libs/ardour/test/tempo_test.cc

   1 #include "ardour/tempo.h"
   2 #include "tempo_test.h"
   3
   4 CPPUNIT_TEST_SUITE_REGISTRATION (TempoTest);
   5
   6 using namespace std;
   7 using namespace ARDOUR;
   8 using namespace Timecode;
   9
  10 void
  11 TempoTest::recomputeMapTest48 ()
  12 {
  13         int const sampling_rate = 48000;
  14
  15         TempoMap map (sampling_rate);
  16         Meter meterA (4, 4);
  17         map.replace_meter (map.first_meter(), meterA, BBT_Time (1, 1, 0), 0, AudioTime);
  18
  19         /*
  20           120bpm at bar 1, 240bpm at bar 4
  21
  22           120bpm = 24e3 samples per beat
  23           240bpm = 12e3 samples per beat
  24         */
  25
  26
  27         /*
  28
  29           120bpm                                                240bpm
  30           0 beats                                               12 beats
  31           0 frames                                              288e3 frames
  32           0 pulses                                              3 pulses
  33           |                 |                 |                 |             |
  34           | 1.1 1.2 1.3 1.4 | 2.1 2.2 2.3.2.4 | 3.1 3.2 3.3 3.4 | 4.1 4.2 4.3 |
  35
  36         */
  37
  38         Tempo tempoA (120.0, 4.0);
  39         map.replace_tempo (map.first_tempo(), tempoA, 0.0, 0, AudioTime);
  40         Tempo tempoB (240.0, 4.0);
  41         map.add_tempo (tempoB, 3.0, 0, MusicTime);
  42         Meter meterB (3, 4);
  43         map.add_meter (meterB, 12.0, BBT_Time (4, 1, 0), 0, MusicTime);
  44         //map.dump (map._metrics, std::cout);
  45         list<MetricSection*>::iterator i = map._metrics.begin();
  46         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (0), (*i)->frame ());
  47         i = map._metrics.end();
  48         --i;
  49         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (288e3), (*i)->frame ());
  50
  51         /* check the tempo section for expected result (no map) */
  52         const TempoSection& tsa (map.tempo_section_at_frame (0));
  53         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, tsa.minute_at_pulse (3.0), 1e-17);
  54         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1 / 2.0, tsa.minute_at_pulse (1.5), 1e-17);
  55         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1 / 3.0, tsa.minute_at_pulse (1.0), 1e-17);
  56
  57         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (3.0, tsa.pulse_at_minute (0.1), 1e-17);
  58         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.5, tsa.pulse_at_minute (0.1 / 2.0), 1e-17);
  59         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.0, tsa.pulse_at_minute (0.1 / 3.0), 1e-17);
  60
  61         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.0, tsa.minute_at_frame (60.0 * sampling_rate), 1e-17);
  62
  63         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, tsa.minute_at_ntpm (240.0, 3.0), 1e-17);
  64         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, tsa.minute_at_ntpm (240.0, 3.0), 1e-17);
  65
  66         /* do the same via the map */
  67
  68         /* quarter note */
  69
  70         /* quarter note - frame*/
  71         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (288e3), map.frame_at_quarter_note (12.0));
  72         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (144e3), map.frame_at_quarter_note (6.0));
  73         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (96e3), map.frame_at_quarter_note (4.0));
  74
  75         /* frame - quarter note*/
  76         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (12.0, map.quarter_note_at_frame (288e3), 1e-17);
  77         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (6.0, map.quarter_note_at_frame (144e3), 1e-17);
  78         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (4.0, map.quarter_note_at_frame (96e3), 1e-17);
  79
  80         /* pulse - internal minute based interface */
  81         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, map.minute_at_pulse_locked (map._metrics, 3.0), 1e-17);
  82         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (3.0, map.pulse_at_minute_locked (map._metrics, 0.1), 1e-17);
  83
  84         /* tempo */
  85
  86         /* tempo - frame */
  87         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (288e3), map.frame_at_tempo (tempoB));
  88         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (240.0, map.tempo_at_frame (288e3).note_types_per_minute(), 1e-17);
  89         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (120.0, map.tempo_at_frame (288e3 - 1).note_types_per_minute(), 1e-17);
  90
  91         /* tempo - quarter note */
