sine_sound.cpp

// サンプル数 : デフォルト = 44100
#ifndef CMP_SAMPLE
#   define CMP_SAMPLE 44100
#endif

// 長さ[sec] : デフォルト = 1
#ifndef CMP_LENGTH
#   define CMP_LENGTH 1
#endif

// 基本音周波数[Hz] : デフォルト = 440(ラ音)
#ifndef CMP_BASE
#   define CMP_BASE 440
#endif

// 基音からの半音数 : デフォルト = 0
#ifndef CMP_SEMITONES
#   define CMP_SEMITONES 0
#endif

#include <cstddef>
#include <cstdint>
#include <climits>
#include <sprout/compost.hpp>
#include <sprout/array.hpp>
#include "wave_io.hpp"

int main(int argc, char* argv[]) {
    namespace cmp = sprout::compost;

    constexpr std::size_t sample_per_sec = CMP_SAMPLE;
    constexpr double length = CMP_LENGTH;
    constexpr double base = CMP_BASE;
    constexpr double semitones = CMP_SEMITONES;

    constexpr std::size_t size = static_cast<std::size_t>(length * sample_per_sec);

    typedef double src_elem_t;
    typedef sprout::array<src_elem_t, size> src_t;
    typedef std::int16_t wav_elem_t;
    typedef sprout::array<wav_elem_t, size> wav_t;

    // WAVE の情報
    constexpr sprout::compost::sources::info_type wav_info{
        1,                                      // フォーマットID
        1,                                      // チャンネル数
        sample_per_sec,                         // サンプリングレート
        sample_per_sec * sizeof(wav_elem_t),    // データ速度 (Byte/sec)
        sizeof(wav_elem_t),                     // ブロックサイズ (Byte/sample*チャンネル数)
        sizeof(wav_elem_t) * CHAR_BIT,          // サンプルあたりのビット数 (bit/sample)
        size                                    // 要素数
    };

    // 波形の生成
    constexpr wav_t wav_data =
        cmp::waves::sinusoidal(         // 指定音階の正弦波を生成
            cmp::equal_temperament_value(semitones) * base / sample_per_sec,
            0.8
            )
        | cmp::formats::as_pcm_wave16   // 16bitWAVE に変換
        | cmp::ranges::copied           // 任意のコンテナに変換可能にする
        ;

    // ================ ここまでコンパイル時 ================

    // WAVE ファイルに出力
    char const* filename = argc >= 2 ? argv[1] : "sine_sound.wav";
    output_wav(filename, wav_info, wav_data);

    // dsp デバイスのセットアップ
    int fd = setup_dev_dsp(wav_info);
    if (fd < 0) {
        return 0;
    }
    // dsp デバイスに書き込み
    write_dev_dsp(fd, wav_data.data(), wav_data.size() * sizeof(wav_elem_t));
}