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 1994-2001             *
   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: scales.h,v 1.22 2002/03/21 04:04:26 xiphmont Exp $
  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 #ifdef VORBIS_IEEE_FLOAT32
  26
  27 static float unitnorm(float x){
  28   ogg_uint32_t *ix=(ogg_uint32_t *)&x;
  29   *ix=(*ix&0x80000000UL)|(0x3f800000UL);
  30   return(x);
  31 }
  32
  33 static float FABS(float x){
  34   ogg_uint32_t *ix=(ogg_uint32_t *)&x;
  35   *ix&=0x7fffffffUL;
  36   return(x);
  37 }
  38
  39 static float todB(const float *x){
  40   float calc;
  41   ogg_int32_t *i=(ogg_int32_t *)x;
  42   calc = ((*i) & 0x7fffffff);
  43   calc *= 7.1771144e-7f;
  44   calc += -764.27118f;
  45   return calc;
  46 }
  47
  48 #define todB_nn(x) todB(x)
  49
  50 #else
  51
  52 static float unitnorm(float x){
  53   if(x<0)return(-1.f);
  54   return(1.f);
  55 }
  56
  57 #define FABS(x) fabs(*(x))
  58
  59 #define todB(x)   (*(x)==0?-400.f:log(*(x)**(x))*4.34294480f)
  60 #define todB_nn(x)   (*(x)==0.f?-400.f:log(*(x))*8.6858896f)
  61
  62 #endif
  63
  64 #define fromdB(x) (exp((x)*.11512925f))
  65
  66 /* The bark scale equations are approximations, since the original
  67    table was somewhat hand rolled.  The below are chosen to have the
  68    best possible fit to the rolled tables, thus their somewhat odd
  69    appearance (these are more accurate and over a longer range than
  70    the oft-quoted bark equations found in the texts I have).  The
  71    approximations are valid from 0 - 30kHz (nyquist) or so.
  72
  73    all f in Hz, z in Bark */
  74
  75 #define toBARK(n)   (13.1f*atan(.00074f*(n))+2.24f*atan((n)*(n)*1.85e-8f)+1e-4f*(n))
  76 #define fromBARK(z) (102.f*(z)-2.f*pow(z,2.f)+.4f*pow(z,3.f)+pow(1.46f,z)-1.f)
  77 #define toMEL(n)    (log(1.f+(n)*.001f)*1442.695f)
  78 #define fromMEL(m)  (1000.f*exp((m)/1442.695f)-1000.f)
  79
  80 /* Frequency to octave.  We arbitrarily declare 63.5 Hz to be octave
  81    0.0 */
  82
  83 #define toOC(n)     (log(n)*1.442695f-5.965784f)
  84 #define fromOC(o)   (exp(((o)+5.965784f)*.693147f))
  85
  86 #endif
  87