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DRC: Digital Room Correction
Copyright (C) 2002, 2003 Denis Sbragion
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the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
GNU General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU General Public License
along with this program; if not, write to the Free Software
Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
You can contact the author on Internet at the following address:
d.sbragion@neomerica.it
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/* Deconvoluzione omomorfa */
/* Inclusioni */
#include "hd.h"
#include "fft.h"
#include "baselib.h"
#include "level.h"
#include <math.h>
/* Memory leaks debugger */
#ifdef DebugMLeaks
#include "debug_new.h"
#endif
/* Effettua la deconvoluzione omomorfa del segnale In */
/* Versione basata sul calcolo del Cepstrum */
Boolean CepstrumHD(const DLReal * In, DLReal * MPOut, DLReal * EPOut,
const int N, const int MExp)
{
DLComplex * FFTArray1;
DLComplex * FFTArray2;
int FS;
int I;
Boolean LogLimit;
DLReal CV;
/* Controlla se si deve adottare una potenza di due */
if (MExp >= 0)
{
/* Calcola la potenza di due superiore a N */
for (FS = 1;FS <= N;FS <<= 1);
FS *= 1 << MExp;
}
else
FS = N;
/* Alloca gli array per l'FFT */
if ((FFTArray1 = new DLComplex[FS]) == NULL)
return False;
if ((FFTArray2 = new DLComplex[FS]) == NULL)
return False;
/* Copia l'array sorgente in quello temporaneo */
for (I = 0;I < N;I++)
FFTArray1[I] = In[I];
/* Azzera la parte rimanente */
for (I = N;I < FS;I++)
FFTArray1[I] = 0;
/* Trasforma l'array risultante */
Fft(FFTArray1,FS);
/* Calcola i valori per il cepstrum */
LogLimit = False;
for (I = 0;I < FS;I++)
{
CV = std::abs<DLReal>(FFTArray1[I]);
if (CV <= 0)
{
LogLimit = True;
FFTArray2[I] = (DLReal) log(DRCMinFloat);
}
else
FFTArray2[I] = std::log<DLReal>(CV);
}
/* Verifica se si raggiunto il limite */
if (LogLimit == True)
sputs("Notice: log limit reached in cepstrum computation.");
/* Calcola il cepstrum */
IFft(FFTArray2,FS);
/* Finestra il cepstrum */
for (I = 1; I < FS/2;I++)
FFTArray2[I] *= 2;
for (I = FS/2 + 1; I < FS;I++)
FFTArray2[I] = 0;
/* Calcola la trsformata del cepstrum finestrato */
Fft(FFTArray2,FS);
/* Effettua il calcolo dell'esponenziale */
for (I = 0;I < FS;I++)
FFTArray2[I] = std::exp<DLReal>(FFTArray2[I]);
/* Verifica se deve estrarre la componente EP */
if (EPOut != NULL)
{
/* Determina la trasformata della parte excess phase */
for (I = 0;I < FS;I++)
FFTArray1[I] = std::polar((DLReal) 1.0,
std::arg(FFTArray1[I]) - std::arg(FFTArray2[I]));
/* Determina la risposta del sistema excess phase */
IFft(FFTArray1,FS);
/* Copia il risultato nell'array destinazione */
for (I = 0;I < N;I++)
EPOut[I] = std::real<DLReal>(FFTArray1[I]);
}
/* Verifica se deve estrarre la componente MP */
if (MPOut != NULL)
{
/* Determina la risposta del sistema a fase minima */
IFft(FFTArray2,FS);
/* Copia il risultato nell'array destinazione */
for (I = 0;I < N;I++)
MPOut[I] = std::real<DLReal>(FFTArray2[I]);
}
