Generatore toni DTMF (quelli del tastierino telefonico) [C]

/*******************************************************************
*               MICROSOFT WAVE (PCM 32 BITS) GENERATOR            *
*                                                                  *
* Created by Luca Robbiano, 1st Feb 2011                          *
*                                                                  *
* Creative Commons                                                *
* Attribution-NonCommercial-ShareAlike 2.5 Italy (CC BY-NC-SA 2.5) *
*                                                                  *
* You are free:                                                    *
*    - to Share: to copy, distribute and transmit the work          *
*    - to Remix: to adapt the work                                  *
*                                                                  *
* Under the following conditions:                                  *
*    - Attribution: You must attribute the work in the manner      *
*      specified by the author or licensor (but not in any way    *
*      that suggests that they    endorse you or your use of        *
*      the work).                                                  *
*    - Noncommercial: You may not use this work for commercial      *
*      purposes.                                                    *
*    - Share Alike: If you alter, transform, or build upon this    *
*      work, you may distribute the resulting work only under      *
*    the same or similar license to this one.                    *
*                                                                  *
* With the understanding that:                                    *
*    - Waiver: Any of the above conditions can be waived if        *
*    you get permission from the copyright holder.                *
*    - Public Domain:  Where the work or any of its elements        *
*      is in the public domain under applicable law, that          *
*      status is in no way affected by the license.                *
*    - Other Rights: In no way are any of the following rights      *
*    affected by the license:                                    *
*        - Your fair dealing or fair use rights, or other          *
*         applicable copyright exceptions and limitations;        *
*        - The author's moral rights;                              *
*        - Rights other persons may have either in the work        *
*         itself or in how the work is used, such as publicity    *
*         or privacy rights.                                      *
*                                                                  *
* Notice: For any reuse or distribution, you must make clear to    *
*       others the license terms of this work.                    *
*******************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <string.h>

#define BITS_PER_SAMPLE         32
#define SAMPLE_RATE            44100
#define CHANNELS            1

char* createWave(unsigned int length)
{
   char *mat=malloc(length*SAMPLE_RATE*BITS_PER_SAMPLE/8*sizeof(char));
   return mat;
}

//Supports only 1 channel
void setSample(char *wave,unsigned int sample_id,double value)
{
   double v=value;

   value=1+value;
   unsigned int offset=sample_id*BITS_PER_SAMPLE/8;
   unsigned int val=(pow(2,BITS_PER_SAMPLE-1)*(1+value));
   putint(wave,offset,val);
}

void saveWave(char *wave,short length,char *filename)
{
   FILE *fp;
   fp=fopen(filename,"wb");
   
   unsigned int bytes=CHANNELS*BITS_PER_SAMPLE/8*SAMPLE_RATE*length;
   
   unsigned char header[44];
   
   //Fill header of 0x0
   int i;
   for(i=0;i<44;i++)
   {
      header[i]=0;
   }
   
   header[0]=0x52; //R
   header[1]=0x49; //I
   header[2]=0x46; //F
   header[3]=0x46; //F
   putint(header,5,bytes+36); //Size
   header[8]=0x57; //W
   header[9]=0x41; //A
   header[10]=0x56; //V
   header[11]=0x45; //E
   header[12]=0x66; //f
   header[13]=0x6d; //m
   header[14]=0x74; //t
   header[15]=0x20; //
   header[16]=0x10; // 16
   header[20]=0x01; // Audio format = PCM
   header[22]=CHANNELS; // 1 Channel
   putint(header,24,SAMPLE_RATE); //Sample rate
   putint(header,28,SAMPLE_RATE*BITS_PER_SAMPLE/8); //Byte rate
   //Block Aling
   short block_aling=CHANNELS*BITS_PER_SAMPLE/8;
   header[32]=(block_aling<<8)>>8;
   header[33]=block_aling>>8;
   //Bits per sample
   header[34]=(BITS_PER_SAMPLE<<8)>>8;
   header[35]=BITS_PER_SAMPLE>>8;
   header[36]=0x64; //d
   header[37]=0x61; //a
   header[38]=0x74; //t
   header[39]=0x61; //a
   putint(header,40,bytes); //Size
   
   fwrite(header,1,44,fp);
   
   //START AUDIO PCM DATA
   for(i=0;i<bytes;i++)
   {
      fputc(wave[i],fp);
   }
   
   fclose(fp);
   
   //Free memory
   free(wave);
}

int putint(unsigned char header[54],int offset,int value)
{
   char i;
   for(i=0;i<4;i++)
   {
      header[offset+i]=(value<<(24-i*8))>>24;
   }
}

