lib/scales.h

   1 /********************************************************************
   2  *                                                                  *
   3  * THIS FILE IS PART OF THE OggVorbis SOFTWARE CODEC SOURCE CODE.   *
   4  * USE, DISTRIBUTION AND REPRODUCTION OF THIS LIBRARY SOURCE IS     *
   5  * GOVERNED BY A BSD-STYLE SOURCE LICENSE INCLUDED WITH THIS SOURCE *
   6  * IN 'COPYING'. PLEASE READ THESE TERMS BEFORE DISTRIBUTING.       *
   7  *                                                                  *
   8  * THE OggVorbis SOURCE CODE IS (C) COPYRIGHT 1994-2002             *
   9  * by the XIPHOPHORUS Company http://www.xiph.org/                  *
  10  *                                                                  *
  11  ********************************************************************
  12
  13  function: linear scale -> dB, Bark and Mel scales
  14  last mod: $Id$
  15
  16  ********************************************************************/
  17
  18 #ifndef _V_SCALES_H_
  19 #define _V_SCALES_H_
  20
  21 #include <math.h>
  22 #include "os.h"
  23
  24 /* 20log10(x) */
  25 #define VORBIS_IEEE_FLOAT32 1
  26 #ifdef VORBIS_IEEE_FLOAT32
  27
  28 static float unitnorm(float x){
  29   ogg_uint32_t *ix=(ogg_uint32_t *)&x;
  30   *ix=(*ix&0x80000000UL)|(0x3f800000UL);
  31   return(x);
  32 }
  33
  34 static float FABS(float *x){
  35   ogg_uint32_t *ix=(ogg_uint32_t *)x;
  36   *ix&=0x7fffffffUL;
  37   return(*x);
  38 }
  39
  40 /* Segher was off (too high) by ~ .3 decibel.  Center the conversion correctly. */
  41 static float todB(const float *x){
  42   return (float)((*(ogg_int32_t *)x)&0x7fffffff) * 7.17711438e-7f -764.6161886f;
  43 }
  44
  45 #define todB_nn(x) todB(x)
  46
  47 #else
  48
  49 static float unitnorm(float x){
  50   if(x<0)return(-1.f);
  51   return(1.f);
  52 }
  53
  54 #define FABS(x) fabs(*(x))
  55
  56 #define todB(x)   (*(x)==0?-400.f:log(*(x)**(x))*4.34294480f)
  57 #define todB_nn(x)   (*(x)==0.f?-400.f:log(*(x))*8.6858896f)
  58
  59 #endif
  60
  61 #define fromdB(x) (exp((x)*.11512925f))
  62
  63 /* The bark scale equations are approximations, since the original
  64    table was somewhat hand rolled.  The below are chosen to have the
  65    best possible fit to the rolled tables, thus their somewhat odd
  66    appearance (these are more accurate and over a longer range than
  67    the oft-quoted bark equations found in the texts I have).  The
  68    approximations are valid from 0 - 30kHz (nyquist) or so.
  69
  70    all f in Hz, z in Bark */
  71
  72 #define toBARK(n)   (13.1f*atan(.00074f*(n))+2.24f*atan((n)*(n)*1.85e-8f)+1e-4f*(n))
  73 #define fromBARK(z) (102.f*(z)-2.f*pow(z,2.f)+.4f*pow(z,3.f)+pow(1.46f,z)-1.f)
  74 #define toMEL(n)    (log(1.f+(n)*.001f)*1442.695f)
  75 #define fromMEL(m)  (1000.f*exp((m)/1442.695f)-1000.f)
  76
  77 /* Frequency to octave.  We arbitrarily declare 63.5 Hz to be octave
  78    0.0 */
  79
  80 #define toOC(n)     (log(n)*1.442695f-5.965784f)
  81 #define fromOC(o)   (exp(((o)+5.965784f)*.693147f))
  82
  83 #endif
  84