/* Dealloca gli array */
delete[] FFTArray1;
delete[] FFTArray2;
/* Operazione completata */
return True;
}
/* Effettua la deconvoluzione omomorfa del segnale In */
/* Versione basata sulla trasformata di Hilbert */
Boolean HilbertHD(const DLReal * In, DLReal * MPOut, DLReal * EPOut,
const int N,const int MExp)
{
DLComplex * FFTArray1;
DLComplex * FFTArray2;
DLReal * FFTArray3;
int FS;
int I;
Boolean LogLimit;
DLReal CV;
/* Controlla se si deve adottare una potenza di due */
if (MExp >= 0)
{
/* Calcola la potenza di due superiore a N */
for (FS = 1;FS <= N;FS <<= 1);
FS *= 1 << MExp;
}
else
FS = N;
/* Alloca gli array per l'FFT */
if ((FFTArray1 = new DLComplex[FS]) == NULL)
return False;
if ((FFTArray2 = new DLComplex[FS]) == NULL)
return False;
if ((FFTArray3 = new DLReal[FS]) == NULL)
return False;
/* Copia l'array sorgente in quello temporaneo */
for (I = 0;I < N;I++)
FFTArray1[I] = In[I];
/* Azzera la parte rimanente */
for (I = N;I < FS;I++)
FFTArray1[I] = 0;
/* Trasforma l'array risultante */
Fft(FFTArray1,FS);
/* Calcola i valori per la trasformata di Hilbert */
LogLimit = False;
for (I = 0;I < FS;I++)
{
CV = std::abs<DLReal>(FFTArray1[I]);
if (CV <= DRCMinFloat)
{
LogLimit = True;
FFTArray2[I] = (DLReal) log(DRCMinFloat);
FFTArray3[I] = DRCMinFloat;
}
else
{
FFTArray2[I] = std::log<DLReal>(CV);
FFTArray3[I] = CV;
}
}
/* Verifica se si raggiunto il limite */
if (LogLimit == True)
sputs("Notice: log limit reached in Hilbert computation.");
/* Calcola la fase per la componente a fase minima */
IFft(FFTArray2,FS);
for (I = 1 + FS / 2; I < FS;I++)
FFTArray2[I] = -FFTArray2[I];
FFTArray2[0] = 0;
FFTArray2[FS / 2] = 0;
Fft(FFTArray2,FS);
/* Effettua la convoluzione per l'estrazione del sistema
a fase minima */
for (I = 0; I < FS;I++)
FFTArray2[I] = FFTArray3[I] * std::exp<DLReal>(FFTArray2[I]);
/* Dealloca gli array */
delete[] FFTArray3;
/* Verifica se deve estrarre la componente EP */
if (EPOut != NULL)
{
/* Determina la trasformata della parte excess phase */
for (I = 0;I < FS;I++)
FFTArray1[I] = std::polar((DLReal) 1.0,
std::arg(FFTArray1[I]) - std::arg(FFTArray2[I]));
/* Determina la risposta del sistema excess phase */
IFft(FFTArray1,FS);
/* Copia il risultato nell'array destinazione */
for (I = 0;I < N;I++)
EPOut[I] = std::real<DLReal>(FFTArray1[I]);
}
/* Verifica se deve estrarre la componente MP */
if (MPOut != NULL)
{
/* Determina la risposta del sistema a fase minima */
IFft(FFTArray2,FS);
/* Copia il risultato nell'array destinazione */
for (I = 0;I < N;I++)
MPOut[I] = std::real<DLReal>(FFTArray2[I]);
}
/* Dealloca gli array */
delete[] FFTArray1;
delete[] FFTArray2;
/* Operazione completata */
return True;
}
/* Experimental nonsense, ignore */
/* Effettua la decomposizione del segnale In nelle somponenti allmag/allphase */
Boolean AMAPDecomposition(const DLReal * In, DLReal * AMOut, DLReal * APOut,
const int N, const int PFactor)
{
DLComplex * FFTArray1;
DLComplex * FFTArray2;
int FS;
int I,J;
DLReal PA[2];
/* Calcola la potenza di due superiore a N */
for(FS = 1;FS <= N;FS <<= 1);
