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cog/Frameworks/GME/vgmplay/chips/Ootake_PSG.c

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C
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Updated Game_Music_Emu to latest VGMPlay branch
2015-11-27 10:02:41 +00:00
/******************************************************************************
Ootake
・キューの参照処理をシンプルにした。テンポの安定性および音質の向上。
・オーバーサンプリングしないようにした。（筆者の主観もあるが、PSGの場合、響きの
美しさが損なわれてしまうケースが多いため。速度的にもアップ）
・ノイズの音質・音量を実機並みに調整した。v0.72
・ノイズの周波数に0x1Fが書き込まれたときは、0x1Eと同じ周波数で音量を半分にして
鳴らすようにした。v0.68
・現状は再生サンプルレートは44.1KHz固定とした。(CD-DA再生時の速度アップのため)
・DDA音の発声が終了したときにいきなり波形を0にせず、フェードアウトさせるように
し、ノイズを軽減した。v0.57
・DDAモード(サンプリング発声)のときの波形データのノイズが多く含まれている部分
をカットしして、音質を上げた。音量も調節した。v0.59
・ノイズ音の音質・音量を調整して、実機の雰囲気に近づけた。v0.68
・waveIndexの初期化とDDAモード時の動作を見直して実機の動作に近づけた。v0.63
・waveIndexの初期化時にwaveテーブルも初期化するようにした。ファイヤープロレス
リング、Ｆ１トリプルバトルなどの音が実機に近づいた。v0.65
・waveの波形の正負を実機同様にした。v0.74
・waveの最小値が-14になるようにし音質を整えた。v0.74
・クリティカルセクションは必要ない(書き込みが同時に行われるわけではない)ような
ので、省略し高速化した。v1.09
・キュー処理(ApuQueue.c)をここに統合して高速化した。v1.10
・低音領域のボリュームを上げて実機並みの聞こえやすさに近づけた。v1.46
・LFO処理のの実装。"はにいいんざすかい"のOPや、フラッシュハイダースの効果音が
実機の音に近づいた。v1.59
Copyright(C)2006-2012 Kitao Nakamura.
改造版・後継版を公開なさるときは必ずソースコードを添付してください。
その際に事後でかまいませんので、ひとことお知らせいただけると幸いです。
商的な利用は禁じます。
あとは「GNU General Public License(一般公衆利用許諾契約書)」に準じます。
*******************************************************************************
[PSG.c]
ＰＳＧを実装します。
Implements the PSG.
Copyright (C) 2004 Ki
This program is free software; you can redistribute it and/or modify
it under the terms of the GNU General Public License as published by
the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
(at your option) any later version.
This program is distributed in the hope that it will be useful,
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.
******************************************************************************/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <memory.h>
#include <math.h>
#include "mamedef.h"
#include "Ootake_PSG.h"
//#include "MainBoard.h" //Kitao追加
//#include "App.h" //Kitao追加
//#include "PRINTF.h" //Kitao追加
//#define PRINTF printf
#define N_CHANNEL 6
//#define SAMPLE_RATE 44100.0 //Kitao更新。現状は速度優先でサンプルレートを44100固定とした。
#define OVERSAMPLE_RATE 1.0 //Kitao更新。PSGはオーバーサンプリングすると響きの美しさが損なわれてしまうのでオーバーサンプリングしないようにした。速度的にもアップ。
#define PSG_DECLINE (21.8500*6.0) //21.8500。Kitao追加。PSG音量の減少値。*6.0は各チャンネル足したぶんを割る意味。大きいほど音は減る。CDDAが100%のときにちょうど良いぐらいの音量に合わせよう。v2.19,v2.37,v2.39,v2.62更新
#define VOL_TABLE_DECLINE -1.05809999010 //-1.05809999010で雀探物語２OK。Kitao追加。音量テーブルの減少値。マイナスが大きいほど小さい音が聞こえづらくなる。マイナスが小さすぎると平面的な音になる。v2.19,v2.37,v2.39,v2.40,v2.62,v2.65更新
// ※PSG_DECLINEの値を変更した場合、減退率のベスト値も変更する必要がある。雀探物語２(マイナスが小さいとPSGが目立ちすぎてADPCMが聴きづらい)，大魔界村(マイナスが大きいと音篭り),ソルジャーブレイドで、PSG_DECLINE=(14.4701*6.0)で減退率-1.0498779900db前後が飛び抜けていい響き(うちの環境で主観)。
// モトローダー(マイナスやや大き目がいい),１９４１(マイナス小さめがいい)なども微妙な値変更で大きく変わる。
#define NOISE_TABLE_VALUE -18 : -1 //キレと聴きやすさで-18:-1をベストとした。最大値が大きい(+に近い)と重い音に。２つの値が離れていると重い音に。フォーメーションサッカー，大魔界村のエンディングのドラムなどで調整。v1.46,v2.40,v2.62更新
// ※VOL_TABLE_DECLINEによってこの値の最適値も変化する。
#define SAMPLE_FADE_DECLINE 0.305998999951 //0.30599899951。Kitao追加。サンプリング音の消音時の音の減退量。ソルジャーブレイド,将棋初心者無用の音声で調整。基本的にこの値が小さいほうがノイズが減る(逆のケースもある)。v2.40
// サンプリングドラムの音色が決まるので大事な値。値が大きすぎるとファイナルソルジャーやソルジャーブレイド,モトローダーなどでドラムがしょぼくなる。
//#define RESMPL_RATE PSG_FRQ / OVERSAMPLE_RATE / SAMPLE_RATE // the lack of () is intentional
/*-----------------------------------------------------------------------------
