src/notes/notes.c

   1 /*
   2   Copyright (C) 2014 Paul Brossier <piem@aubio.org>
   3
   4   This file is part of aubio.
   5
   6   aubio is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11   aubio is distributed in the hope that it will be useful,
  12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14   GNU General Public License for more details.
  15
  16   You should have received a copy of the GNU General Public License
  17   along with aubio.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18
  19 */
  20
  21 #include "aubio_priv.h"
  22 #include "fvec.h"
  23 #include "pitch/pitch.h"
  24 #include "onset/onset.h"
  25 #include "notes/notes.h"
  26
  27 #define AUBIO_DEFAULT_NOTES_SILENCE -70.
  28 // increase to 10. for .1  cent precision
  29 //      or to 100. for .01 cent precision
  30 #define AUBIO_DEFAULT_CENT_PRECISION 1.
  31 #define AUBIO_DEFAULT_NOTES_MINIOI_MS 30.
  32
  33 struct _aubio_notes_t {
  34
  35   uint_t onset_buf_size;
  36   uint_t pitch_buf_size;
  37   uint_t hop_size;
  38
  39   uint_t samplerate;
  40
  41   uint_t median;
  42   fvec_t *note_buffer;
  43   fvec_t *note_buffer2;
  44
  45   aubio_pitch_t *pitch;
  46   fvec_t *pitch_output;
  47   smpl_t pitch_tolerance;
  48
  49   aubio_onset_t *onset;
  50   fvec_t *onset_output;
  51   smpl_t onset_threshold;
  52
  53   smpl_t curnote;
  54   smpl_t newnote;
  55
  56   smpl_t silence_threshold;
  57
  58   uint_t isready;
  59 };
  60
  61 aubio_notes_t * new_aubio_notes (const char_t * method,
  62     uint_t buf_size, uint_t hop_size, uint_t samplerate) {
  63   aubio_notes_t *o = AUBIO_NEW(aubio_notes_t);
  64
  65   const char_t * onset_method = "default";
  66   const char_t * pitch_method = "default";
  67
  68   o->onset_buf_size = buf_size;
  69   o->pitch_buf_size = buf_size * 4;
  70   o->hop_size = hop_size;
  71
  72   o->onset_threshold = 0.;
  73   o->pitch_tolerance = 0.;
  74
  75   o->samplerate = samplerate;
  76
  77   o->median = 6;
  78
  79   o->isready = 0;
  80
  81   o->onset = new_aubio_onset (onset_method, o->onset_buf_size, o->hop_size, o->samplerate);
  82   if (o->onset_threshold != 0.) aubio_onset_set_threshold (o->onset, o->onset_threshold);
  83   o->onset_output = new_fvec (1);
  84
  85   o->pitch = new_aubio_pitch (pitch_method, o->pitch_buf_size, o->hop_size, o->samplerate);
  86   if (o->pitch == NULL) goto fail;
  87   if (o->pitch_tolerance != 0.) aubio_pitch_set_tolerance (o->pitch, o->pitch_tolerance);
  88   aubio_pitch_set_unit (o->pitch, "midi");
  89   o->pitch_output = new_fvec (1);
  90
  91   if (strcmp(method, "default") != 0) {
  92     AUBIO_ERR("notes: unknown notes detection method \"%s\"\n", method);
  93     goto fail;
  94   }
  95   o->note_buffer = new_fvec(o->median);
  96   o->note_buffer2 = new_fvec(o->median);
  97
  98   o->curnote = -1.;
  99   o->newnote = 0.;
 100
 101   aubio_notes_set_silence(o, AUBIO_DEFAULT_NOTES_SILENCE);
 102   aubio_notes_set_minioi_ms (o, AUBIO_DEFAULT_NOTES_MINIOI_MS);
 103
 104   return o;
 105
 106 fail:
 107   del_aubio_notes(o);
 108   return NULL;
 109 }
 110
 111 uint_t aubio_notes_set_silence(aubio_notes_t *o, smpl_t silence)
 112 {
 113   uint_t err = AUBIO_OK;
 114   if (aubio_pitch_set_silence(o->pitch, silence) != AUBIO_OK) {
 115     err = AUBIO_FAIL;
 116   }
 117   if (aubio_onset_set_silence(o->onset, silence) != AUBIO_OK) {
 118     err = AUBIO_FAIL;
 119   }
 120   o->silence_threshold = silence;
 121   return err;
 122 }
 123
 124 smpl_t aubio_notes_get_silence(const aubio_notes_t *o)
 125 {
 126   return aubio_pitch_get_silence(o->pitch);
 127 }