  92         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (240.0, map.tempo_at_quarter_note (24.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
  93         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (240.0, map.tempo_at_quarter_note (12.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
  94         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (120.0, map.tempo_at_quarter_note (6.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
  95         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (120.0, map.tempo_at_quarter_note (0.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
  96
  97         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (12.0, map.quarter_note_at_tempo (tempoB), 1e-17);
  98         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.0, map.quarter_note_at_tempo (tempoA), 1e-17);
  99
 100         /* tempo - internal minute interface  */
 101         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (240.0, map.tempo_at_minute_locked (map._metrics, 0.1).note_types_per_minute(), 1e-17);
 102         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, map.minute_at_tempo_locked (map._metrics, tempoB), 1e-17);
 103
 104         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (240.0, map.tempo_at_pulse_locked (map._metrics, 3.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 105         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (3.0, map.pulse_at_tempo_locked (map._metrics, tempoB), 1e-17);
 106 }
 107
 108 void
 109 TempoTest::recomputeMapTest44 ()
 110 {
 111         int const sampling_rate = 44100;
 112
 113         TempoMap map (sampling_rate);
 114         Meter meterA (4, 4);
 115         map.replace_meter (map.first_meter(), meterA, BBT_Time (1, 1, 0), 0, AudioTime);
 116
 117         /*
 118           120bpm at bar 1, 240bpm at bar 4
 119
 120           120bpm = 24e3 samples per beat
 121           240bpm = 12e3 samples per beat
 122         */
 123
 124
 125         /*
 126
 127           120bpm                                                240bpm
 128           0 beats                                               12 beats
 129           0 frames                                              288e3 frames
 130           0 pulses                                              3 pulses
 131           |                 |                 |                 |             |
 132           | 1.1 1.2 1.3 1.4 | 2.1 2.2 2.3.2.4 | 3.1 3.2 3.3 3.4 | 4.1 4.2 4.3 |
 133
 134         */
 135
 136         Tempo tempoA (120.0, 4.0);
 137         map.replace_tempo (map.first_tempo(), tempoA, 0.0, 0, AudioTime);
 138         Tempo tempoB (240.0, 4.0);
 139         map.add_tempo (tempoB, 3.0, 0, MusicTime);
 140         Meter meterB (3, 4);
 141         map.add_meter (meterB, 12.0, BBT_Time (4, 1, 0), 288e3, MusicTime);
 142
 143         list<MetricSection*>::iterator i = map._metrics.begin();
 144         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (0), (*i)->frame ());
 145         i = map._metrics.end();
 146         --i;
 147         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (264600), (*i)->frame ());
 148
 149         /* check the tempo section for expected result (no map) */
 150         const TempoSection& tsa (map.tempo_section_at_frame (0));
 151         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, tsa.minute_at_pulse (3.0), 1e-17);
 152         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1 / 2.0, tsa.minute_at_pulse (1.5), 1e-17);
 153         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1 / 3.0, tsa.minute_at_pulse (1.0), 1e-17);
 154
 155         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (3.0, tsa.pulse_at_minute (0.1), 1e-17);
 156         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.5, tsa.pulse_at_minute (0.1 / 2.0), 1e-17);
 157         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.0, tsa.pulse_at_minute (0.1 / 3.0), 1e-17);
 158
 159         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.0, tsa.minute_at_frame (60.0 * sampling_rate), 1e-17);
 160
 161         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, tsa.minute_at_ntpm (240.0, 3.0), 1e-17);
 162
 163         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, tsa.minute_at_pulse (3.0), 1e-17);
 164         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (3.0, tsa.pulse_at_minute (0.1), 1e-17);
 165
 166         /* do the same via the map */
 167
 168         /* quarter note */
 169
 170         /* quarter note - frame */
 171         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (264600), map.frame_at_quarter_note (12.0));
 172         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (132300), map.frame_at_quarter_note (6.0));