[DEV NOTE]
MAL --- 0 - 15 (15 で -0[dB], １減るごとに -3.0 [dB])
AL --- 0 - 31 (31 で -0[dB], １減るごとに -1.5 [dB])
LAL/RAL --- 0 - 15 (15 で -0[dB], １減るごとに -3.0 [dB])
次のように解釈しなおす。
MAL*2 --- 0 - 30 (30 で -0[dB], １減るごとに -1.5 [dB])
AL --- 0 - 31 (31 で -0[dB], １減るごとに -1.5 [dB])
LAL/RAL*2 --- 0 - 30 (30 で -0[dB], １減るごとに -1.5 [dB])
dB = 20 * log10(OUT/IN)
dB / 20 = log10(OUT/IN)
OUT/IN = 10^(dB/20)
IN(最大出力) を 1.0 とすると、
OUT = 10^(dB/20)
-91 <= -(MAL*2 + AL + LAL(RAL)*2) <= 0
だから、最も小さい音は、
-91 * 1.5 [dB] = -136.5 [dB] = 10^(-136.5/20) ~= 1.496236e-7 [倍]
となる。
1e-7 オーダーの値は、固定小数点で表現しようとすると、小数部だけで
24 ビット以上必要で、なおかつ１６ビットの音声を扱うためには +16ビット
だから 24+16 = 40ビット以上必要になる。よって、32 ビットの処理系で
ＰＣＥの音声を固定小数点で表現するのはつらい。そこで、波形の計算は
float で行なうことにする。
float から出力形式に変換するのはＡＰＵの仕事とする。
[2004.4.28] やっぱり Sint32 で実装することにした(微小な値は無視する)。
ＣＰＵとＰＳＧは同じＩＣにパッケージしてあるのだが、
実際にはＰＳＧはＣＰＵの１／２のクロックで動作すると考えて良いようだ。
よって、ＰＳＧの動作周波数 Fpsg は、
Fpsg = 21.47727 [MHz] / 3 / 2 = 3.579545 [MHz]
となる。
たとえば３２サンプルを１周期とする波形が再生されるとき、
この周波数の周期でサンプルを１つずつ拾い出すと、
M = 3579545 / 32 = 111860.78125 [Hz]
というマジックナンバーが得られる（ファミコンと同じ）。
ただし、再生周波数が固定では曲の演奏ができないので、
FRQ なる周波数パラメータを用いて再生周波数を変化させる。
FRQ はＰＳＧのレジスタに書き込まれる１２ビット長のパラメータで、
↑で得られたマジックナンバーの「割る数」になっている。
上の３２サンプルを１周期とする波形が再生されるとき、
この波形の周波数 F は、FRQ を用いて、
F = M / FRQ [Hz] (FRQ != 0)
となる。
ＰＣの再生サンプリング周波数が Fpc [Hz] だとすると、
１周期３２サンプルの波形の再生周波数 F2 は F2 = Fpc / 32 [Hz]。
よって、ＰＣの１サンプルに対して、ＰＣＥの１サンプルを拾い出す
カウンタの進み幅 I は
I = F / F2 = 32 * F / Fpc = Fpsg / FRQ / Fpc [単位なし]
となる。
[NOISE CHANNEL]
擬似ノイズの生成にはＭ系列(maximum length sequence)が用いられる。
Ｍ系列のビット長は未調査につき不明。
ここでは仮に１５ビットとして実装を行なう。
出力は１ビットで、D0 がゼロのときは負の値、１のときは正の値とする。
ＰＣの１サンプルに対して、ＰＣＥの１サンプルを拾い出す
カウンタの進み幅 I は、
I = Fpsg / 64 / FRQ / Fpc (FRQ != 0)
となる。
[再生クオリティ向上について] 2004.6.22
エミュレータでは、ＰＳＧのレジスタにデータが書き込まれるまで、
次に発声すべき音がわからない。レジスタにデータが書き込まれたときに、
サウンドバッファを更新したいのだけど、あいにく現在の実装では、
サウンドバッファの更新は別スレッドで行なわれていて、
エミュレーションスレッドから任意の時間に更新することができない。
これまでの再生では、サウンドバッファの更新時のレジスタ設定のみが
有効だったが、これだと例えばサウンドバッファ更新の合間に一瞬だけ
出力された音などが無視されてしまう。これは特にＤＤＡモードやノイズが
リズムパートとして使用される上で問題になる。
レジスタに書き込まれた値をきちんと音声出力に反映させるには、
過去に書き込まれたレジスタの値(いつ、どのレジスタに、何が書き込まれたか)
を保存しておいて、サウンドバッファ更新時にこれを参照する方法が
考えられる。どのくらい過去までレジスタの値を保存しておくかは、
サウンドバッファの長さにもよると思われるが、とりあえずは試行錯誤で
決めることにする。
ＰＳＧレジスタへの書き込み動作はエミュレーションスレッドで
行なわれ、サウンドバッファ更新はその専用スレッドで行なわれる。
これだと、エミュレーションスレッドがレジスタのキューに書き込みを
行なっている最中に、サウンドバッファ更新スレッドがキューから
読み出しを行なってしまい、アクセスが衝突する。この問題を解決するには、
１．サウンドバッファの更新を別スレッドで行なわない
２．キューのアクセス部分を排他処理にする
の２とおりが考えられる。とりあえず２の方法をとることにする。
---------------------------------------------------------------------------*/
typedef struct
{
Uint32 frq;
BOOL bOn;
BOOL bDDA;
Uint32 volume;
Uint32 volumeL;
Uint32 volumeR;
Sint32 outVolumeL;
Sint32 outVolumeR;
Sint32 wave[32];
Uint32 waveIndex;
Sint32 ddaSample;
Uint32 phase;
Uint32 deltaPhase;
BOOL bNoiseOn;
Uint32 noiseFrq;
Uint32 deltaNoisePhase;
} PSG;
typedef struct
{
double SAMPLE_RATE;
double PSG_FRQ;
double RESMPL_RATE;
PSG Psg[8]; // 6, 7 is unused
Sint32 DdaFadeOutL[8]; //Kitao追加
Sint32 DdaFadeOutR[8]; //Kitao追加
Uint32 Channel; // 0 - 5;
Uint32 MainVolumeL; // 0 - 15
Uint32 MainVolumeR; // 0 - 15
Uint32 LfoFrq;
BOOL bLfoOn; //v1.59から非使用。過去verのステートロードのために残してある。
Uint32 LfoCtrl;
Uint32 LfoShift; //v1.59から非使用。過去verのステートロードのために残してある。
Sint32 PsgVolumeEffect; // = 0;//Kitao追加
double Volume; // = 0;//Kitao追加
double VOL; // = 0.0;//Kitao追加。v1.08
// BOOL _bPsgMute[8] = {FALSE,FALSE,FALSE,FALSE,FALSE,FALSE,FALSE,FALSE};//Kitao追加。v1.29
BOOL bPsgMute[8];
Uint8 Port[16]; // for debug purpose
BOOL bWaveCrash; //Kitao追加。DDA再生中にWaveデータが書き換えられたらTRUE
