First PPM experiment
This commit is contained in:
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all: main
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./main
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main: main.cpp sound_server.h sound_server.cpp Makefile
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g++ -std=c++11 -o main main.cpp sound_server.cpp `sdl-config --cflags --libs`
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@@ -0,0 +1,74 @@
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#include <SDL/SDL.h>
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#include <iostream>
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#include "sound_server.h"
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// Naive example of 1-bit audio mixing employing PPM technique
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// Adrian Scripca <benishor@gmail.com>
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struct oscillator {
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void init(uint16_t sr) { samplerate = sr; }
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void set_frequency(uint16_t frequency) {
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samples_per_cycle = samplerate / frequency;
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// phase = 0; // hard sync
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}
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bool tick() {
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phase = (phase + 1) % samples_per_cycle;
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return phase < (samples_per_cycle / 2 * duty_cycle / 100);
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}
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uint16_t samples_per_cycle;
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uint16_t duty_cycle = 4; // percentage
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uint32_t phase = 0;
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uint16_t samplerate;
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};
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struct synth : sound_producer_1bit {
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explicit synth(uint16_t samplerate) {
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for (auto& o : oscs) {
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o.init(samplerate);
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}
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}
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bool tick() override {
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return oscs[0].tick() | oscs[1].tick() | oscs[2].tick() | oscs[3].tick();
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}
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void major_chord(float root) {
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oscs[0].set_frequency(root);
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oscs[1].set_frequency(root * 5.0f / 4.0f); // major third
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oscs[2].set_frequency(root * 3.0f / 2.0f); // perfect fifth
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oscs[3].set_frequency(root * 2.0f); // octave
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}
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void minor_chord(float root) {
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oscs[0].set_frequency(root);
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oscs[1].set_frequency(root * 6.0f / 5.0f); // minor third
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oscs[2].set_frequency(root * 3.0f / 2.0f); // perfect fifth
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oscs[3].set_frequency(root * 2.0f); // octave
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}
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oscillator oscs[4];
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};
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int main(int argc, char* argv[]) {
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std::cout << "1bit PPM technique example" << std::endl;
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// setup
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const uint16_t SampleRate = 44100;
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synth instrument{SampleRate};
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sound_server_1bit sound_server{SampleRate, instrument};
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// fool around. Gmaj, Cmaj, Emaj (la bamba)
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instrument.major_chord(98);
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SDL_Delay(1000);
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instrument.major_chord(130.81);
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SDL_Delay(1000);
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instrument.major_chord(146.83);
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SDL_Delay(1000);
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return 0;
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}
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@@ -0,0 +1,37 @@
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#include "sound_server.h"
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#include <SDL/SDL.h>
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#include <iostream>
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void audio_callback(void* param, uint8_t* stream, int len) {
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sound_producer_1bit* producer = reinterpret_cast<sound_producer_1bit*>(param);
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for (int i = 0; i < len; i++) {
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*stream++ = producer->tick() ? 255 : 0;
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}
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}
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sound_server_1bit::sound_server_1bit(uint16_t samplerate,
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sound_producer_1bit& producer) {
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if (SDL_Init(SDL_INIT_AUDIO) < 0) {
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std::cerr << "Init failed" << std::endl;
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exit(1);
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}
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SDL_AudioSpec as;
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as.freq = samplerate;
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as.format = AUDIO_U8;
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as.samples = 256;
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as.callback = audio_callback;
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as.userdata = reinterpret_cast<void*>(&producer);
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as.channels = 1;
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if (SDL_OpenAudio(&as, NULL) < 0) {
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std::cerr << "Unable to open audio" << std::endl;
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exit(1);
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}
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SDL_PauseAudio(0);
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}
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sound_server_1bit::~sound_server_1bit() { SDL_Quit(); }
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@@ -0,0 +1,12 @@
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#pragma once
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#include <cstdint>
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struct sound_producer_1bit {
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// false = off, true = on
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virtual bool tick() = 0;
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};
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struct sound_server_1bit {
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sound_server_1bit(uint16_t samplerate, sound_producer_1bit& producer);
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~sound_server_1bit();
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};
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