 173         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (88200), map.frame_at_quarter_note (4.0));
 174
 175         /* frame - quarter note */
 176         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (3.0 * 4.0, map.quarter_note_at_frame (264600), 1e-17);
 177         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.5 * 4.0, map.quarter_note_at_frame (132300), 1e-17);
 178         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.0 * 4.0, map.quarter_note_at_frame (88200), 1e-17);
 179
 180         /* pulse - internal minute based interface */
 181         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, map.minute_at_pulse_locked (map._metrics, 3.0), 1e-17);
 182         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (3.0, map.pulse_at_minute_locked (map._metrics, 0.1), 1e-17);
 183
 184         /* tempo */
 185
 186         /* tempo - frame */
 187         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (264600), map.frame_at_tempo (tempoB));
 188         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (240.0, map.tempo_at_frame (264600).note_types_per_minute(), 1e-17);
 189         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (120.0, map.tempo_at_frame (264600 - 1).note_types_per_minute(), 1e-17);
 190
 191         /* tempo - quarter note */
 192         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (240.0, map.tempo_at_quarter_note (24.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 193         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (240.0, map.tempo_at_quarter_note (12.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 194         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (120.0, map.tempo_at_quarter_note (6.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 195         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (120.0, map.tempo_at_quarter_note (0.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 196
 197         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (12.0, map.quarter_note_at_tempo (tempoB), 1e-17);
 198         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.0, map.quarter_note_at_tempo (tempoA), 1e-17);
 199
 200         /* tempo - internal minute interface  */
 201         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (240.0, map.tempo_at_minute_locked (map._metrics, 0.1).note_types_per_minute(), 1e-17);
 202         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, map.minute_at_tempo_locked (map._metrics, tempoB), 1e-17);
 203
 204         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (240.0, map.tempo_at_pulse_locked (map._metrics, 3.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 205         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (3.0, map.pulse_at_tempo_locked (map._metrics, tempoB), 1e-17);
 206 }
 207
 208 void
 209 TempoTest::qnDistanceTestConstant ()
 210 {
 211         int const sampling_rate = 44100;
 212
 213         TempoMap map (sampling_rate);
 214         Meter meterA (4, 4);
 215         map.replace_meter (map.first_meter(), meterA, BBT_Time (1, 1, 0), 0, AudioTime);
 216
 217         /*
 218           120bpm at bar 1, 240bpm at bar 4
 219
 220           120bpm = 24e3 samples per beat
 221           240bpm = 12e3 samples per beat
 222         */
 223
 224
 225         /*
 226
 227           120bpm                                                240bpm
 228           0 beats                                               12 beats
 229           0 frames                                              288e3 frames
 230           0 pulses                                              3 pulses
 231           |                 |                 |                 |             |
 232           | 1.1 1.2 1.3 1.4 | 2.1 2.2 2.3.2.4 | 3.1 3.2 3.3 3.4 | 4.1 4.2 4.3 |
 233
 234         */
 235
 236         Tempo tempoA (120.0, 4.0);
 237         map.replace_tempo (map.first_tempo(), tempoA, 0.0, 0, AudioTime);
 238         /* should have no effect on pulse */
 239         Tempo tempoB (120.0, 4.0);
 240         map.add_tempo (tempoB, 2.0, 0, MusicTime);
 241         /* equivalent to pulse 3.0 @ 120 bpm*/
 242         Tempo tempoC (240.0, 4.0);
 243         map.add_tempo (tempoC, 0.0, 6 * sampling_rate, AudioTime);
 244         Tempo tempoD (90.4, 4.0);
 245         map.add_tempo (tempoD, 9.0, 0, MusicTime);
 246         Tempo tempoE (110.6, 4.0);
 247         map.add_tempo (tempoE, 12.0, 0, MusicTime);
 248         Tempo tempoF (123.7, 4.0);
 249         map.add_tempo (tempoF, 15.0, 0, MusicTime);
 250         Tempo tempoG (111.8, 4.0);
 251         map.add_tempo (tempoG, 0.0, (framepos_t) 2 * 60 * sampling_rate, AudioTime);
 252
 253         Meter meterB (3, 4);