BOOL bHoneyInTheSky; //はにいいんざすかいパッチ用。v2.60
} huc6280_state;
static Sint32 _VolumeTable[92];
static Sint32 _NoiseTable[32768];
//static BOOL _bPsgInit = FALSE;
static BOOL _bTblInit = FALSE;
//Kitao更新。v1.10。キュー処理をここに統合して高速化。
/*
ＡＰＵ専用キューの仕様
レジスタに書き込みが行なわれるごとに、
キューにその内容を追加する。
サウンドバッファ更新時に経過時間をみて、
過去に書き込まれたレジスタ内容を
書き込まれた順にキューから取り出し、
ＰＳＧレジスタを更新する。
（なおＰＳＧレジスタは全て write only とみなす)
↑要確認
キューに追加するときには write index を用い、
取り出すときには read index を用いる。
// 追加
queue[write index++] = written data
// 取り出し
data = queue[read index++]
キューから値を取り出したときに read index が
write index と一致したときは queue underflow。
→とりあえずなにもしない。
キューに値を追加したときに write index が
read index と一致したときは queue overflow。
→とりあえずリセットすることにする。
*/
/*#define APUQUEUE_SIZE 65536*2 // must be power of 2 v1.61更新。65536だとＡ列車３をオーバークロックしてプレイしたときに足りなかった。
typedef struct //Kitao更新。clockは非使用とした。v1.61からステートセーブのサイズを減らすために変数上からもカット。
{
Uint8 reg; // 0-15
Uint8 data; // written data
} ApuQueue;
typedef struct //v1.60以前のステートロードのため残してある。
{
Uint32 clock; // cpu cycles elapsed since previous write Kitao更新。clockは現在非使用。
Uint8 reg; // 0-15
Uint8 data; // written data
} OldApuQueue;
static ApuQueue _Queue[APUQUEUE_SIZE];
static Uint32 _QueueWriteIndex;
static Uint32 _QueueReadIndex;*/
//ボリュームテーブルの作成
//Kitao更新。低音量の音が実機より聞こえづらいので、減退率をVOL_TABLE_DECLINE[db](試行錯誤したベスト値)とし、ノーマライズ処理をするようにした。v1.46
// おそらく、実機もアンプを通って出力される際にノーマライズ処理されている。
static void
create_volume_table()
{
int i;
double v;
_VolumeTable[0] = 0; //Kitao追加
for (i = 1; i <= 91; i++)
{
v = 91 - i;
_VolumeTable[i] = (Sint32)(32768.0 * pow(10.0, v * VOL_TABLE_DECLINE / 20.0)); //VOL_TABLE_DECLINE。小さくしすぎると音が平面的な傾向に。ソルジャーブレイドで調整。v1.46。
}
}
//ノイズテーブルの作成
static void
create_noise_table()
{
Sint32 i;
Uint32 bit0;
Uint32 bit1;
Uint32 bit14;
Uint32 reg = 0x100;
for (i = 0; i < 32768; i++)
{
bit0 = reg & 1;
bit1 = (reg & 2) >> 1;
bit14 = (bit0 ^ bit1);
reg >>= 1;
reg |= (bit14 << 14);
_NoiseTable[i] = (bit0) ? NOISE_TABLE_VALUE; //Kitao更新。ノイズのボリュームと音質を調整した。
}
}
/*-----------------------------------------------------------------------------
[write_reg]
ＰＳＧポートの書き込みに対する動作を記述します。
-----------------------------------------------------------------------------*/
//static inline void
INLINE void
write_reg(
huc6280_state* info,
Uint8 reg,
Uint8 data)
{
Uint32 i;
Uint32 frq;//Kitao追加
PSG* PSGChn;
info->Port[reg & 15] = data;
switch (reg & 15)
{
case 0: // register select
info->Channel = data & 7;
break;
case 1: // main volume
info->MainVolumeL = (data >> 4) & 0x0F;
info->MainVolumeR = data & 0x0F;
/* LMAL, RMAL は全チャネルの音量に影響する */
for (i = 0; i < N_CHANNEL; i++)
{
PSGChn = &info->Psg[i];
PSGChn->outVolumeL = _VolumeTable[PSGChn->volume + (info->MainVolumeL + PSGChn->volumeL) * 2];
PSGChn->outVolumeR = _VolumeTable[PSGChn->volume + (info->MainVolumeR + PSGChn->volumeR) * 2];
}
break;
case 2: // frequency low
PSGChn = &info->Psg[info->Channel];
PSGChn->frq &= ~0xFF;
PSGChn->frq |= data;
//Kitao更新。update_frequencyは、速度アップのためサブルーチンにせず直接実行するようにした。
frq = (PSGChn->frq - 1) & 0xFFF;
if (frq)
PSGChn->deltaPhase = (Uint32)((double)(65536.0 * 256.0 * 8.0 * info->RESMPL_RATE) / (double)frq +0.5); //Kitao更新。速度アップのためfrq以外は定数計算にした。精度向上のため、先に値の小さいOVERSAMPLE_RATEのほうで割るようにした。+0.5は四捨五入で精度アップ。プチノイズ軽減のため。
else
PSGChn->deltaPhase = 0;
break;
case 3: // frequency high
PSGChn = &info->Psg[info->Channel];
PSGChn->frq &= ~0xF00;
PSGChn->frq |= (data & 0x0F) << 8;
//Kitao更新。update_frequencyは、速度アップのためサブルーチンにせず直接実行するようにした。
frq = (PSGChn->frq - 1) & 0xFFF;
if (frq)
