/[svn]/linuxsampler/trunk/src/engines/sfz/SfzSignalUnitRack.h
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revision 2218 by iliev, Thu Jul 28 08:05:57 2011 UTC revision 2297 by iliev, Fri Dec 9 15:04:55 2011 UTC
# Line 26  Line 26 
26  #include "../common/SignalUnitRack.h"  #include "../common/SignalUnitRack.h"
27  #include "EG.h"  #include "EG.h"
28  #include "EGADSR.h"  #include "EGADSR.h"
29    #include "../common/AbstractVoice.h"
30    #include "../common/PulseLFO.h"
31    #include "../common/SawLFO.h"
32    #include "../common/SineLFO.h"
33    
34  namespace LinuxSampler { namespace sfz {  namespace LinuxSampler { namespace sfz {
35      const int MaxUnitCount = 1000;      const int MaxUnitCount = 200;
36      const int maxEgCount = 100; // Maximum number of v2 envelope generators      const int maxEgCount = 30; // Maximum number of v2 envelope generators
37      const int maxLfoCount = 100; // Maximum number of v2 LFOs      const int maxLfoCount = 30; // Maximum number of v2 LFOs
38            
39      class Voice;      class Voice;
40      class SfzSignalUnitRack;      class SfzSignalUnitRack;
# Line 49  namespace LinuxSampler { namespace sfz { Line 53  namespace LinuxSampler { namespace sfz {
53              }              }
54                            
55              double GetSampleRate();              double GetSampleRate();
56                float  GetInfluence(ArrayList< ::sfz::CC>& cc);
57      };      };
58            
59        
60        class CCUnit: public CCSignalUnit {
61            public:
62                Voice* pVoice;
63    
64                CCUnit(SfzSignalUnitRack* rack, Listener* l = NULL);
65                
66                virtual void Trigger();
67                
68                void SetCCs(::sfz::Array<int>& pCC);
69                void SetCCs(::sfz::Array<float>& pCC);
70                void SetCCs(ArrayList< ::sfz::CC>& cc);
71                
72                virtual void AddSmoothCC(uint8_t Controller, float Influence, short int Curve, float Smooth, float Step);
73                
74                int GetCurveCount();
75                ::sfz::Curve* GetCurve(int idx);
76                
77                double GetSampleRate();
78        };
79        
80        class CurveCCUnit: public CCUnit {
81            public:
82                CurveCCUnit(SfzSignalUnitRack* rack, Listener* l = NULL): CCUnit(rack, l) { }
83                
84                virtual float Normalize(uint8_t val, short int curve = -1) {
85                    if (curve == -1) return val / 127.0f;
86                    return GetCurve(curve)->v[val];
87                }
88        };
89        
90        
91        
92        class SmoothCCUnit: public CurveCCUnit {
93            protected:
94                RTList<Smoother>* pSmoothers;
95            public:
96                SmoothCCUnit(SfzSignalUnitRack* rack, Listener* l = NULL): CurveCCUnit(rack, l), pSmoothers(NULL) { }
97                virtual ~SmoothCCUnit();
98                
99                virtual void AddSmoothCC(uint8_t Controller, float Influence, short int Curve, float Smooth, float Step);
100                virtual void RemoveAllCCs() { CurveCCUnit::RemoveAllCCs(); pSmoothers->clear(); }
101                virtual void InitCCList(Pool<CC>* pCCPool, Pool<Smoother>* pSmootherPool);
102                
103                void InitSmoothers(Pool<Smoother>* pSmootherPool);
104        };
105        
106        
107        class XFInCCUnit: public CCUnit {
108            public:
109                XFInCCUnit(SfzSignalUnitRack* rack, Listener* l = NULL): CCUnit(rack, l) { }
110                
111                virtual bool Active() { return !pCtrls->isEmpty(); }
112                virtual void Calculate();
113                virtual void SetCrossFadeCCs(::sfz::Array<int>& loCCs, ::sfz::Array<int>& hiCCs);
114        };
115        
116        
117        class XFOutCCUnit: public XFInCCUnit {
118            public:
119                XFOutCCUnit(SfzSignalUnitRack* rack, Listener* l = NULL): XFInCCUnit(rack, l) { }
120                
121                virtual void Calculate();
122        };
123        
124        
125      template <class T>      template <class T>
126      class EGUnit : public SfzSignalUnit {      class EGUnit: public SfzSignalUnit {
127          public:          public:
128              ::sfz::EG* pEGInfo;              ::sfz::EG* pEGInfo;
129              T EG;              T EG;
130    
131              EGUnit(SfzSignalUnitRack* rack): SfzSignalUnit(rack), pEGInfo(NULL) { }              EGUnit(SfzSignalUnitRack* rack): SfzSignalUnit(rack), pEGInfo(NULL) { }
132              EGUnit(const EGUnit& Unit): SfzSignalUnit(Unit.pRack) { Copy(Unit); }              EGUnit(const EGUnit& Unit): SfzSignalUnit(Unit) { Copy(Unit); }