/*******************************************************************
*                       DTMF TONES GENERATOR                      *
*                                                                  *
* Created by Luca Robbiano, 1st Feb 2011                          *
*                                                                  *
* Creative Commons                                                *
* Attribution-NonCommercial-ShareAlike 2.5 Italy (CC BY-NC-SA 2.5) *
*                                                                  *
* You are free:                                                    *
*    - to Share: to copy, distribute and transmit the work          *
*    - to Remix: to adapt the work                                  *
*                                                                  *
* Under the following conditions:                                  *
*    - Attribution: You must attribute the work in the manner      *
*      specified by the author or licensor (but not in any way    *
*      that suggests that they    endorse you or your use of        *
*      the work).                                                  *
*    - Noncommercial: You may not use this work for commercial      *
*      purposes.                                                    *
*    - Share Alike: If you alter, transform, or build upon this    *
*      work, you may distribute the resulting work only under      *
*    the same or similar license to this one.                    *
*                                                                  *
* With the understanding that:                                    *
*    - Waiver: Any of the above conditions can be waived if        *
*    you get permission from the copyright holder.                *
*    - Public Domain:  Where the work or any of its elements        *
*      is in the public domain under applicable law, that          *
*      status is in no way affected by the license.                *
*    - Other Rights: In no way are any of the following rights      *
*    affected by the license:                                    *
*        - Your fair dealing or fair use rights, or other          *
*         applicable copyright exceptions and limitations;        *
*        - The author's moral rights;                              *
*        - Rights other persons may have either in the work        *
*         itself or in how the work is used, such as publicity    *
*         or privacy rights.                                      *
*                                                                  *
* Notice: For any reuse or distribution, you must make clear to    *
*       others the license terms of this work.                    *
*******************************************************************/

/*
How to compile:
   With GCC on Unix or MinGW on Windows:
      gcc dtmf.c wave.c -o dtmf
 */


#include <stdio.h>
#include <math.h>

#define BITS_PER_SAMPLE         32
#define SAMPLE_RATE            44100
#define CHANNELS            1
#define PI                  3.141592653

int main();
double vol(double t,double ln);

//Tabella delle frequenze DTMF
int freq_a[]={697,697,697,770,770,770,852,852,852,941,941,941}; //Colonne
int freq_b[]={1209,1336,1477,1209,1336,1477,1209,1336,1477,1209,1336,1477}; //Righe

int main()
{
   unsigned int i;

   //chiedo il numero
   char s_num[30];
   printf("Numero di telefono: ");
   scanf("%s",&s_num);
   
   //converto il numero
   char *num=malloc(strlen(s_num)*sizeof(short));
   for(i=0;i<strlen(s_num);i++)
   {
      char c=s_num[i];
      //controllo validità
      if(!((c>=0x30&&c<=0x39)||(c==0x2a||c==0x23)))
      {
         printf("Il carattere "%c" non e' valido!\n",c);
         return 1;
      }
      char n=c;
      switch(n)
      {
         case 0x30:
            n=10;
            break;
         case 0x23:
            n=11;
            break;
         case 0x2a:
            n=9;
            break;
         default:
            n-=49;
            break;
      }
      num[i]=n;
   }

   //Calcolo la lunghezza del file
   short len=(short)(0.3*(double)strlen(s_num))+1;
   
   //Creo un file wave
   char *wave=createWave(len);
   
   unsigned int k=0;
   
   //Scorro tutti i numeri
   for(i=0;i<strlen(s_num);i++)
   {
      int j;
      
      //Inserisco il tono
      char n=num[i];
      for(j=0;j<((short)(SAMPLE_RATE*0.2));j++)
      {
         //Calcolo il valore del campione da inserire
         double time=((double)j)/SAMPLE_RATE;
         double value=0.5*vol(time,0.2)*(sin(time*2*PI*freq_a[n])+sin(time*2*PI*freq_b[n]));
         //Aggiungo il campione
         setSample(wave,k,value);
         k++;
      }
      
      //Inserisco un decimo di secondo di silenzio
      for(j=0;j<((short)(SAMPLE_RATE*0.1));j++)
      {
         setSample(wave,k,0);
         k++;
      }
   }
   
   //Informo sulla lunghezza
   printf("\nLunghezza: %d secondi.\n",len-1); //-1 ?
   
   //Salvo il file wave
   saveWave(wave,len,"dtmf.wav");
}

//Questa funzione serve per fare in modo che il volume si alzi gradualmente all'inizio ed alla fine di ogni tono
//Onde evitare fastidiosi "POC"
double vol(double t,double ln)
{
   double k=ln/100;
   if(t<k)
   {
      return (pow(t/k,2));
   }
   if(t>(ln-k))
   {
      return (1-pow((t-ln+k)/k,2));
   }
   return 1;
}