PSGChn->deltaPhase = (Uint32)((double)(65536.0 * 256.0 * 8.0 * info->RESMPL_RATE) / (double)frq +0.5); //Kitao更新。速度アップのためfrq以外は定数計算にした。精度向上のため、先に値の小さいOVERSAMPLE_RATEのほうで割るようにした。+0.5は四捨五入で精度アップ。プチノイズ軽減のため。
else
PSGChn->deltaPhase = 0;
break;
case 4: // ON, DDA, AL
PSGChn = &info->Psg[info->Channel];
if (info->bHoneyInTheSky) //はにいいんざすかいのポーズ時に、微妙なボリューム調整タイミングの問題でプチノイズが載ってしまうので、現状はパッチ処理で対応。v2.60更新
{
if ((PSGChn->bOn)&&(data == 0)) //発声中にdataが0の場合、LRボリュームも0にリセット。はにいいんざすかいのポーズ時のノイズが解消。(data & 0x1F)だけが0のときにリセットすると、サイレントデバッガーズ等でNG。発声してない時にリセットするとアトミックロボでNG。ｖ2.55
{
//PRINTF("test %X %X %X %X",info->Channel,PSGChn->bOn,info->MainVolumeL,info->MainVolumeR);
if ((info->MainVolumeL & 1) == 0) //メインボリュームのbit0が0のときだけ処理(はにいいんざすかいでイレギュラーな0xE。他のゲームは0xF。※ヘビーユニットも0xEだった)。これがないとミズバク大冒険で音が出ない。実機の仕組みと同じかどうかは未確認。v2.53追加
PSGChn->volumeL = 0;
if ((info->MainVolumeR & 1) == 0) //右チャンネルも同様とする
PSGChn->volumeR = 0;
}
}
PSGChn->bOn = ((data & 0x80) != 0);
if ((PSGChn->bDDA)&&((data & 0x40)==0)) //DDAからWAVEへ切り替わるとき or DDAから消音するとき
{
//Kitao追加。DDAはいきなり消音すると目立つノイズが載るのでフェードアウトする。
info->DdaFadeOutL[info->Channel] = (Sint32)((double)(PSGChn->ddaSample * PSGChn->outVolumeL) *
((1 + (1 >> 3) + (1 >> 4) + (1 >> 5) + (1 >> 7) + (1 >> 12) + (1 >> 14) + (1 >> 15)) * SAMPLE_FADE_DECLINE)); //元の音量。v2.65更新
info->DdaFadeOutR[info->Channel] = (Sint32)((double)(PSGChn->ddaSample * PSGChn->outVolumeR) *
((1 + (1 >> 3) + (1 >> 4) + (1 >> 5) + (1 >> 7) + (1 >> 12) + (1 >> 14) + (1 >> 15)) * SAMPLE_FADE_DECLINE));
}
PSGChn->bDDA = ((data & 0x40) != 0);
//Kitao追加。dataのbit7,6が01のときにWaveインデックスをリセットする。
//DDAモード時にWaveデータを書き込んでいた場合はここでWaveデータを修復（初期化）する。ファイヤープロレスリング。
if ((data & 0xC0) == 0x40)
{
PSGChn->waveIndex = 0;
if (info->bWaveCrash)
{
for (i=0; i<32; i++)
PSGChn->wave[i] = -14; //Waveデータを最小値で初期化
info->bWaveCrash = FALSE;
}
}
PSGChn->volume = data & 0x1F;
PSGChn->outVolumeL = _VolumeTable[PSGChn->volume + (info->MainVolumeL + PSGChn->volumeL) * 2];
PSGChn->outVolumeR = _VolumeTable[PSGChn->volume + (info->MainVolumeR + PSGChn->volumeR) * 2];
break;
case 5: // LAL, RAL
PSGChn = &info->Psg[info->Channel];
PSGChn->volumeL = (data >> 4) & 0xF;
PSGChn->volumeR = data & 0xF;
PSGChn->outVolumeL = _VolumeTable[PSGChn->volume + (info->MainVolumeL + PSGChn->volumeL) * 2];
PSGChn->outVolumeR = _VolumeTable[PSGChn->volume + (info->MainVolumeR + PSGChn->volumeR) * 2];
break;
case 6: // wave data //Kitao更新。DDAモードのときもWaveデータを更新するようにした。v0.63。ファイヤープロレスリング
PSGChn = &info->Psg[info->Channel];
data &= 0x1F;
info->bWaveCrash = FALSE; //Kitao追加
if (!PSGChn->bOn) //Kitao追加。音を鳴らしていないときだけWaveデータを更新する。v0.65。F1トリプルバトルのエンジン音。
{
PSGChn->wave[PSGChn->waveIndex++] = 17 - data; //17。Kitao更新。一番心地よく響く値に。ミズバク大冒険，モトローダー，ドラゴンスピリット等で調整。
PSGChn->waveIndex &= 0x1F;
}
if (PSGChn->bDDA)
{
//Kitao更新。ノイズ軽減のため6より下側の値はカットするようにした。v0.59
if (data < 6) //サイバーナイトで6に決定
data = 6; //ノイズが多いので小さな値はカット
PSGChn->ddaSample = 11 - data; //サイバーナイトで11に決定。ドラムの音色が最適。v0.74
if (!PSGChn->bOn) //DDAモード時にWaveデータを書き換えた場合
info->bWaveCrash = TRUE;
}
break;
case 7: // noise on, noise frq
if (info->Channel >= 4)
{
PSGChn = &info->Psg[info->Channel];
PSGChn->bNoiseOn = ((data & 0x80) != 0);
PSGChn->noiseFrq = 0x1F - (data & 0x1F);
if (PSGChn->noiseFrq == 0)
PSGChn->deltaNoisePhase = (Uint32)((double)(2048.0 * info->RESMPL_RATE) +0.5); //Kitao更新
else
PSGChn->deltaNoisePhase = (Uint32)((double)(2048.0 * info->RESMPL_RATE) / (double)PSGChn->noiseFrq +0.5); //Kitao更新
}
break;
case 8: // LFO frequency
info->LfoFrq = data;
//Kitaoテスト用
//PRINTF("LFO Frq = %X",info->LfoFrq);
