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   union {
  30     ogg_uint32_t i;
  31     float f;
  32   } ix;
  33   ix.f = x;
  34   ix.i = (ix.i & 0x80000000U) | (0x3f800000U);
  35   return ix.f;
  36 }
  37
  38 /* Segher was off (too high) by ~ .3 decibel.  Center the conversion correctly. */
  39 static float todB(const float *x){
  40   union {
  41     ogg_uint32_t i;
  42     float f;
  43   } ix;
  44   ix.f = *x;
  45   ix.i = ix.i&0x7fffffff;
  46   return (float)(ix.i * 7.17711438e-7f -764.6161886f);
  47 }
  48
  49 #define todB_nn(x) todB(x)
  50
  51 #else
  52
  53 static float unitnorm(float x){
  54   if(x<0)return(-1.f);
  55   return(1.f);
  56 }
  57
  58 #define todB(x)   (*(x)==0?-400.f:log(*(x)**(x))*4.34294480f)
  59 #define todB_nn(x)   (*(x)==0.f?-400.f:log(*(x))*8.6858896f)
  60
  61 #endif
  62
  63 #define fromdB(x) (exp((x)*.11512925f))
  64
  65 /* The bark scale equations are approximations, since the original
  66    table was somewhat hand rolled.  The below are chosen to have the
  67    best possible fit to the rolled tables, thus their somewhat odd
  68    appearance (these are more accurate and over a longer range than
  69    the oft-quoted bark equations found in the texts I have).  The
  70    approximations are valid from 0 - 30kHz (nyquist) or so.
  71
  72    all f in Hz, z in Bark */
  73
  74 #define toBARK(n)   (13.1f*atan(.00074f*(n))+2.24f*atan((n)*(n)*1.85e-8f)+1e-4f*(n))
  75 #define fromBARK(z) (102.f*(z)-2.f*pow(z,2.f)+.4f*pow(z,3.f)+pow(1.46f,z)-1.f)
  76 #define toMEL(n)    (log(1.f+(n)*.001f)*1442.695f)
  77 #define fromMEL(m)  (1000.f*exp((m)/1442.695f)-1000.f)
  78
  79 /* Frequency to octave.  We arbitrarily declare 63.5 Hz to be octave
  80    0.0 */
  81
  82 #define toOC(n)     (log(n)*1.442695f-5.965784f)
  83 #define fromOC(o)   (exp(((o)+5.965784f)*.693147f))
  84
  85 #endif
  86