 254         map.add_meter (meterB, 12.0, BBT_Time (4, 1, 0), 288e3, MusicTime);
 255
 256         list<MetricSection*>::iterator i = map._metrics.begin();
 257         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (0), (*i)->frame ());
 258         i = map._metrics.end();
 259         --i;
 260         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL ((*i)->frame(), map.frames_between_quarter_notes (0.0, (*i)->pulse() * 4.0));
 261
 262         --i;
 263         /* tempoF */
 264         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL ((*i)->frame(), map.frames_between_quarter_notes (0.0, 15.0 * 4.0));
 265         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL ((*i)->minute(), map.minutes_between_quarter_notes_locked (map._metrics, 0.0, 15.0 * 4.0), 1e-17);
 266
 267         --i;
 268         /* tempoE */
 269         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL ((*i)->frame(), map.frames_between_quarter_notes (0.0, 12.0 * 4.0));
 270         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL ((*i)->minute(), map.minutes_between_quarter_notes_locked (map._metrics, 0.0, 12.0 * 4.0), 1e-17);
 271
 272         --i;
 273         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL ((*i)->frame(), map.frames_between_quarter_notes (0.0, 9.0 * 4.0));
 274         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL ((*i)->minute(), map.minutes_between_quarter_notes_locked (map._metrics, 0.0, 9.0 * 4.0), 1e-17);
 275
 276         --i;
 277         /* tempoC */
 278         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framecnt_t (6 * sampling_rate), map.frames_between_quarter_notes (0.0, (*i)->pulse() * 4.0));
 279         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, map.minutes_between_quarter_notes_locked (map._metrics, 0.0, (*i)->pulse() * 4.0), 1e-17);
 280
 281         /* distance from beat 12.0 to 0.0 should be 6.0 seconds */
 282         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framecnt_t (264600), map.frames_between_quarter_notes (0.0, 3.0 * 4.0));
 283         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framecnt_t (-264600), map.frames_between_quarter_notes (3.0 * 4.0, 0.0));
 284         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framecnt_t (396900), map.frames_between_quarter_notes (0.0, 24.0));
 285         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framecnt_t (-396900), map.frames_between_quarter_notes (24.0, 0.0));
 286         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framecnt_t (88200), map.frames_between_quarter_notes (2.0 * 4.0, 3.0 * 4.0));
 287 }
 288 void
 289 TempoTest::qnDistanceTestRamp ()
 290 {
 291         int const sampling_rate = 44100;
 292
 293         TempoMap map (sampling_rate);
 294         Meter meterA (4, 4);
 295         map.replace_meter (map.first_meter(), meterA, BBT_Time (1, 1, 0), 0, AudioTime);
 296
 297         /*
 298           120bpm at bar 1, 240bpm at bar 4
 299
 300           120bpm = 24e3 samples per beat
 301           240bpm = 12e3 samples per beat
 302         */
 303
 304
 305         /*
 306
 307           120bpm                                                240bpm
 308           0 beats                                               12 beats
 309           0 frames                         288e3 frames
 310           0 pulses                                              3 pulses
 311           |                 |              |                 |                 |             |
 312           | 1.1 1.2 1.3 1.4 |  -no music-  | 2.1 2.2 2.3.2.4 | 3.1 3.2 3.3 3.4 | 4.1 4.2 4.3 |
 313
 314         */
 315
 316         Tempo tempoA (120.2, 4.0, 240.5);
 317         map.replace_tempo (map.first_tempo(), tempoA, 0.0, 0, AudioTime);
 318         Tempo tempoB (240.5, 4.0, 130.1);
 319         map.add_tempo (tempoB, 3.0, 0, MusicTime);
 320
 321         Tempo tempoC (130.1, 4.0, 90.3);
 322         map.add_tempo (tempoC, 0.0, 6 * sampling_rate, AudioTime);
 323         Tempo tempoD (90.3, 4.0, 110.7);
 324         map.add_tempo (tempoD, 9.0, 0, MusicTime);
 325         Tempo tempoE (110.7, 4.0, 123.9);
 326         map.add_tempo (tempoE, 12.0, 0, MusicTime);
 327         Tempo tempoF (123.9, 4.0, 111.8);
 328         map.add_tempo (tempoF, 15.0, 0, MusicTime);
 329         Tempo tempoG (111.8, 4.0);
 330         map.add_tempo (tempoG, 0.0, (framepos_t) 2 * 60 * sampling_rate, AudioTime);
 331         Meter meterB (3, 4);
 332         map.add_meter (meterB, 4.0, BBT_Time (2, 1, 0), 288e3, AudioTime);
 333         map.dump (std::cout);
 334         map.recompute_map (map._metrics, 1);
 335
 336         list<MetricSection*>::iterator i = map._metrics.begin();
 337         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framepos_t (0), (*i)->frame ());