break;
case 9: // LFO control Kitao更新。シンプルに実装してみた。実機で同じ動作かは未確認。はにいいんざすかいの音が似るように実装。v1.59
if (data & 0x80) //bit7を立てて呼ぶと恐らくリセット
{
info->Psg[1].phase = 0; //LfoFrqは初期化しない。はにいいんざすかい。
//Kitaoテスト用
//PRINTF("LFO control = %X",data);
}
info->LfoCtrl = data & 7; //ドロップロックほらホラで5が使われる。v1.61更新
if (info->LfoCtrl & 4)
info->LfoCtrl = 0; //ドロップロックほらホラ。実機で聴いた感じはLFOオフと同じ音のようなのでbit2が立っていた(負の数扱い？)ら0と同じこととする。
//Kitaoテスト用
//PRINTF("LFO control = %X, Frq =%X",data,info->LfoFrq);
break;
default: // invalid write
break;
}
return;
}
//Kitao追加
static void
set_VOL(huc6280_state* info)
{
//Sint32 v;
if (info->PsgVolumeEffect == 0)
//info->VOL = 0.0; //ミュート
info->VOL = 1.0 / 128.0;
else if (info->PsgVolumeEffect == 3)
info->VOL = info->Volume / (double)(OVERSAMPLE_RATE * 4.0/3.0); // 3/4。v1.29追加
else
info->VOL = info->Volume / (double)(OVERSAMPLE_RATE * info->PsgVolumeEffect); //Kitao追加。_PsgVolumeEffect=ボリューム調節効果。
/*if (!APP_GetCDGame()) //Huカードゲームのときだけ、ボリューム101～120を有効化。v2.62
{
v = APP_GetWindowsVolume();
if (v > 100)
_VOL *= ((double)(v-100) * 3.0 + 100.0) / 100.0; //101～120は通常の3.0倍の音量変化。3.0倍のVol120でソルジャーブレイド最適。ビックリマンワールドOK。3.1倍以上だと音が薄くなる＆音割れの心配もあり。
}*/
}
/*-----------------------------------------------------------------------------
[Mix]
ＰＳＧの出力をミックスします。
-----------------------------------------------------------------------------*/
void
PSG_Mix(
// Sint16* pDst, // 出力先バッファ //Kitao更新。PSG専用バッファにしたためSint16に。
void* chip,
Sint32** pDst,
Sint32 nSample) // 書き出すサンプル数
{
huc6280_state* info = (huc6280_state*)chip;
PSG* PSGChn;
Sint32 i;
Sint32 j;
Sint32 sample; //Kitao追加
Sint32 lfo;
Sint32 sampleAllL; //Kitao追加。6chぶんのサンプルを足していくためのバッファ。精度を維持するために必要。6chぶん合計が終わった後に、これをSint16に変換して書き込むようにした。
Sint32 sampleAllR; //Kitao追加。上のＲチャンネル用
Sint32 smp; //Kitao追加。DDA音量,ノイズ音量計算用
Sint32* bufL = pDst[0];
Sint32* bufR = pDst[1];
// if (!_bPsgInit)
// return;
for (j=0; j<nSample; j++)
{
sampleAllL = 0;
sampleAllR = 0;
for (i=0; i<N_CHANNEL; i++)
{
PSGChn = &info->Psg[i];
if ((PSGChn->bOn)&&((i != 1)||(info->LfoCtrl == 0))&&(!info->bPsgMute[i])) //Kitao更新
{
if (PSGChn->bDDA)
{
smp = PSGChn->ddaSample * PSGChn->outVolumeL;
sampleAllL += smp + (smp >> 3) + (smp >> 4) + (smp >> 5) + (smp >> 7) + (smp >> 12) + (smp >> 14) + (smp >> 15); //Kitao更新。サンプリング音の音量を実機並みに調整。v2.39,v2.40,v2.62,v2.65再調整した。
smp = PSGChn->ddaSample * PSGChn->outVolumeR;
sampleAllR += smp + (smp >> 3) + (smp >> 4) + (smp >> 5) + (smp >> 7) + (smp >> 12) + (smp >> 14) + (smp >> 15); //Kitao更新。サンプリング音の音量を実機並みに調整。v2.39,v2.40,v2.62,v2.65再調整した。
}
else if (PSGChn->bNoiseOn)
{
sample = _NoiseTable[PSGChn->phase >> 17];
if (PSGChn->noiseFrq == 0) //Kitao追加。noiseFrq=0(dataに0x1Fが書き込まれた)のときは音量が通常の半分とした。（ファイヤープロレスリング３、パックランド、桃太郎活劇、がんばれゴルフボーイズなど）
{
smp = sample * PSGChn->outVolumeL;
sampleAllL += (smp >> 1) + (smp >> 12) + (smp >> 14); //(1/2 + 1/4096 + (1/32768 + 1/32768))
smp = sample * PSGChn->outVolumeR;
sampleAllR += (smp >> 1) + (smp >> 12) + (smp >> 14);
}
else //通常
{
smp = sample * PSGChn->outVolumeL;
sampleAllL += smp + (smp >> 11) + (smp >> 14) + (smp >> 15); //Kitao更新。ノイズの音量を実機並みに調整(1 + 1/2048 + 1/16384 + 1/32768)。この"+1/32768"で絶妙(主観。大魔界村,ソルジャーブレイドなど)になる。v2.62更新
smp = sample * PSGChn->outVolumeR;
sampleAllR += smp + (smp >> 11) + (smp >> 14) + (smp >> 15); //Kitao更新。ノイズの音量を実機並みに調整
}
PSGChn->phase += PSGChn->deltaNoisePhase; //Kitao更新
}
else if (PSGChn->deltaPhase)
{
//Kitao更新。オーバーサンプリングしないようにした。
sample = PSGChn->wave[PSGChn->phase >> 27];
if (PSGChn->frq < 128)
