src/spectral/awhitening.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003-2015 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 it under the
   7  * terms of the GNU General Public License as published by the Free Software
   8  * Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later
   9  * version.
  10  *
  11  * aubio is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  12  * WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
  13  * FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more
  14  * details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License along with
  17  * aubio.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18  *
  19  */
  20
  21 #include "aubio_priv.h"
  22 #include "fvec.h"
  23 #include "cvec.h"
  24 #include "mathutils.h"
  25 #include "spectral/awhitening.h"
  26
  27 #define aubio_spectral_whitening_default_relax_time   250   // in seconds, between 22 and 446
  28 #define aubio_spectral_whitening_default_decay        0.001 // -60dB attenuation
  29 #define aubio_spectral_whitening_default_floor        1.e-4 // from 1.e-6 to .2
  30
  31 /** structure to store object state */
  32 struct _aubio_spectral_whitening_t {
  33   uint_t buf_size;
  34   uint_t hop_size;
  35   uint_t samplerate;
  36   smpl_t relax_time;
  37   smpl_t r_decay;
  38   smpl_t floor;
  39   fvec_t *peak_values;
  40 };
  41
  42 void
  43 aubio_spectral_whitening_do (aubio_spectral_whitening_t * o, cvec_t * fftgrain)
  44 {
  45   uint_t i = 0;
  46   uint_t length = MIN(fftgrain->length, o->peak_values->length);
  47   for (i = 0; i < length; i++) {
  48     smpl_t tmp = MAX(o->r_decay * o->peak_values->data[i], o->floor);
  49     o->peak_values->data[i] = MAX(fftgrain->norm[i], tmp);
  50     fftgrain->norm[i] /= o->peak_values->data[i];
  51   }
  52 }
  53
  54 aubio_spectral_whitening_t *
  55 new_aubio_spectral_whitening (uint_t buf_size, uint_t hop_size, uint_t samplerate)
  56 {
  57   aubio_spectral_whitening_t *o = AUBIO_NEW (aubio_spectral_whitening_t);
  58   if ((sint_t)buf_size < 1) {
  59     AUBIO_ERR("spectral_whitening: got buffer_size %d, but can not be < 1\n", buf_size);
  60     goto beach;
  61   } else if ((sint_t)hop_size < 1) {
  62     AUBIO_ERR("spectral_whitening: got hop_size %d, but can not be < 1\n", hop_size);
  63     goto beach;
  64   } else if ((sint_t)samplerate < 1) {
  65     AUBIO_ERR("spectral_whitening: got samplerate %d, but can not be < 1\n", samplerate);
  66     goto beach;
  67   }
  68   o->peak_values = new_fvec (buf_size / 2 + 1);
  69   o->buf_size = buf_size;
  70   o->hop_size = hop_size;
  71   o->samplerate = samplerate;
  72   o->floor = aubio_spectral_whitening_default_floor;
  73   aubio_spectral_whitening_set_relax_time (o, aubio_spectral_whitening_default_relax_time);
  74   aubio_spectral_whitening_reset (o);
  75   return o;
  76
  77 beach:
  78   AUBIO_FREE(o);
  79   return NULL;
  80 }
  81
  82 uint_t
  83 aubio_spectral_whitening_set_relax_time (aubio_spectral_whitening_t * o, smpl_t relax_time)
  84 {
  85   o->relax_time = relax_time;
  86   o->r_decay = POW (aubio_spectral_whitening_default_decay,
  87       (o->hop_size / (float) o->samplerate) / o->relax_time);
  88   return AUBIO_OK;
  89 }
  90
  91 smpl_t
  92 aubio_spectral_whitening_get_relax_time (aubio_spectral_whitening_t * o)
  93 {
  94   return o->relax_time;
  95 }
  96
  97 uint_t
  98 aubio_spectral_whitening_set_floor (aubio_spectral_whitening_t *o, smpl_t floor)
  99 {
 100   o->floor = floor;
 101   return AUBIO_OK;
 102 }
 103
 104 smpl_t aubio_spectral_whitening_get_floor (aubio_spectral_whitening_t *o)
 105 {
 106   return o->floor;
 107 }
 108
 109 void
 110 aubio_spectral_whitening_reset (aubio_spectral_whitening_t * o)
 111 {
 112   /* cover the case n == 0. */
 113   fvec_set_all (o->peak_values, o->floor);
 114 }
 115
 116 void
 117 del_aubio_spectral_whitening (aubio_spectral_whitening_t * o)
 118 {
 119   del_fvec (o->peak_values);
 120   AUBIO_FREE (o);
 121 }