133              void operator=(const EGUnit& Unit) { Copy(Unit); }              void operator=(const EGUnit& Unit) { Copy(Unit); }
134                            
135              void Copy(const EGUnit& Unit) {              void Copy(const EGUnit& Unit) {
# Line 68  namespace LinuxSampler { namespace sfz { Line 139  namespace LinuxSampler { namespace sfz {
139              }              }
140    
141              virtual bool  Active() { return EG.active(); }              virtual bool  Active() { return EG.active(); }
142              virtual float GetLevel() { return EG.getLevel(); }              virtual float GetLevel() { return DelayStage() ? 0 : EG.getLevel(); }
143                            
144              virtual void EnterReleaseStage() { EG.update(EG::event_release, GetSampleRate()); }              virtual void EnterReleaseStage() { EG.update(EG::event_release, GetSampleRate()); }
145              virtual void CancelRelease() { EG.update(EG::event_cancel_release, GetSampleRate()); }              virtual void CancelRelease() { EG.update(EG::event_cancel_release, GetSampleRate()); }
# Line 103  namespace LinuxSampler { namespace sfz { Line 174  namespace LinuxSampler { namespace sfz {
174            
175      class EGv1Unit: public EGUnit<EGADSR> {      class EGv1Unit: public EGUnit<EGADSR> {
176          public:          public:
177              EGv1Unit(SfzSignalUnitRack* rack): EGUnit<EGADSR>(rack) { }              int depth;
178              virtual void Trigger();              EGv1Unit(SfzSignalUnitRack* rack): EGUnit<EGADSR>(rack), depth(0) { }
179      };      };
180            
181      class EGv2Unit: public EGUnit< ::LinuxSampler::sfz::EG> {      class EGv2Unit: public EGUnit< ::LinuxSampler::sfz::EG> {
182            protected:
183                ::sfz::EG egInfo;
184            public:
185                CCUnit suAmpOnCC;
186                CCUnit suVolOnCC;
187                CCUnit suPitchOnCC;
188                CCUnit suCutoffOnCC;
189                CCUnit suResOnCC;
190                CurveCCUnit suPanOnCC;
191                
192                EGv2Unit(SfzSignalUnitRack* rack);
193                virtual void Trigger();
194        };
195        
196        class PitchEGUnit: public EGv1Unit {
197            public:
198                PitchEGUnit(SfzSignalUnitRack* rack): EGv1Unit(rack) { }
199                virtual void Trigger();
200        };
201        
202        class FilEGUnit: public EGv1Unit {
203            public:
204                FilEGUnit(SfzSignalUnitRack* rack): EGv1Unit(rack) { }
205                virtual void Trigger();
206        };
207        
208        class AmpEGUnit: public EGv1Unit {
209          public:          public:
210              EGv2Unit(SfzSignalUnitRack* rack): EGUnit< ::LinuxSampler::sfz::EG>(rack) { }              AmpEGUnit(SfzSignalUnitRack* rack): EGv1Unit(rack) { }
211              virtual void Trigger();              virtual void Trigger();
212      };      };
213            
214        class AbstractLfo {
215            public:
216                virtual float Render() = 0;
217                virtual void Update(const uint16_t& ExtControlValue) = 0;
218                virtual void Trigger(float Frequency, start_level_t StartLevel, uint16_t InternalDepth, uint16_t ExtControlDepth, bool FlipPhase, unsigned int SampleRate) = 0;
219                virtual void SetPhase(float phase) = 0;
220                virtual void SetFrequency(float Frequency, unsigned int SampleRate) = 0;
221        };
222        
223        template <class T>
224        class LfoBase: public AbstractLfo, public T {
225            public:
226                LfoBase(float Max): T(Max) { }
227                virtual float Render() { return T::render(); }
228                
229                virtual void Update(const uint16_t& ExtControlValue) { T::update(ExtControlValue); }
230                
231                virtual void Trigger (
232                    float Frequency, start_level_t StartLevel, uint16_t InternalDepth,
233                    uint16_t ExtControlDepth, bool FlipPhase, unsigned int SampleRate
234                ) {
235                    T::trigger(Frequency, StartLevel, InternalDepth, ExtControlDepth, FlipPhase, SampleRate);
236                }
237                
238                virtual void SetPhase(float phase) { T::setPhase(phase); }
239                
240                virtual void SetFrequency(float Frequency, unsigned int SampleRate) {
241                    T::setFrequency(Frequency, SampleRate);
242                }
243        };
244            
245        class LFOUnit;
246            