sample -= sample >> 2; //低周波域の音量を制限。ブラッドギアのスタート時などで実機と同様の音に。ソルジャーブレイドなども実機に近くなった。v2.03
sampleAllL += sample * PSGChn->outVolumeL; //Kitao更新
sampleAllR += sample * PSGChn->outVolumeR; //Kitao更新
//Kitao更新。Lfoオンが有効になるようにし、Lfoの掛かり具合を実機に近づけた。v1.59
if ((i==0)&&(info->LfoCtrl>0))
{
//_LfoCtrlが1のときに0回シフト(そのまま)で、はにいいんざすかいが実機の音に近い。
//_LfoCtrlが3のときに4回シフトで、フラッシュハイダースが実機の音に近い。
lfo = info->Psg[1].wave[info->Psg[1].phase >> 27] << ((info->LfoCtrl-1) << 1); //v1.60更新
info->Psg[0].phase += (Uint32)((double)(65536.0 * 256.0 * 8.0 * info->RESMPL_RATE) / (double)(info->Psg[0].frq + lfo) +0.5);
info->Psg[1].phase += (Uint32)((double)(65536.0 * 256.0 * 8.0 *info-> RESMPL_RATE) / (double)(info->Psg[1].frq * info->LfoFrq) +0.5); //v1.60更新
}
else
PSGChn->phase += PSGChn->deltaPhase;
}
}
//Kitao追加。DDA消音時はノイズ軽減のためフェードアウトで消音する。
// ベラボーマン(「わしがばくだはかせじゃ」から数秒後)やパワーテニス(タイトル曲終了から数秒後。点数コール)，将棋初心者無用(音声)等で効果あり。
if (info->DdaFadeOutL[i] > 0)
--info->DdaFadeOutL[i];
else if (info->DdaFadeOutL[i] < 0)
++info->DdaFadeOutL[i];
if (info->DdaFadeOutR[i] > 0)
--info->DdaFadeOutR[i];
else if (info->DdaFadeOutR[i] < 0)
++info->DdaFadeOutR[i];
sampleAllL += info->DdaFadeOutL[i];
sampleAllR += info->DdaFadeOutR[i];
}
//Kitao更新。6ch合わさったところで、ボリューム調整してバッファに書き込む。
sampleAllL = (Sint32)((double)sampleAllL * info->VOL);
//if ((sampleAllL>32767)||(sampleAllL<-32768)) PRINTF("PSG Sachitta!");//test用
// if (sampleAllL> 32767) sampleAllL= 32767; //Volをアップしたのでサチレーションチェックが必要。v2.39
// if (sampleAllL<-32768) sampleAllL=-32768; // パックランドでUFO等にやられたときぐらいで、通常のゲームでは起こらない。音量の大きなビックリマンワールドもOK。パックランドも通常はOKでサチレーションしたときでもわずかなので音質的に大丈夫。
// なので音質的には、PSGを２つのDirectXチャンネルに分けて鳴らすべき(処理は重くなる)だが、現状はパックランドでもサチレーション処理だけで音質的に問題なし(速度優先)とする。
sampleAllR = (Sint32)((double)sampleAllR * info->VOL);
//if ((sampleAllR>32767)||(sampleAllR<-32768)) PRINTF("PSG Satitta!");//test用
// if (sampleAllR> 32767) sampleAllR= 32767; //Volをアップしたのでサチレーションチェックが必要。v2.39
// if (sampleAllR<-32768) sampleAllR=-32768; //
*bufL++ = sampleAllL;
*bufR++ = sampleAllR;
//キューを参照しPSGレジスタを更新する。Kitao更新。高速化のためサブルーチンにせずここで処理。キューの参照はシンプルにした(テンポの安定性向上)。
/*while (_QueueReadIndex != _QueueWriteIndex) //v1.10更新。キュー処理をここへ統合し高速化。
{
write_reg(_Queue[_QueueReadIndex].reg, _Queue[_QueueReadIndex].data);
_QueueReadIndex++; //Kitao更新
_QueueReadIndex &= APUQUEUE_SIZE-1; //Kitao更新
}*/
}
}
//Kitao更新
static void
psg_reset(huc6280_state* info)
{
int i,j;
memset(info->Psg, 0, sizeof(info->Psg));
memset(info->DdaFadeOutL, 0, sizeof(info->DdaFadeOutL)); //Kitao追加
memset(info->DdaFadeOutR, 0, sizeof(info->DdaFadeOutR)); //Kitao追加
info->MainVolumeL = 0;
info->MainVolumeR = 0;
info->LfoFrq = 0;
info->LfoCtrl = 0;
info->Channel = 0; //Kitao追加。v2.65
info->bWaveCrash = FALSE; //Kitao追加
//Kitao更新。v0.65．waveデータを初期化。
for (i=0; i<N_CHANNEL; i++)
for (j=0; j<32; j++)
info->Psg[i].wave[j] = -14; //最小値で初期化。ファイプロ，フォーメーションサッカー'90，F1トリプルバトルで必要。
for (j=0; j<32; j++)
info->Psg[3].wave[j] = 17; //ch3は最大値で初期化。F1トリプルバトル。v2.65
//Kitao更新。v1.10。キュー処理をここに統合
// _QueueWriteIndex = 0;
// _QueueReadIndex = 0;
}
static void PSG_SetVolume(huc6280_state* info);
/*-----------------------------------------------------------------------------
[Init]
ＰＳＧを初期化します。
-----------------------------------------------------------------------------*/
//Sint32
void*
PSG_Init(
Sint32 clock,
Sint32 sampleRate)
{
huc6280_state* info;
info = (huc6280_state*)malloc(sizeof(huc6280_state));
if (info == NULL)
return NULL;
info->PSG_FRQ = clock & 0x7FFFFFFF;
PSG_SetHoneyInTheSky(info, (clock >> 31) & 0x01);
