE_BAND_PASS) ? "band-pass" : "band-reject",
 527         filter->type, filter->poles, filter->lower_frequency,
 528         filter->upper_frequency, filter->ripple);
 529
 530     GST_LOG_OBJECT (filter, "%.2f dB gain @ 0Hz",
 531         20.0 * log10 (gst_audio_fx_base_iir_filter_calculate_gain (a, np + 1, b,
 532                 np + 1, 1.0, 0.0)));
 533     {
 534       gdouble w1 =
 535           2.0 * G_PI * (filter->lower_frequency /
 536           GST_AUDIO_FILTER (filter)->format.rate);
 537       gdouble w2 =
 538           2.0 * G_PI * (filter->upper_frequency /
 539           GST_AUDIO_FILTER (filter)->format.rate);
 540       gdouble w0 = (w2 + w1) / 2.0;
 541       gdouble zr, zi;
 542
 543       zr = cos (w1);
 544       zi = sin (w1);
 545       GST_LOG_OBJECT (filter, "%.2f dB gain @ %dHz",
 546           20.0 * log10 (gst_audio_fx_base_iir_filter_calculate_gain (a, np + 1,
 547                   b, np + 1, zr, zi)), (int) filter->lower_frequency);
 548       zr = cos (w0);
 549       zi = sin (w0);
 550       GST_LOG_OBJECT (filter, "%.2f dB gain @ %dHz",
 551           20.0 * log10 (gst_audio_fx_base_iir_filter_calculate_gain (a, np + 1,
 552                   b, np + 1, zr, zi)),
 553           (int) ((filter->lower_frequency + filter->upper_frequency) / 2.0));
 554       zr = cos (w2);
 555       zi = sin (w2);
 556       GST_LOG_OBJECT (filter, "%.2f dB gain @ %dHz",
 557           20.0 * log10 (gst_audio_fx_base_iir_filter_calculate_gain (a, np + 1,
 558                   b, np + 1, zr, zi)), (int) filter->upper_frequency);
 559     }
 560     GST_LOG_OBJECT (filter, "%.2f dB gain @ %dHz",
 561         20.0 * log10 (gst_audio_fx_base_iir_filter_calculate_gain (a, np + 1, b,
 562                 np + 1, -1.0, 0.0)),
 563         GST_AUDIO_FILTER (filter)->format.rate / 2);
 564   }
 565 }
 566
 567 static void
 568 gst_audio_cheb_band_finalize (GObject * object)
 569 {
 570   GstAudioChebBand *filter = GST_AUDIO_CHEB_BAND (object);
 571
 572   g_mutex_free (filter->lock);
 573   filter->lock = NULL;
 574
 575   G_OBJECT_CLASS (parent_class)->finalize (object);
 576 }
 577
 578 static void
 579 gst_audio_cheb_band_set_property (GObject * object, guint prop_id,
 580     const GValue * value, GParamSpec * pspec)
 581 {
 582   GstAudioChebBand *filter = GST_AUDIO_CHEB_BAND (object);
 583
 584   switch (prop_id) {
 585     case PROP_MODE:
 586       g_mutex_lock (filter->lock);
 587       filter->mode = g_value_get_enum (value);
 588       generate_coefficients (filter);
 589       g_mutex_unlock (filter->lock);
 590       break;
 591     case PROP_TYPE:
 592       g_mutex_lock (filter->lock);
 593       filter->type = g_value_get_int (value);
 594       generate_coefficients (filter);
 595       g_mutex_unlock (filter->lock);
 596       break;
 597     case PROP_LOWER_FREQUENCY:
 598       g_mutex_lock (filter->lock);
 599       filter->lower_frequency = g_value_get_float (value);
 600       generate_coefficients (filter);
 601       g_mutex_unlock (filter->lock);
 602       break;
 603     case PROP_UPPER_FREQUENCY:
 604       g_mutex_lock (filter->lock);
 605       filter->upper_frequency = g_value_get_float (value);
 606       generate_coefficients (filter);
 607       g_mutex_unlock (filter->lock);
 608       break;
 609     case PROP_RIPPLE:
 610       g_mutex_lock (filter->lock);
 611       filter->ripple = g_value_get_float (value);
 612       generate_coefficients (filter);
 613       g_mutex_unlock (filter->lock);
 614       break;
 615     case PROP_POLES:
 616       g_mutex_lock (filter->lock);
 617       filter->poles = GST_ROUND_UP_4 (g_value_get_int (value));
 618       generate_coefficients (filter);
 619       g_mutex_unlock (filter->lock);
 620       break;
 621     default:
 622       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 623       break;
 624   }
 625 }
 626
 627 static void
 628 gst_audio_cheb_band_get_property (GObject * object, guint prop_id,
 629     GValue * value, GParamSpec * pspec)
 630 {
 631   GstAudioChebBand *filter = GST_AUDIO_CHEB_BAND (object);
 632
 633   switch (prop_id) {
 634     case PROP_MODE:
 635       g_value_set_enum (value, filter->mode);
 636       break;
 637     case PROP_TYPE:
 638       g_value_set_int (value, filter->type);
 639       break;
 640     case PROP_LOWER_FREQUENCY:
 641       g_value_set_float (value, filter->lower_frequency);
 642       break;
 643     case PROP_UPPER_FREQUENCY:
 644       g_value_set_float (value, filter->upper_frequency);
 645       break;
 646     case PROP_RIPPLE:
 647       g_value_set_float (value, filter->ripple);
 648       break;
 649     case PROP_POLES:
 650       g_value_set_int (value, filter->poles);
 651       break;
 652     default:
 653       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 654       break;
 655   }
 656 }
 657
 658 /* GstAudioFilter vmethod implementations */
 659
 660 static gboolean
 661 gst_audio_cheb_band_setup (GstAudioFilter * base, GstRingBufferSpec * format)
 662 {
 663   GstAudioChebBand *filter = GST_AUDIO_CHEB_BAND (base);
 664
 665   generate_coefficients (filter);
 666
 667   return GST_AUDIO_FILTER_CLASS (parent_class)->setup (base, format);
 668 }