 338         i = map._metrics.end();
 339         --i;
 340         /* tempoG */
 341         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL ((*i)->frame(), map.frames_between_quarter_notes (0.0, (*i)->pulse() * 4.0));
 342         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL ((*i)->minute(), map.minutes_between_quarter_notes_locked (map._metrics, 0.0, (*i)->pulse() * 4.0), 1e-17);
 343
 344         --i;
 345         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL ((*i)->frame(), map.frames_between_quarter_notes (0.0, 60.0));
 346         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL ((*i)->minute(), map.minutes_between_quarter_notes_locked (map._metrics, 0.0, 60.0), 1e-17);
 347
 348         --i;
 349         /* tempoE */
 350         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL ((*i)->frame(), map.frames_between_quarter_notes (0.0, 48.0));
 351         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL ((*i)->minute(), map.minutes_between_quarter_notes_locked (map._metrics, 0.0, 48.0), 1e-17);
 352
 353         --i;
 354         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL ((*i)->frame(), map.frames_between_quarter_notes (0.0, 36.0));
 355         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL ((*i)->minute(), map.minutes_between_quarter_notes_locked (map._metrics, 0.0, 36.0), 1e-17);
 356
 357         --i;
 358         /* tempoC */
 359         CPPUNIT_ASSERT_EQUAL (framecnt_t (6 * sampling_rate), map.frames_between_quarter_notes (0.0, (*i)->pulse() * 4.0));
 360         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (0.1, map.minutes_between_quarter_notes_locked (map._metrics, 0.0, (*i)->pulse() * 4.0), 1e-17);
 361
 362 }
 363
 364 void
 365 TempoTest::rampTest48 ()
 366 {
 367         int const sampling_rate = 48000;
 368
 369         TempoMap map (sampling_rate);
 370         Meter meterA (4, 4);
 371         Tempo tempoA (77.0, 4.0, 217.0);
 372         Tempo tempoB (217.0, 4.0);
 373         map.replace_tempo (map.first_tempo(), tempoA, 0.0, 0, AudioTime);
 374         map.add_tempo (tempoB, 0.0, (framepos_t) 60 * sampling_rate, AudioTime);
 375         map.replace_meter (map.first_meter(), meterA, BBT_Time (1, 1, 0), 0, AudioTime);
 376
 377         /*
 378
 379           77bpm                                                 217bpm
 380           0 frames                                              60 * sample rate frames
 381           |                 |                 |                 |             |
 382           |                                                    *|
 383           |                                                  *  |
 384           |                                                *    |
 385           |                                             *       |
 386           |                                          *          |
 387           |                                      *              |
 388           |                                 *                   |
 389           |                           *  |                      |
 390           |                  *           |                      |
 391           |     *            |           |                      |
 392           -------------------|-----------|-----------------------
 393                              20 seconds  125.0 bpm / note_type
 394         */
 395
 396         TempoSection& tA = map.first_tempo();
 397         const TempoSection& tB = map.tempo_section_at_frame ((framepos_t) 60 * sampling_rate);
 398
 399         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.0, tA.minute_at_ntpm (217.0, 300.0), 1e-17);
 400         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (217.0, tA.tempo_at_minute (1.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 401
 402         /* note 1e-14 here. pulse is two derivatives away from time */
 403         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tB.pulse(), tA.pulse_at_minute (1.0), 1e-14);
 404         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.0, tA.minute_at_pulse (tB.pulse()), 1e-15);
 405
 406         /* note 1e-17 here. tempo is one derivative away from pulse, so we can get the same stuff with more precision */
 407         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tB.pulse(), tA.pulse_at_ntpm (217.0, 1.0), 1e-17);
 408         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.0, tA.minute_at_ntpm (217.0, tB.pulse()), 1e-17);
 409
 410         /* self-check tempo at pulse @ 125 bpm. */
 411         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (125.0, tA.tempo_at_pulse (tA.pulse_at_ntpm (125.0, 0)).note_types_per_minute(), 1e-17);
 412
