git.sesse.net Git - c64tapwav/blob - level.cpp

   1 // A small program to try to even out the audio levels within a file
   2 // (essentially a compressor with infinite lookahead).
   3
   4 #include <stdio.h>
   5 #include <math.h>
   6 #include <vector>
   7 #include <algorithm>
   8
   9 #include "filter.h"
  10
  11 // The frequency to filter on, in Hertz. Larger values makes the
  12 // compressor react faster, but if it is too large, you'll
  13 // ruin the waveforms themselves.
  14 #define LPFILTER_FREQ 50.0
  15
  16 // A final scalar to get the audio within approximately the right range.
  17 // Increase to _lower_ overall volume.
  18 #define DAMPENING_FACTOR 5.0
  19
  20 // 6dB/oct per round.
  21 #define FILTER_DEPTH 4
  22
  23 std::vector<float> level_samples(const std::vector<float> &pcm, float min_level, int sample_rate)
  24 {
  25         // filter forwards, then backwards (perfect phase filtering)
  26         std::vector<float> filtered_samples, refiltered_samples, leveled_samples;
  27         filtered_samples.resize(pcm.size());
  28         refiltered_samples.resize(pcm.size());
  29         leveled_samples.resize(pcm.size());
  30
  31         Filter filter = Filter::lpf(M_PI * LPFILTER_FREQ / sample_rate);
  32         for (unsigned i = 0; i < pcm.size(); ++i) {
  33                 filtered_samples[i] = filter.update(fabs(pcm[i]));
  34         }
  35         filter.reset();
  36         for (unsigned i = pcm.size(); i --> 0; ) {
  37                 refiltered_samples[i] = filter.update(filtered_samples[i]);
  38         }
  39
  40         for (int i = 1; i < FILTER_DEPTH; ++i) {
  41                 filter.reset();
  42                 for (unsigned i = 0; i < pcm.size(); ++i) {
  43                         filtered_samples[i] = filter.update(refiltered_samples[i]);
  44                 }
  45                 filter.reset();
  46                 for (unsigned i = pcm.size(); i --> 0; ) {
  47                         refiltered_samples[i] = filter.update(filtered_samples[i]);
  48                 }
  49         }
  50
  51         for (unsigned i = 0; i < pcm.size(); ++i) {
  52                 float f = DAMPENING_FACTOR * std::max<float>(refiltered_samples[i], min_level);
  53                 leveled_samples[i] = pcm[i] / f;
  54         }
  55
  56         return leveled_samples;
  57 }