/// <summary>
/// 0番のアルゴリズムを定義します。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public static double ZeroSerial(IList <FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
if (op.Count < 4)
{
throw new InvalidOperationException("OPN系アルゴリズムではオペレータは4つ必要です");
}
return(_serial(op, ref tag, state));
}
/// <summary>
/// 最初のチャンネルをキャリア、次のチャンネルをモジュレータとして変調します。
/// それ以降のオペレータは無視されます。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public static double PairModulationAlgorithm(IList<FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
var s = state;
if (op.Count < 2) throw new ArgumentException("オペレータは最低2つ必要です");
var mod = op[1].GetState(s);
s.State = mod;
return op[0].GetState(s) / op[0].ModulationIndex;
}
/// <summary>
/// ホールドし始めた時刻を0として、
/// 指定した時刻のオペレータ出力を取得します。
/// </summary>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>オペレータ出力</returns>
public double GetState(FMSynthesisState state)
{
var env = GetEnvelopeState(state.Time, state.IsHolding);
var myfr = state.Frequency * Detune;
var ctime = 1.0 / myfr;
var pos = ((state.Time) % ctime) / ctime;
return(ModulationIndex * Oscillator(pos, state.State) * env);
}
/// <summary>
/// 全てのチャンネルを独立して計算し、
/// 全て同じ比率でミックスします。
/// <para>厳密にはこれはFM音源にはなりません。</para>
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public static double ParallelMixAlgorithm(IList<FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
var mix = 0.0;
var max = op.Sum(p => p.ModulationIndex);
foreach (var i in op)
{
mix += i.GetState(state);
}
return mix / max;
}
/// <summary>
/// 先頭をキャリア、それ以降をモジュレータとして、
/// 全て直列に接続して変調します。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public static double SerialModulationAlgorithm(IList<FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
var s = state;
var mix = 0.0;
for (int i = op.Count - 1; i >= 0; i--)
{
mix = op[i].GetState(s);
s.State = mix;
}
return mix / op[0].ModulationIndex;
}
/// <summary>
/// 現在の状態でのアルゴリズムを定義します。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public double Algorithm(IList <FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
var s = state;
var mix = 0.0;
for (int i = op.Count - 1; i >= 0; i--)
{
if (i == FeedbackChannel)
{
var fbs = state;
fbs.Time -= FeedbackReferenceBackingtime;
s.State += op[i].GetState(fbs);
}
mix = op[i].GetState(s);
s.State = mix;
}
return(mix / op[0].ModulationIndex);
}
/// <summary>
/// 現在の状態でのアルゴリズムを定義します。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public double Algorithm(IList <FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
var s = state;
var mix = 0.0;
for (int i = op.Count - 1; i >= 0; i--)
{
if (i == FeedbackChannel)
{
s.State += PreviousFeedbackState;
}
mix = op[i].GetState(s);
if (i == FeedbackChannel)
{
PreviousFeedbackState = mix;
}
s.State = mix;
}
return(mix / op[0].ModulationIndex);
}
/// <summary>
/// 先頭をキャリア、それ以降をモジュレータとして、
/// 全て直列に接続して変調します。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public static double SerialModulationAlgorithm(IList <FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
var s = state;
var mix = 0.0;
for (int i = op.Count - 1; i >= 0; i--)
{
mix = op[i].GetState(s);
s.State = mix;
}
return(mix / op[0].ModulationIndex);
}
/// <summary>
/// 全てのチャンネルを独立して計算し、
/// 全て同じ比率でミックスします。
/// <para>厳密にはこれはFM音源にはなりません。</para>
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public static double ParallelMixAlgorithm(IList <FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
var mix = 0.0;
var max = op.Sum(p => p.ModulationIndex);
foreach (var i in op)
{
mix += i.GetState(state);
}
return(mix / max);
}
/// <summary>
/// 3番のアルゴリズムを定義します。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public static double ThreeSingleAndSerial(IList <FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
if (op.Count < 4)
{
throw new InvalidOperationException("OPN系アルゴリズムではオペレータは4つ必要です");
}
var fbs = state;
fbs.Time -= 0.001;
var ch3 = op[1].GetState(state);
var ch1 = op[3].GetState(fbs);
state.State = ch1;
var ch2 = op[2].GetState(state);
state.State = ch2 + ch3;
state.State = (ch2 + ch3);
return(op[0].GetState(state));
}
/// <summary>
/// 最初のチャンネルをキャリア、次のチャンネルをモジュレータとして変調します。
/// それ以降のオペレータは無視されます。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public static double PairModulationAlgorithm(IList <FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
var s = state;
if (op.Count < 2)
{
throw new ArgumentException("オペレータは最低2つ必要です");
}
var mod = op[1].GetState(s);
s.State = mod;
return(op[0].GetState(s) / op[0].ModulationIndex);
}
/// <summary>
/// ホールドし始めた時刻を0として、
/// 指定した時刻のオペレータ出力を取得します。
/// </summary>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>オペレータ出力</returns>
public double GetState(FMSynthesisState state)
{
var env = GetEnvelopeState(state.Time, state.IsHolding);
var myfr = state.Frequency * Detune;
var ctime = 1.0 / myfr;
var pos = ((state.Time) % ctime) / ctime;
return ModulationIndex * Oscillator(pos, state.State) * env;
}
/// <summary>
/// 0番のアルゴリズムを定義します。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public static double ZeroSerial(IList<FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
if (op.Count < 4) throw new InvalidOperationException("OPN系アルゴリズムではオペレータは4つ必要です");
return _serial(op, ref tag, state);
}
/// <summary>
/// 2番のアルゴリズムを定義します。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public static double TwoFeedbackAndSerial(IList<FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
if (op.Count < 4) throw new InvalidOperationException("OPN系アルゴリズムではオペレータは4つ必要です");
var fbs = state;
fbs.Time -= 0.001;
var ch2 = op[2].GetState(state);
state.State = ch2;
var ch3 = op[1].GetState(state);
var ch1 = op[3].GetState(fbs);
state.State = (ch1 + ch3);
return op[0].GetState(state);
}
/// <summary>
/// 現在の状態でのアルゴリズムを定義します。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public double Algorithm(IList<FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
var s = state;
var mix = 0.0;
for (int i = op.Count - 1; i >= 0; i--)
{
if (i == FeedbackChannel)
{
s.State += PreviousFeedbackState;
}
mix = op[i].GetState(s);
if (i == FeedbackChannel)
{
PreviousFeedbackState = mix;
}
s.State = mix;
}
return mix / op[0].ModulationIndex;
}
/// <summary>
/// 現在の状態でのアルゴリズムを定義します。
/// </summary>
/// <param name="op">オペレーターのリスト</param>
/// <param name="tag">フィードバックの保持など自由に使えるタグオブジェクト</param>
/// <param name="state">合成状態の情報</param>
/// <returns>状態</returns>
public double Algorithm(IList<FMOperator> op, ref object tag, FMSynthesisState state)
{
var s = state;
var mix = 0.0;
for (int i = op.Count - 1; i >= 0; i--)
{
if (i == FeedbackChannel)
{
var fbs = state;
fbs.Time -= FeedbackReferenceBackingtime;
s.State += op[i].GetState(fbs);
}
mix = op[i].GetState(s);
s.State = mix;
}
return mix / op[0].ModulationIndex;
}