 413         /* check that tB's pulse is what tA thinks it should be */
 414         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tB.pulse(), tA.pulse_at_ntpm (217.0, 0), 1e-17);
 415
 416         /* check that the tempo at the halfway mark (in pulses) is half the tempo delta.*/
 417         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (147.0, tA.tempo_at_pulse (tB.pulse() / 2.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 418         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL ((tB.pulse() - tA.pulse()) / 2.0, tA.pulse_at_ntpm (147.0, 0), 1e-17);
 419
 420         /* self-check frame at pulse 20 seconds in. */
 421         const double target = 20.0 / 60.0;
 422         const double result = tA.minute_at_pulse (tA.pulse_at_minute (target));
 423         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (target, result, 1e-14);
 424 }
 425
 426 void
 427 TempoTest::rampTest44 ()
 428 {
 429         int const sampling_rate = 44100;
 430
 431         TempoMap map (sampling_rate);
 432         Meter meterA (4, 4);
 433         Tempo tempoA (77.0, 4.0, 217.0);
 434         Tempo tempoB (217.0, 4.0);
 435         map.replace_tempo (map.first_tempo(), tempoA, 0.0, 0, AudioTime);
 436         map.add_tempo (tempoB, 0.0, (framepos_t) 60 * sampling_rate, AudioTime);
 437         map.replace_meter (map.first_meter(), meterA, BBT_Time (1, 1, 0), 0, AudioTime);
 438
 439         /*
 440
 441           77bpm                                                 217bpm
 442           0 frames                                              60 * sample rate frames
 443           |                 |                 |                 |             |
 444           |                                                    *|
 445           |                                                  *  |
 446           |                                                *    |
 447           |                                             *       |
 448           |                                          *          |
 449           |                                      *              |
 450           |                                 *                   |
 451           |                           *  |                      |
 452           |                  *           |                      |
 453           |     *            |           |                      |
 454           -------------------|-----------|-----------------------
 455                              20 seconds  125.0 bpm / note_type
 456         */
 457
 458         TempoSection& tA = map.first_tempo();
 459         const TempoSection& tB = map.tempo_section_at_frame ((framepos_t) 60 * sampling_rate);
 460
 461         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.0, tA.minute_at_ntpm (217.0, 300.0), 1e-17);
 462         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (217.0, tA.tempo_at_minute (1.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 463
 464         /* note 1e-14 here. pulse is two derivatives away from time */
 465         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tB.pulse(), tA.pulse_at_minute (1.0), 1e-14);
 466         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.0, tA.minute_at_pulse (tB.pulse()), 1e-15);
 467
 468         /* note 1e-17 here. tempo is one derivative away from pulse, so we can get the same stuff with more precision */
 469         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tB.pulse(), tA.pulse_at_ntpm (217.0, 1.0), 1e-17);
 470         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (1.0, tA.minute_at_ntpm (217.0, tB.pulse()), 1e-17);
 471
 472         /* self-check tempo at pulse @ 125 bpm. */
 473         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (125.0, tA.tempo_at_pulse (tA.pulse_at_ntpm (125.0, 0)).note_types_per_minute(), 1e-17);
 474
 475         /* check that tB's pulse is what tA thinks it should be */
 476         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tB.pulse(), tA.pulse_at_ntpm (217.0, 0), 1e-17);
 477
 478         /* check that the tempo at the halfway mark (in pulses) is half the tempo delta.*/
 479         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (147.0, tA.tempo_at_pulse (tB.pulse() / 2.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 480         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL ((tB.pulse() - tA.pulse()) / 2.0, tA.pulse_at_ntpm (147.0, 0), 1e-17);
 481
 482         /* self-check frame at pulse 20 seconds in. */
 483         const double target = 20.0 / 60.0;
 484         const double result = tA.minute_at_pulse (tA.pulse_at_minute (target));
 485         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (target, result, 1e-14);
 486 }
 487