 128
 129 uint_t aubio_notes_set_minioi_ms (aubio_notes_t *o, smpl_t minioi_ms)
 130 {
 131   uint_t err = AUBIO_OK;
 132   if (!o->onset || (aubio_onset_set_minioi_ms(o->onset, minioi_ms) != 0)) {
 133     err = AUBIO_FAIL;
 134   }
 135   return err;
 136 }
 137
 138 smpl_t aubio_notes_get_minioi_ms(const aubio_notes_t *o)
 139 {
 140   return aubio_onset_get_minioi_ms(o->onset);
 141 }
 142
 143 /** append new note candidate to the note_buffer and return filtered value. we
 144  * need to copy the input array as fvec_median destroy its input data.*/
 145 static void
 146 note_append (fvec_t * note_buffer, smpl_t curnote)
 147 {
 148   uint_t i = 0;
 149   for (i = 0; i < note_buffer->length - 1; i++) {
 150     note_buffer->data[i] = note_buffer->data[i + 1];
 151   }
 152   //note_buffer->data[note_buffer->length - 1] = ROUND(10.*curnote)/10.;
 153   note_buffer->data[note_buffer->length - 1] = ROUND(AUBIO_DEFAULT_CENT_PRECISION*curnote);
 154   return;
 155 }
 156
 157 static smpl_t
 158 aubio_notes_get_latest_note (aubio_notes_t *o)
 159 {
 160   fvec_copy(o->note_buffer, o->note_buffer2);
 161   return fvec_median (o->note_buffer2) / AUBIO_DEFAULT_CENT_PRECISION;
 162 }
 163
 164
 165 void aubio_notes_do (aubio_notes_t *o, const fvec_t * input, fvec_t * notes)
 166 {
 167   smpl_t new_pitch, curlevel;
 168   fvec_zeros(notes);
 169   aubio_onset_do(o->onset, input, o->onset_output);
 170
 171   aubio_pitch_do (o->pitch, input, o->pitch_output);
 172   new_pitch = o->pitch_output->data[0];
 173   if(o->median){
 174     note_append(o->note_buffer, new_pitch);
 175   }
 176
 177   /* curlevel is negatif or 1 if silence */
 178   curlevel = aubio_level_detection(input, o->silence_threshold);
 179   if (o->onset_output->data[0] != 0) {
 180     /* test for silence */
 181     if (curlevel == 1.) {
 182       if (o->median) o->isready = 0;
 183       /* send note off */
 184       //send_noteon(o->curnote,0);
 185       //notes->data[0] = o->curnote;
 186       //notes->data[1] = 0.;
 187       notes->data[2] = o->curnote;
 188     } else {
 189       if (o->median) {
 190         o->isready = 1;
 191       } else {
 192         /* kill old note */
 193         //send_noteon(o->curnote,0, o->samplerate);
 194         notes->data[2] = o->curnote;
 195         /* get and send new one */
 196         //send_noteon(new_pitch,127+(int)floor(curlevel), o->samplerate);
 197         notes->data[0] = new_pitch;
 198         notes->data[1] = 127 + (int)floor(curlevel);
 199         o->curnote = new_pitch;
 200       }
 201     }
 202   } else {
 203     if (o->median) {
 204       if (o->isready > 0)
 205         o->isready++;
 206       if (o->isready == o->median)
 207       {
 208         /* kill old note */
 209         //send_noteon(curnote,0);
 210         notes->data[2] = o->curnote;
 211         o->newnote = aubio_notes_get_latest_note(o);
 212         o->curnote = o->newnote;
 213         /* get and send new one */
 214         if (o->curnote>45){
 215           //send_noteon(curnote,127+(int)floor(curlevel));
 216           notes->data[0] = o->curnote;
 217           notes->data[1] = 127 + (int) floor(curlevel);
 218         }
 219       }
 220     } // if median
 221   }
 222 }
 223
 224 void del_aubio_notes (aubio_notes_t *o) {
 225   if (o->note_buffer) del_fvec(o->note_buffer);
 226   if (o->note_buffer2) del_fvec(o->note_buffer2);
 227   if (o->pitch_output) del_fvec(o->pitch_output);
 228   if (o->pitch) del_aubio_pitch(o->pitch);
 229   if (o->onset_output) del_fvec(o->onset_output);
 230   if (o->onset) del_aubio_onset(o->onset);
 231   AUBIO_FREE(o);
 232 }