FS *= 1 << PFactor;
/* Alloca gli array per l'FFT */
if ((FFTArray1 = new DLComplex[FS]) == NULL)
return False;
if ((FFTArray2 = new DLComplex[FS]) == NULL)
return False;
/* Azzera l'array conversione */
for (I = 0;I < FS;I++)
FFTArray1[I] = 0;
/* Copia l'array sorgente in quello temporaneo */
for (I = 0,J = (FS - N) / 2;I < N;I++,J++)
FFTArray1[J] = In[I];
/* Trasforma l'array risultante */
Radix2Fft(FFTArray1,FS);
/* Trasforma nella componente allmag */
PA[0] = 1;
PA[1] = -1;
for (I = 0;I < FS;I++)
FFTArray2[I] = FFTArray1[I] = PA[I % 2] * std::abs(FFTArray1[I]);
/* Calcola la componente allmag */
Radix2IFft(FFTArray1,FS);
/* Copia il risultato nell'array destinazione */
for (I = 0,J = (FS - N) / 2;I < N;I++,J++)
AMOut[I] = std::real<DLReal>(FFTArray1[J]);
/* Azzera l'array conversione */
for (I = 0;I < FS;I++)
FFTArray1[I] = 0;
/* Copia l'array sorgente in quello temporaneo */
for (I = 0,J = (FS - N) / 2;I < N;I++,J++)
FFTArray1[J] = In[I];
/* Trasforma l'array risultante */
Radix2Fft(FFTArray1,FS);
/* Trasforma nella componente allphase */
for (I = 0;I < FS;I++)
FFTArray1[I] = FFTArray1[I] / FFTArray2[I];
/* Calcola la componente allphase */
Radix2IFft(FFTArray1,FS);
/* Copia il risultato nell'array destinazione */
for (I = 0;I < N / 2;I++)
APOut[I] = std::real<DLReal>(FFTArray1[FS - I]);
for (I = N / 2;I < N;I++)
APOut[I] = std::real<DLReal>(FFTArray1[I]);
/* Rinormalizza il risultato */
// NormFlat(APOut,N,1,PFactor);
/* Dealloca gli array temporanei */
delete[] FFTArray1;
delete[] FFTArray2;
/* Operazione completata */
return True;
}
/* Effettua la decomposizione del segnale In nelle somponenti no phase/no mag */
Boolean NPNMDecomposition(const DLReal * In, DLReal * NPOut, DLReal * NMOut,
const int N, const int PFactor)
{
DLComplex * FFTArray1;
DLComplex * FFTArray2;
int FS;
int I;
/* Calcola la potenza di due superiore a N */
for(FS = 1;FS <= N;FS <<= 1);
FS *= 1 << PFactor;
/* Alloca gli array per l'FFT */
if ((FFTArray1 = new DLComplex[FS]) == NULL)
return False;
if ((FFTArray2 = new DLComplex[FS]) == NULL)
return False;
/* Copia l'array sorgente in quello temporaneo */
for (I = 0;I < N;I++)
FFTArray1[I] = In[I];
/* Azzera la parte rimanente */
for (I = N;I < FS;I++)
FFTArray1[I] = 0;
/* Trasforma l'array risultante */
Radix2Fft(FFTArray1,FS);
/* Trasforma nella componente no phase */
for (I = 0;I < FS;I++)
FFTArray2[I] = std::abs(FFTArray1[I]);
/* Calcola la componente allmag */
Radix2IFft(FFTArray2,FS);
/* Copia il risultato nell'array destinazione */
for (I = 0;I < N;I++)
NPOut[I] = std::real<DLReal>(FFTArray2[I]);
/* Trasforma nella componente allphase */
for (I = 0;I < FS;I++)
FFTArray2[I] = FFTArray1[I] / std::abs(FFTArray1[I]);
/* Calcola la componente allphase */
Radix2IFft(FFTArray2,FS);
/* Copia il risultato nell'array destinazione */
for (I = 0;I < N;I++)
NMOut[I] = std::real<DLReal>(FFTArray2[I]);
/* Dealloca gli array temporanei */
delete[] FFTArray1;
delete[] FFTArray2;
/* Operazione completata */
return True;
}
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