// PSG_SetHoneyInTheSky(0x01);
info->PsgVolumeEffect = 0;
info->Volume = 0;
info->VOL = 0.0;
//PSG_SetVolume(APP_GetPsgVolume());//Kitao追加
PSG_SetVolume(info);
psg_reset(info);
if (! _bTblInit)
{
create_volume_table();
create_noise_table();
_bTblInit = TRUE;
}
//PSG_SetSampleRate(sampleRate);
info->SAMPLE_RATE = sampleRate;
info->RESMPL_RATE = info->PSG_FRQ / OVERSAMPLE_RATE / info->SAMPLE_RATE;
// _bPsgInit = TRUE;
return info;
}
/*-----------------------------------------------------------------------------
[SetSampleRate]
-----------------------------------------------------------------------------*/
/*void
PSG_SetSampleRate(
Uint32 sampleRate)
{
//_SampleRate = sampleRate;
}*/
/*-----------------------------------------------------------------------------
[Deinit]
ＰＳＧを破棄します。
-----------------------------------------------------------------------------*/
void
PSG_Deinit(void* chip)
{
huc6280_state* info = (huc6280_state*)chip;
/*memset(info->Psg, 0, sizeof(_Psg));
memset(info->DdaFadeOutL, 0, sizeof(_DdaFadeOutL)); //Kitao追加
memset(info->DdaFadeOutR, 0, sizeof(_DdaFadeOutR)); //Kitao追加
info->MainVolumeL = 0;
info->MainVolumeR = 0;
info->LfoFrq = 0;
info->LfoCtrl = 0;
info->bWaveCrash = FALSE; //Kitao追加
// _bPsgInit = FALSE;*/
free(info);
}
/*-----------------------------------------------------------------------------
[Read]
ＰＳＧポートの読み出しに対する動作を記述します。
-----------------------------------------------------------------------------*/
Uint8
PSG_Read(
void* chip,
Uint32 regNum)
{
huc6280_state* info = (huc6280_state*)chip;
if (regNum == 0)
return (Uint8)info->Channel;
return info->Port[regNum & 15];
}
/*-----------------------------------------------------------------------------
[Write]
ＰＳＧポートの書き込みに対する動作を記述します。
-----------------------------------------------------------------------------*/
void
PSG_Write(
void* chip,
Uint32 regNum,
Uint8 data)
{
huc6280_state* info = (huc6280_state*)chip;
//v1.10更新。キュー処理をここに統合して高速化。
//Kitao更新。clockは考慮せずにシンプルにして高速化した。
/* if (((_QueueWriteIndex + 1) & (APUQUEUE_SIZE-1)) == _QueueReadIndex)
{
PRINTF("PSG Queue Over!"); // キューが満タン
return;
}
_Queue[_QueueWriteIndex].reg = (Uint8)(regNum & 15);
_Queue[_QueueWriteIndex].data = data;
_QueueWriteIndex++; //Kitao更新
_QueueWriteIndex &= APUQUEUE_SIZE-1; //Kitao更新
*/
write_reg(chip, regNum, data);
}
/*Sint32
PSG_AdvanceClock(
Sint32 clock)
{
return 0;
}*/
//Kitao追加。PSGのボリュームも個別に設定可能にした。
/*static void
PSG_SetVolume(
Uint32 volume) // 0 - 65535*/
static void PSG_SetVolume(huc6280_state* info)
{
/*if (volume < 0) volume = 0;
if (volume > 65535) volume = 65535;*/
//_Volume = (double)volume / 65535.0 / PSG_DECLINE;
info->Volume = 1.0 / PSG_DECLINE;
set_VOL(info);
}
//Kitao追加。ボリュームミュート、ハーフなどをできるようにした。
/*static void
PSG_SetVolumeEffect(
Uint32 volumeEffect)
{
_PsgVolumeEffect = (Sint32)volumeEffect; //※数値が大きいほどボリュームは小さくなる
set_VOL();
}*/
//Kitao追加
void
PSG_ResetVolumeReg(void* chip)
{
huc6280_state* info = (huc6280_state*)chip;
int i;
info->MainVolumeL = 0;
info->MainVolumeR = 0;
for (i = 0; i < N_CHANNEL; i++)
{
info->Psg[i].volume = 0;
info->Psg[i].outVolumeL = 0;
info->Psg[i].outVolumeR = 0;
info->DdaFadeOutL[i] = 0;
info->DdaFadeOutR[i] = 0;
}
}
//Kitao追加
void
PSG_SetMutePsgChannel(
void* chip,
Sint32 num,
BOOL bMute)
{
huc6280_state* info = (huc6280_state*)chip;
info->bPsgMute[num] = bMute;
if (bMute)
{
info->DdaFadeOutL[num] = 0;
info->DdaFadeOutR[num] = 0;
}
}
void PSG_SetMuteMask(void* chip, Uint32 MuteMask)
{
Uint8 CurChn;
