AskaEth
e37c622597
真机现象：音量设 10 仍然满响度——vol_apply() 的 BT 分支 logmsg + return，
g_vol_pct 不更新、AVRCP 被 bt_vol_full() 钉在 127、写路径无任何软件缩放，
于是 BT 永远在耳机自己的满音量。
- 新增 vol_gain.{c,h}（纯整数，无 libm/软浮点）：增益表由 dac_vol_set 的同一个
衰减寄存器函数 vol_gain_dac_att_reg() 推出（0.5dB/步、平方锥度），
Q31 迭代乘法开机算一次；vol=100 逐字节不变，vol=0 全 0（memset 快路）。
- dev_write（BT 路径）逐样本乘 + 32 位中间量 + 饱和；增益恒 <=1 故不可能削波。
- 改音量走 512 样本线性斜坡（Bresenham 余额分摊，末步不补差），防爆音。
- vol_apply() BT 分支改为更新 g_vol_pct + 持久化；DAC numid=1/2/11 仍不写
（M50 T11 隔离断言不变）。
- dac_vol_set() 改用 vol_gain_dac_att_reg()，DAC/BT 两条路锥度不可能漂移。
- 测试：test_vol_gain（曲线/缩放/斜坡纯函数断言）+ T11 改为断言
「BT 音量不写 DAC 寄存器」+ 新增 T18（wav 捕获音量阶梯 RMS/峰值）
/ T19（活改音量不爆音、不丢帧）。
117 lines
4.5 KiB
C
117 lines
4.5 KiB
C
/* vol_gain.c — 纯整数增益表 + 缩放/斜坡（宿主与目标机共用）。见 vol_gain.h 的定性说明。 */
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#include "vol_gain.h"
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#include <string.h>
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/* 每衰减步 0.5dB 的振幅系数：10^(-0.5/20) = 10^(-0.025) = 0.9440608762859234。
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* Q31 = round(0.9440608762859234 × 2^31) = 2027355295（离线算出并钉死；运行期不碰浮点）。 */
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#define VOL_GAIN_STEP_Q31 2027355295u
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static int32_t s_gain_q15[256]; /* 下标=衰减寄存器值；只读（init 之后） */
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static int s_gain_ready = 0;
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/* 衰减步 → 增益的整数迭代：acc 以 Q31（15 位整数 + 16 位小数）表示 Q15 增益，
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* 每步 acc = acc × STEP >> 31。255 步累计相对误差 ~2^-23，实测与 pow() 相差 ≤1 LSB。 */
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void vol_gain_init(void)
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{
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if (s_gain_ready) return;
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uint64_t acc = (uint64_t)VOL_GAIN_UNITY << 16;
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for (int reg = 0; reg < 256; reg++) {
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int32_t g = (int32_t)((acc + 32768u) >> 16);
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if (g > VOL_GAIN_UNITY) g = VOL_GAIN_UNITY;
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s_gain_q15[reg] = g;
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acc = (acc * VOL_GAIN_STEP_Q31 + (1u << 30)) >> 31;
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}
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s_gain_ready = 1;
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}
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/* dac_vol_set() 的锥度原样搬来（平方锥度；255=-127.5dB）。**单一出处**：dac_vol_set 与
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* BT 增益表都取这个值，谁都不许自己再算一遍，否则 DAC/BT 曲线会各走各的。 */
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int vol_gain_dac_att_reg(int pct)
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{
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if (pct <= 0) return 255; /* 真静音 */
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if (pct > 100) pct = 100;
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int reg = (100 - pct) * (100 - pct) * 192 / 10000;
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if (reg > 255) reg = 255;
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if (reg < 0) reg = 0;
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return reg;
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}
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int vol_gain_q15(int pct)
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{
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if (!s_gain_ready) vol_gain_init(); /* 未初始化就查=防御（正常由 main 先 init） */
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if (pct <= 0) return 0; /* vol=0 必须真静音，不给「很小声」留余地 */
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return s_gain_q15[vol_gain_dac_att_reg(pct)];
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}
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int16_t vol_gain_scale_s16(int16_t in, int g_q15)
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{
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int32_t v = (int32_t)in * g_q15; /* |in|≤32768 × g≤32768 → |v|≤2^30，int32 不溢出 */
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v = (v + (1 << 14)) >> 15; /* 四舍五入回 S16 量程（单位增益时恒等） */
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if (v > 32767) return 32767;
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if (v < -32768) return -32768;
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return (int16_t)v;
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}
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void vol_gain_ramp_snap(vol_gain_ramp_t *r, int pct)
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{
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r->cur_q15 = r->tgt_q15 = vol_gain_q15(pct);
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r->step_q15 = 0;
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r->bump = 0;
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r->bump_left = 0;
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r->left = 0;
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}
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void vol_gain_ramp_set(vol_gain_ramp_t *r, int pct, int ramp_samples)
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{
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int32_t tgt = vol_gain_q15(pct);
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if (tgt == r->tgt_q15) return; /* 目标没变：不重置进行中的斜坡 */
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r->tgt_q15 = tgt;
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int32_t d = tgt - r->cur_q15;
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if (ramp_samples <= 0 || d == 0) {
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r->cur_q15 = tgt;
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||
r->step_q15 = 0;
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||
r->bump = 0;
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||
r->bump_left = 0;
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||
r->left = 0;
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return;
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}
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/* 线性斜坡 = 固定步进 + 余额分摊（不除法的 Bresenham）：
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* n 个样本走完 d，step=d/n 截断，余数 rem 按 ±1 分摊到前 |rem| 个样本。
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* 好处：**最后一步不会突然补差**（旧版 step 截断后末尾要一次跳 500+ LSB = 爆音），
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* 全程每样本增益变化 ≤ |step|+1，且终点精确等于目标（无过冲）。 */
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int32_t ad = (d > 0) ? d : -d;
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int32_t n = ramp_samples;
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if (n > ad) n = ad; /* 增益差比斜坡短：缩短斜坡（步进仍至少 1 LSB） */
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int32_t step = d / n;
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int32_t rem = d - step * n; /* |rem| < n，与 d 同号 */
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r->left = n;
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r->step_q15 = step;
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r->bump = (rem > 0) ? 1 : -1;
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r->bump_left = (rem > 0) ? rem : -rem;
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}
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void vol_gain_ramp_apply(vol_gain_ramp_t *r, uint8_t *buf, size_t nbytes)
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{
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size_t ns = nbytes / 2;
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if (!buf || !ns) return;
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if (r->left <= 0) {
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/* 稳态快路：单位增益→原样返回（vol=100 逐字节不变）；静音→memset 全 0（vol=0 真静音） */
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if (r->cur_q15 == VOL_GAIN_UNITY) return;
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if (r->cur_q15 == 0) { memset(buf, 0, ns * 2); return; }
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}
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for (size_t i = 0; i < ns; i++) {
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int32_t g = r->cur_q15;
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if (r->left > 0) {
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r->cur_q15 += r->step_q15;
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if (r->bump_left > 0) { r->cur_q15 += r->bump; r->bump_left--; }
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if (--r->left == 0) r->cur_q15 = r->tgt_q15; /* 兜齐（理论上已精确相等） */
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g = r->cur_q15;
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}
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int16_t s;
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memcpy(&s, buf + i * 2, 2); /* 字节存取：不假设缓冲对齐、不违反严格别名 */
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s = vol_gain_scale_s16(s, g);
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memcpy(buf + i * 2, &s, 2);
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}
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}
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