3rdparty/iaxclient/lib/portaudio/test/patest_maxsines.c

   1 /** @file patest_maxsines.c
   2         @brief How many sine waves can we calculate and play in less than 80% CPU Load.
   3         @author Ross Bencina <rossb@audiomulch.com>
   4         @author Phil Burk <philburk@softsynth.com>
   5 */
   6 /*
   7  * $Id: patest_maxsines.c,v 1.1 2006/06/10 21:30:56 dmazzoni Exp $
   8  *
   9  * This program uses the PortAudio Portable Audio Library.
  10  * For more information see: http://www.audiomulch.com/portaudio/
  11  * Copyright (c) 1999-2000 Ross Bencina and Phil Burk
  12  *
  13  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
  14  * a copy of this software and associated documentation files
  15  * (the "Software"), to deal in the Software without restriction,
  16  * including without limitation the rights to use, copy, modify, merge,
  17  * publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software,
  18  * and to permit persons to whom the Software is furnished to do so,
  19  * subject to the following conditions:
  20  *
  21  * The above copyright notice and this permission notice shall be
  22  * included in all copies or substantial portions of the Software.
  23  *
  24  * Any person wishing to distribute modifications to the Software is
  25  * requested to send the modifications to the original developer so that
  26  * they can be incorporated into the canonical version.
  27  *
  28  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  29  * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  30  * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.
  31  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR
  32  * ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF
  33  * CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  34  * WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  35  *
  36  */
  37 #include <stdio.h>
  38 #include <math.h>
  39 #include "portaudio.h"
  40
  41 #define MAX_SINES     (500)
  42 #define MAX_USAGE     (0.8)
  43 #define SAMPLE_RATE   (44100)
  44 #define FREQ_TO_PHASE_INC(freq)   (freq/(float)SAMPLE_RATE)
  45
  46 #define MIN_PHASE_INC  FREQ_TO_PHASE_INC(200.0f)
  47 #define MAX_PHASE_INC  (MIN_PHASE_INC * (1 << 5))
  48
  49 #define FRAMES_PER_BUFFER  (512)
  50 #ifndef M_PI
  51 #define M_PI  (3.14159265)
  52 #endif
  53 #define TWOPI (M_PI * 2.0)
  54
  55 #define TABLE_SIZE   (512)
  56
  57 typedef struct paTestData
  58 {
  59     int numSines;
  60     float sine[TABLE_SIZE + 1]; /* add one for guard point for interpolation */
  61     float phases[MAX_SINES];
  62 }
  63 paTestData;
  64
  65 /* Convert phase between and 1.0 to sine value
  66  * using linear interpolation.
  67  */
  68 float LookupSine( paTestData *data, float phase );
  69 float LookupSine( paTestData *data, float phase )
  70 {
  71     float fIndex = phase*TABLE_SIZE;
  72     int   index = (int) fIndex;
  73     float fract = fIndex - index;
  74     float lo = data->sine[index];
  75     float hi = data->sine[index+1];
  76     float val = lo + fract*(hi-lo);
  77     return val;
  78 }
  79
  80 /* This routine will be called by the PortAudio engine when audio is needed.
  81 ** It may called at interrupt level on some machines so don't do anything
  82 ** that could mess up the system like calling malloc() or free().