for (CurChn = 0x00; CurChn < N_CHANNEL; CurChn ++)
PSG_SetMutePsgChannel(chip, CurChn, (MuteMask >> CurChn) & 0x01);
return;
}
//Kitao追加
BOOL
PSG_GetMutePsgChannel(
void* chip,
Sint32 num)
{
huc6280_state* info = (huc6280_state*)chip;
return info->bPsgMute[num];
}
//Kitao追加。v2.60
void
PSG_SetHoneyInTheSky(
void* chip,
BOOL bHoneyInTheSky)
{
huc6280_state* info = (huc6280_state*)chip;
info->bHoneyInTheSky = bHoneyInTheSky;
}
/*// save variable
#define SAVE_V(V) if (fwrite(&V, sizeof(V), 1, p) != 1) return FALSE
#define LOAD_V(V) if (fread(&V, sizeof(V), 1, p) != 1) return FALSE
// save array
#define SAVE_A(A) if (fwrite(A, sizeof(A), 1, p) != 1) return FALSE
#define LOAD_A(A) if (fread(A, sizeof(A), 1, p) != 1) return FALSE*/
/*-----------------------------------------------------------------------------
[SaveState]
状態をファイルに保存します。
-----------------------------------------------------------------------------*/
/*BOOL
PSG_SaveState(
FILE* p)
{
BOOL bFlashHiders = FALSE; //Kitao更新。現在非使用。旧バージョンのステートセーブとの互換のため
if (p == NULL)
return FALSE;
SAVE_A(_Psg);
SAVE_V(_Channel);
SAVE_V(_MainVolumeL);
SAVE_V(_MainVolumeR);
SAVE_V(_LfoFrq);
SAVE_V(_bLfoOn); //v1.59から非使用に。
SAVE_V(_LfoCtrl);
SAVE_V(_LfoShift); //v1.59から非使用に。
SAVE_V(_bWaveCrash); //Kitao追加。v0.65
SAVE_V(bFlashHiders); //Kitao追加。v0.62
//v1.10追加。キュー処理をここへ統合。
SAVE_A(_Queue); //v1.61からサイズが２倍になった。
SAVE_V(_QueueWriteIndex);
SAVE_V(_QueueReadIndex);
return TRUE;
}*/
/*-----------------------------------------------------------------------------
[LoadState]
状態をファイルから読み込みます。
-----------------------------------------------------------------------------*/
/*BOOL
PSG_LoadState(
FILE* p)
{
Uint32 i;
double clockCounter; //Kitao更新。現在非使用。旧バージョンのステートセーブとの互換のため
BOOL bInit; //Kitao更新。現在非使用。旧バージョンのステートセーブとの互換のため
Sint32 totalClockAdvanced; //Kitao更新。現在非使用。旧バージョンのステートセーブとの互換のため
BOOL bFlashHiders; //Kitao更新。現在非使用。旧バージョンのステートセーブとの互換のため
OldApuQueue oldQueue[65536]; //v1.60以前のステートを読み込み用。
if (p == NULL)
return FALSE;
LOAD_A(_Psg);
LOAD_V(_Channel);
LOAD_V(_MainVolumeL);
LOAD_V(_MainVolumeR);
LOAD_V(_LfoFrq);
LOAD_V(_bLfoOn); //v1.59から非使用に。
LOAD_V(_LfoCtrl);
if (MAINBOARD_GetStateVersion() >= 3) //Kitao追加。v0.57以降のセーブファイルなら
LOAD_V(_LfoShift); //v1.59から非使用に。
if (MAINBOARD_GetStateVersion() >= 9) //Kitao追加。v0.65以降のセーブファイルなら
{
LOAD_V(_bWaveCrash);
}
else
_bWaveCrash = FALSE;
if (MAINBOARD_GetStateVersion() >= 7) //Kitao追加。v0.62以降のセーブファイルなら
LOAD_V(bFlashHiders);
//v1.10追加。キュー処理をここへ統合。v1.61更新
if (MAINBOARD_GetStateVersion() >= 34) //v1.61beta以降のセーブファイルなら
{
LOAD_A(_Queue); //v1.61からサイズが２倍＆clock部分を削除した。
LOAD_V(_QueueWriteIndex);
LOAD_V(_QueueReadIndex);
}
else //v1.60以前のキュー(旧)バージョンのステートの場合、新バージョンの方に合うように変換。
{
LOAD_A(oldQueue);
LOAD_V(_QueueWriteIndex);
LOAD_V(_QueueReadIndex);
if (_QueueWriteIndex >= _QueueReadIndex)
{
for (i=_QueueReadIndex; i<=_QueueWriteIndex; i++)
{
_Queue[i].reg = oldQueue[i].reg;
_Queue[i].data = oldQueue[i].data;
}
}
else //Writeの位置がReadの位置よりも前（65536地点をまたいでデータが存在しているとき）の場合
{
for (i=_QueueReadIndex; i<=65535; i++)
{
_Queue[i].reg = oldQueue[i].reg;
_Queue[i].data = oldQueue[i].data;
}
for (i=0; i<=_QueueWriteIndex; i++)
{
_Queue[65536+i].reg = oldQueue[i].reg;
_Queue[65536+i].data = oldQueue[i].data;
}
_QueueWriteIndex += 65536;
}
}
if (MAINBOARD_GetStateVersion() < 26) //Kitao追加。v1.11より前のセーブファイルなら
{
LOAD_V(clockCounter); //現在非使用。v0.95
LOAD_V(bInit); //現在非使用。v1.10
LOAD_V(totalClockAdvanced); //現在非使用。v0.95
}
return TRUE;
}
#undef SAVE_V
#undef SAVE_A
#undef LOAD_V
#undef LOAD_A*/