247      class EndpointUnit : public EndpointSignalUnit {      class FadeEGUnit: public EGUnit<EGADSR> {
248            public:
249                FadeEGUnit(SfzSignalUnitRack* rack): EGUnit<EGADSR>(rack) { }
250                virtual void Trigger() { }
251                virtual void EnterReleaseStage() { }
252                virtual void CancelRelease() { }
253                
254                friend class LFOUnit;
255        };
256        
257        class LFOUnit: public SfzSignalUnit, public CCSignalUnit::Listener {
258            public:
259                ::sfz::LFO*  pLfoInfo;
260                AbstractLfo* pLFO;
261                FadeEGUnit   suFadeEG;
262                SmoothCCUnit suDepthOnCC;
263                SmoothCCUnit suFreqOnCC;
264                
265                LFOUnit(SfzSignalUnitRack* rack);
266                LFOUnit(const LFOUnit& Unit);
267                void operator=(const LFOUnit& Unit) { Copy(Unit); }
268                
269                void Copy(const LFOUnit& Unit) {
270                    pLfoInfo   = Unit.pLfoInfo;
271                    suFadeEG   = Unit.suFadeEG;
272                    
273                    SfzSignalUnit::Copy(Unit);
274                }
275                
276                virtual void  Trigger();
277                virtual void  Increment();
278                virtual float GetLevel() { return Level; }
279                
280                // CCSignalUnit::Listener interface implementation
281                virtual void ValueChanged(CCSignalUnit* pUnit);
282        };
283        
284        class LFOv1Unit: public LFOUnit {
285            public:
286                ::sfz::LFO lfoInfo;
287                LfoBase<LFOSigned> lfo;
288                
289                LFOv1Unit(SfzSignalUnitRack* rack): LFOUnit(rack), lfo(1200.0f) {
290                    pLfoInfo = &lfoInfo; pLFO = &lfo;
291                }
292                
293                virtual void Trigger();
294        };
295        
296        class LFOv2Unit: public LFOUnit {
297            protected:
298                FixedArray<AbstractLfo*> lfos;
299                LfoBase<LFOSigned>                       lfo0; // triangle
300                LfoBase<SineLFO<range_signed> >          lfo1; // sine
301                LfoBase<PulseLFO<range_unsigned, 750> >  lfo2; // pulse 75%
302                LfoBase<SquareLFO<range_signed> >        lfo3; // square
303                LfoBase<PulseLFO<range_unsigned, 250> >  lfo4; // pulse 25%
304                LfoBase<PulseLFO<range_unsigned, 125> >  lfo5; // pulse 12,5%
305                LfoBase<SawLFO<range_unsigned, true> >   lfo6; // saw up
306                LfoBase<SawLFO<range_unsigned, false> >  lfo7; // saw down
307                
308                
309            public:
310                SmoothCCUnit suVolOnCC;
311                SmoothCCUnit suPitchOnCC;
312                SmoothCCUnit suPanOnCC;
313                SmoothCCUnit suCutoffOnCC;
314                SmoothCCUnit suResOnCC;
315                
316                LFOv2Unit(SfzSignalUnitRack* rack);
317                
318                virtual void Trigger();
319                virtual bool  Active() { return true; }
320        };
321        
322        class AmpLFOUnit: public LFOv1Unit {
323            public:
324                AmpLFOUnit(SfzSignalUnitRack* rack): LFOv1Unit(rack) { }
325                
326                virtual void Trigger();
327        };
328        
329        class PitchLFOUnit: public LFOv1Unit {
330            public:
331                PitchLFOUnit(SfzSignalUnitRack* rack): LFOv1Unit(rack) { }
332                
333                virtual void Trigger();
334        };
335        
336        class FilLFOUnit: public LFOv1Unit {
337            public:
338                FilLFOUnit(SfzSignalUnitRack* rack): LFOv1Unit(rack) { }
339                
340                virtual void Trigger();
341        };
342        
343        
344        class EndpointUnit: public EndpointSignalUnit {
345            private:
346                float xfCoeff; // crossfade coefficient
347                float pitchVeltrackRatio;
348                
349          public:          public:
350              Voice* pVoice;              Voice* pVoice;
351                XFInCCUnit   suXFInCC;
352                XFOutCCUnit  suXFOutCC;
353                SmoothCCUnit suPanOnCC;
354    
355              EndpointUnit(SfzSignalUnitRack* rack);              EndpointUnit(SfzSignalUnitRack* rack);
356    
357              virtual void Trigger();              virtual void Trigger();
358    
359              /** The endpoint should be active until the volume EG is active. */              /**
360                 * The endpoint should be active until the volume EG is active.