  83 */
  84 static int patestCallback(const void*                     inputBuffer,
  85                           void*                           outputBuffer,
  86                           unsigned long                   framesPerBuffer,
  87                           const PaStreamCallbackTimeInfo* timeInfo,
  88                           PaStreamCallbackFlags           statusFlags,
  89                           void*                           userData )
  90 {
  91     paTestData *data = (paTestData*)userData;
  92     float *out = (float*)outputBuffer;
  93     float outSample;
  94     float scaler;
  95     int numForScale;
  96     unsigned long i;
  97     int j;
  98     int finished = 0;
  99     (void) inputBuffer; /* Prevent unused argument warning. */
 100
 101     /* Determine amplitude scaling factor */
 102     numForScale = data->numSines;
 103     if( numForScale < 8 ) numForScale = 8;  /* prevent pops at beginning */
 104     scaler = 1.0f / numForScale;
 105
 106     for( i=0; i<framesPerBuffer; i++ )
 107     {
 108         float output = 0.0;
 109         float phaseInc = MIN_PHASE_INC;
 110         float phase;
 111         for( j=0; j<data->numSines; j++ )
 112         {
 113             /* Advance phase of next oscillator. */
 114             phase = data->phases[j];
 115             phase += phaseInc;
 116             if( phase >= 1.0 ) phase -= 1.0;
 117
 118             output += LookupSine(data, phase);
 119             data->phases[j] = phase;
 120
 121             phaseInc *= 1.02f;
 122             if( phaseInc > MAX_PHASE_INC ) phaseInc = MIN_PHASE_INC;
 123         }
 124
 125         outSample = (float) (output * scaler);
 126         *out++ = outSample; /* Left */
 127         *out++ = outSample; /* Right */
 128     }
 129     return finished;
 130 }
 131
 132 /*******************************************************************/
 133 int main(void);
 134 int main(void)
 135 {
 136         int                 i;
 137     PaStream*           stream;
 138     PaStreamParameters  outputParameters;
 139     PaError             err;
 140     paTestData          data = {0};
 141     double              load;
 142
 143     printf("PortAudio Test: output sine wave. SR = %d, BufSize = %d\n", SAMPLE_RATE, FRAMES_PER_BUFFER);
 144
 145     /* initialise sinusoidal wavetable */
 146     for( i=0; i<TABLE_SIZE; i++ )
 147     {
 148         data.sine[i] = (float) sin( ((double)i/(double)TABLE_SIZE) * M_PI * 2. );
 149     }
 150     data.sine[TABLE_SIZE] = data.sine[0]; /* set guard point */
 151
 152     err = Pa_Initialize();
 153     if( err != paNoError )
 154         goto error;
 155     outputParameters.device                    = Pa_GetDefaultOutputDevice(); /* Default output device. */
 156     outputParameters.channelCount              = 2;                           /* Stereo output. */
 157     outputParameters.sampleFormat              = paFloat32;                   /* 32 bit floating point output. */
 158     outputParameters.hostApiSpecificStreamInfo = NULL;
 159     outputParameters.suggestedLatency          = Pa_GetDeviceInfo(outputParameters.device)
 160                                                  ->defaultHighOutputLatency;
 161     err = Pa_OpenStream(&stream,
 162                         NULL,               /* no input */
 163                         &outputParameters,
 164                         SAMPLE_RATE,
 165                         FRAMES_PER_BUFFER,
 166                         paClipOff,          /* No out of range samples should occur. */
 167                         patestCallback,
 168                         &data);
 169     if( err != paNoError )
 170         goto error;
 171
 172     err = Pa_StartStream( stream );
 173     if( err != paNoError )
 174         goto error;
 175
 176     /* Play an increasing number of sine waves until we hit MAX_USAGE */
 177     do  {
 178         data.numSines++;
 179         Pa_Sleep(200);
 180         load = Pa_GetStreamCpuLoad(stream);
 181         printf("numSines = %d, CPU load = %f\n", data.numSines, load );
 182         fflush(stdout);
 183         } while((load < MAX_USAGE) && (data.numSines < MAX_SINES));
 184
 185     Pa_Sleep(2000);     /* Stay for 2 seconds around 80% CPU. */
 186
 187     err = Pa_StopStream( stream );
 188     if( err != paNoError )
 189         goto error;
 190
 191     err = Pa_CloseStream( stream );
 192     if( err != paNoError )
 193         goto error;
 194
 195     Pa_Terminate();
 196     printf("Test finished.\n");
 197     return err;
 198 error:
 199     Pa_Terminate();
 200     fprintf( stderr, "An error occured while using the portaudio stream\n" );
 201     fprintf( stderr, "Error number: %d\n", err );
 202     fprintf( stderr, "Error message: %s\n", Pa_GetErrorText( err ) );
 203     return err;
 204 }