/* From: "Donald Schulz" To: Subject: [music-dsp] Image-mirror method source code Date: Sun, 11 Jun 2000 15:01:51 +0200 A while ago I wrote a program to calculate early echo responses. As there seems to be some interest in this, I now post it into the public domain. Have phun, Donald. */ /**************************************************************************** * * Early Echo Computation using image-mirror method * * Position of listener, 2 sound-sources, room-size may be set. * Four early echo responses are calculated (from left sound source and * right sound source to left and right ear). Angle with which the sound * meets the ears is taken into account. * The early echo response from left sound source to left ear is printed * to screen for demonstration, the first table contains the delay times * and the second one the weights. * * Program is released into the public domain. * * Sorry for german comments :-( * Some frequently used german words: * hoerpos : listening position * breite : width * laenge : length * hoehe : height * daempfung : damping * links : left * rechts : right * Ohr : ear * Winkel : angle * Wichtung : weight * Normierung : normalization * * * If someone does some improvements on this, I (Donald, d.schulz@gmx.de) * would be happy to get the improved code. * ***************************************************************************/ #include #include #define early_length 0x4000 /* Laenge der Puffer fuer early-echo */ #define early_length_1 0x3fff #define early_tap_num 20 /* Anzahl an early-echo taps */ #define breite 15.0 /* 15 m breiter Raum (x)*/ #define laenge 20.0 /* 20 m lang (y) */ #define hoehe 10.0 /* 10 m hoch (z)*/ #define daempfung 0.999 /* Daempfungsfaktor bei Reflexion */ #define hoerposx 7.91 /* hier sitzt der Hoerer (linkes Ohr) */ #define hoerposy 5.0 #define hoerposz 2.0 #define leftposx 5.1 /* hier steht die linke Schallquelle */ #define leftposy 16.3 #define leftposz 2.5 #define rightposx 5.9 /* hier steht die rechte Schallquelle */ #define rightposy 6.3 #define rightposz 1.5 #define i_length 32 /* Laenge des Eingangs-Zwischenpuffers */ #define i_length_1 31 #define o_length 32 /* Laenge des Ausgangs-Zwischenpuffers */ #define o_length_1 31 float *early_l2l; /* linker Kanal nach linkem Ohr */ float *early_l2r; /* linker Kanal nach rechtem Ohr */ float *early_r2l; /* rechter Kanal nach linkem Ohr */ float *early_r2r; /* rechter Kanal nach rechtem Ohr */ int early_pos=0; int e_delays_l2l[early_tap_num]; /* Delays der early-echos */ float e_values_l2l[early_tap_num]; /* Gewichtungen der delays */ int e_delays_l2r[early_tap_num]; float e_values_l2r[early_tap_num]; int e_delays_r2l[early_tap_num]; float e_values_r2l[early_tap_num]; int e_delays_r2r[early_tap_num]; float e_values_r2r[early_tap_num]; /* Early-echo Berechnung mittels Spiegelquellenverfahren Raummodell: H - Hoererposition L - Spiegelschallquellen des linken Kanales U - Koordinatenursprung Raum sei 11 meter breit und 5 meter lang (1 Zeichen = 1 meter) Linker Kanal stehe bei x=2 y=4 z=? Hoerer stehe bei x=5 y=1 z=? ___________________________________________________________________ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | __L___L________________L___L________________L___L________________L_ L | L | L | L | L | L | L| | | | | | | | | | | | | | | | | | H | | | | _________________________X_________________________________________ | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | __L___L________________L___L_________________L__L________________L_ */ main() { int i,j,select; float dist_max; float x,y,z,xref,yref,zref; float x_pos,y_pos,z_pos; float distance,winkel; float wichtung; float normierungr,normierungl; early_l2l=(float *)malloc(early_length*sizeof(float)); early_l2r=(float *)malloc(early_length*sizeof(float));; early_r2l=(float *)malloc(early_length*sizeof(float));; early_r2r=(float *)malloc(early_length*sizeof(float));; /* Erst mal Echos loeschen: */ for (i=0;i *106 */ if ((distance*147)0) /* Klang kommt aus vorderem Bereich: */ { /* 0=links=>Verstaerkung=1 Pi=rechts=>Verstaerkung=0.22 (?) */ winkel+=3.1415926/2; wichtung = 1 - winkel/4; } else /* Klang kommt von hinten: */ { winkel-=3.1415926/2; wichtung= 1 + winkel/4; } /* Early-echo gemaess Winkel und Entfernung gewichten: */ early_l2l[(int) (distance*147.)]+=wichtung/(pow(distance,3.1)); } /* Relative Position zum rechten Ohr des Hoerers bestimmen: */ x_pos-=0.18; /* Kopf ist 18 cm breit */ distance=sqrt(pow(x_pos,2)+pow(y_pos,2)+pow(z_pos,2)); /* distance*147 = distance/300[m/s]*44100[ATW/s]; bei 32kHZ-> *106 */ if ((distance*147)0) /* Klang kommt aus vorderem Bereich: */ { /* 0=links=>Verstaerkung=1 Pi=rechts=>Verstaerkung=0.22 (?) */ winkel-=3.1415926/2; wichtung = 1 + winkel/4; } else /* Klang kommt von hinten: */ { winkel+=3.1415926/2; wichtung= 1 - winkel/4; } /* Early-echo gemaess Winkel und Entfernung gewichten: */ early_l2r[(int) (distance*147.)]+=wichtung/(pow(distance,3.1)); } } } /* Echo vom RECHTEN Kanal auf linkes/rechtes Ohr berechnen */ for (x=-ceil(dist_max/(2*laenge));x<=ceil(dist_max/(2*laenge));x++) for (y=-ceil(dist_max/(2*breite));y<=ceil(dist_max/(2*breite));y++) for (z=-ceil(dist_max/(2*hoehe));z<=ceil(dist_max/(2*hoehe));z++) { xref=2*x*breite; yref=2*y*laenge; zref=2*z*hoehe; for (select=0;select<8;select++) /* vollstaendige Permutation */ { if (select&1) x_pos=xref+rightposx; else x_pos=xref-rightposx; if (select&2) y_pos=yref+rightposy; else y_pos=yref-rightposy; if (select&4) z_pos=zref+rightposz; else z_pos=zref-rightposz; /* Jetzt steht die absolute Position der Quelle in ?_pos */ /* Relative Position zum linken Ohr des Hoerers bestimmen: */ x_pos-=hoerposx; y_pos-=hoerposy; z_pos-=hoerposz; distance=sqrt(pow(x_pos,2)+pow(y_pos,2)+pow(z_pos,2)); /* distance*147 = distance/300[m/s]*44100[ATW/s]; bei 32kHZ-> *106 */ if ((distance*147.)0) /* Klang kommt aus vorderem Bereich: */ { /* 0=links=>Verstaerkung=1 Pi=rechts=>Verstaerkung=0.22 (?) */ winkel+=3.1415926/2; wichtung = 1 - winkel/4; } else /* Klang kommt von hinten: */ { winkel-=3.1415926/2; wichtung= 1 + winkel/4; } /* Early-echo gemaess Winkel und Entfernung gewichten: */ early_r2l[(int) (distance*147.)]+=wichtung/(pow(distance,3.1)); } /* Und jetzt Early-Echo zweiter Kanal auf LINKES Ohr berechnen */ x_pos-=0.18; /* Kopfbreite addieren */ distance=sqrt(pow(x_pos,2)+pow(y_pos,2)+pow(z_pos,2)); /* distance*147 = distance/300[m/s]*44100[ATW/s]; bei 32kHZ-> *106 */ if ((distance*147)0) /* Klang kommt aus vorderem Bereich: */ { /* 0=links=>Verstaerkung=1 Pi=rechts=>Verstaerkung=0.22 (?) */ winkel-=3.1415926/2; wichtung = 1 + winkel/4; } else /* Klang kommt von hinten: */ { winkel+=3.1415926/2; wichtung= 1 - winkel/4; } /* Early-echo gemaess Winkel und Entfernung gewichten: */ early_r2r[(int) (distance*147.)]+=wichtung/(pow(distance,3.1)); } } } /* Und jetzt aus berechnetem Echo die ersten early_tap_num Werte holen */ /* Erst mal e's zuruecksetzen: */ for (i=0;inormierungl) normierungr=normierungl; for (j=0;j