361                 * This method determines the end of the voice playback.
362                 */
363              virtual bool Active();              virtual bool Active();
364                            
365              virtual float GetVolume();              virtual float GetVolume();
366              virtual float GetFilterCutoff();              virtual float GetFilterCutoff();
367              virtual float GetPitch();              virtual float GetPitch();
368              virtual float GetResonance();              virtual float GetResonance();
369                virtual float GetPan();
370                            
371              SfzSignalUnitRack* const GetRack();              SfzSignalUnitRack* const GetRack();
372                
373                virtual float CalculateResonance(float res) {
374                    return GetResonance() + res;
375                }
376                
377                virtual float CalculateFilterCutoff(float cutoff);
378                
379                float  GetInfluence(::sfz::Array< ::sfz::optional<float> >& cc);
380                float  GetInfluence(::sfz::Array< ::sfz::optional<int> >& cc);
381      };      };
382            
383            
384      class SfzSignalUnitRack : public SignalUnitRack {      class SfzSignalUnitRack : public SignalUnitRack {
385          private:          private:
386              EndpointUnit  suEndpoint;              EndpointUnit  suEndpoint;
387              EGv1Unit      suVolEG;              AmpEGUnit     suVolEG;
388                FilEGUnit     suFilEG;
389                PitchEGUnit   suPitchEG;
390                
391                AmpLFOUnit   suAmpLFO;
392                PitchLFOUnit suPitchLFO;
393                FilLFOUnit   suFilLFO;
394                
395                CCUnit suEq1GainOnCC;
396                CCUnit suEq2GainOnCC;
397                CCUnit suEq3GainOnCC;
398                
399                CCUnit suEq1FreqOnCC;
400                CCUnit suEq2FreqOnCC;
401                CCUnit suEq3FreqOnCC;
402                
403                CCUnit suEq1BwOnCC;
404                CCUnit suEq2BwOnCC;
405                CCUnit suEq3BwOnCC;
406                
407                // SFZ v2
408                
409                SmoothCCUnit suVolOnCC;
410                SmoothCCUnit suPitchOnCC;
411                SmoothCCUnit suCutoffOnCC;
412                SmoothCCUnit suResOnCC;
413                            
414              FixedArray<EGv2Unit*> EGs;              FixedArray<EGv2Unit*> EGs;
415                            
# Line 148  namespace LinuxSampler { namespace sfz { Line 419  namespace LinuxSampler { namespace sfz {
419              // used for optimization - contains only the ones that are modulating pitch              // used for optimization - contains only the ones that are modulating pitch
420              FixedArray<EGv2Unit*> pitchEGs;              FixedArray<EGv2Unit*> pitchEGs;
421                            
422                // used for optimization - contains only the ones that are modulating filter cutoff
423                FixedArray<EGv2Unit*> filEGs;
424                
425                // used for optimization - contains only the ones that are modulating resonance
426                FixedArray<EGv2Unit*> resEGs;
427                
428                // used for optimization - contains only the ones that are modulating pitch
429                FixedArray<EGv2Unit*> panEGs;
430                
431                
432                FixedArray<LFOv2Unit*> LFOs;
433                
434                // used for optimization - contains only the ones that are modulating volume
435                FixedArray<LFOv2Unit*> volLFOs;
436                
437                // used for optimization - contains only the ones that are modulating pitch
438                FixedArray<LFOv2Unit*> pitchLFOs;
439                
440                // used for optimization - contains only the ones that are modulating filter cutoff
441                FixedArray<LFOv2Unit*> filLFOs;
442                
443                // used for optimization - contains only the ones that are modulating resonance
444                FixedArray<LFOv2Unit*> resLFOs;
445                
446                // used for optimization - contains only the ones that are modulating pan
447                FixedArray<LFOv2Unit*> panLFOs;
448                
449    
450          public:          public:
451              Voice* const pVoice;              Voice* const pVoice;
# Line 163  namespace LinuxSampler { namespace sfz { Line 461  namespace LinuxSampler { namespace sfz {
461              virtual void Trigger();              virtual void Trigger();
462              virtual void EnterFadeOutStage();              virtual void EnterFadeOutStage();
463                            
464                /** Called when the engine is set and the engine's pools are ready to use. */
465                void InitRTLists();
466                
467                /** Invoked when the voice gone inactive. */
468                void Reset();
469                
470                virtual void UpdateEqSettings(EqSupport* pEqSupport);
471                
472              friend class EndpointUnit;              friend class EndpointUnit;
473      };      };
474  }} // namespace LinuxSampler::sfz  }} // namespace LinuxSampler::sfz
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