 488 void
 489 TempoTest::tempoAtPulseTest ()
 490 {
 491         int const sampling_rate = 48000;
 492
 493         TempoMap map (sampling_rate);
 494         Meter meterA (4, 8);
 495         Tempo tempoA (80.0, 8.0, 160.0);
 496         Tempo tempoB (160.0, 3.0, 123.0);
 497         Tempo tempoC (123.0, 4.0);
 498
 499         map.replace_meter (map.first_meter(), meterA, BBT_Time (1, 1, 0), 0, AudioTime);
 500         map.replace_tempo (map.first_tempo(), tempoA, 0.0, 0, AudioTime);
 501
 502         map.add_tempo (tempoB, 20.0, 0, MusicTime);
 503         map.add_tempo (tempoC, 30.0, 0, MusicTime);
 504
 505         TempoSection* tA = 0;
 506         TempoSection* tB = 0;
 507         TempoSection* tC = 0;
 508
 509         list<MetricSection*>::iterator i;
 510
 511         for (i = map._metrics.begin(); i != map._metrics.end(); ++i) {
 512                 TempoSection* t;
 513                 if ((t = dynamic_cast<TempoSection*> (*i)) != 0) {
 514                         if (!tA) {
 515                                 tA = t;
 516                                 continue;
 517                         }
 518                         if (!tB) {
 519                                 tB = t;
 520                                 continue;
 521                         }
 522                         if (!tC) {
 523                                 tC = t;
 524                                 continue;
 525                         }
 526                 }
 527         }
 528
 529         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (160.0, tA->tempo_at_pulse (20.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 530         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (123.0, tB->tempo_at_pulse (30.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 531
 532         /* check that the tempo at the halfway mark (in pulses) is half the tempo delta.*/
 533         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (((80.0 - 160.0)  / 2.0) + 160.0, tA->tempo_at_pulse (10.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 534         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (20.0 / 2.0, tA->pulse_at_ntpm (120.0, 0), 1e-17);
 535         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (((160.0 - 123.0)  / 2.0) + 123.0, tB->tempo_at_pulse (25.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 536         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (((20.0 - 30.0)  / 2.0) + 30.0, tB->pulse_at_ntpm (141.5, 0), 1e-17);
 537
 538         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tB->minute(), tA->minute_at_pulse (20.0), 1e-17);
 539         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tC->minute(), tB->minute_at_pulse (30.0), 1e-17);
 540
 541         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tB->minute(), tA->minute_at_ntpm (160.0, 20.0), 1e-17);
 542         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tC->minute(), tB->minute_at_ntpm (123.0, 30.0), 1e-17);
 543
 544         /* self-check tempo at pulse @ 125 bpm. */
 545         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (125.0, tA->tempo_at_pulse (tA->pulse_at_ntpm (125.0, 0)).note_types_per_minute(), 1e-17);
 546         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (160.0, tA->tempo_at_pulse (20.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 547         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (123.0, tB->tempo_at_pulse (30.0).note_types_per_minute(), 1e-17);
 548         /* test minute based measurements */
 549         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tB->minute(), tA->minute_at_pulse (20.0), 1e-17);
 550         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tC->minute(), tB->minute_at_pulse (30.0), 1e-17);
 551
 552         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tB->minute(), tA->minute_at_ntpm (160.0, 20.0), 1e-17);
 553         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (tC->minute(), tB->minute_at_ntpm (123.0, 30.0), 1e-17);
 554
 555         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (160.0, tA->tempo_at_minute (tB->minute()).note_types_per_minute(), 1e-17);
 556         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (123.0, tB->tempo_at_minute (tC->minute()).note_types_per_minute(), 1e-17);
 557 }
 558
 559 void
 560 TempoTest::tempoFundamentalsTest ()
 561 {
 562         int const sampling_rate = 48000;
 563
 564         TempoMap map (sampling_rate);
 565         Meter meterA (4, 8);
 566         Tempo tempoA (120.0, 4.0);
 567         Tempo tempoB (120.0, 8.0);
 568         Tempo tempoC (120.0, 2.0);
 569         Tempo tempoD (160.0, 2.0);
 570         Tempo tempoE (123.0, 3.0);
 571
 572         map.replace_meter (map.first_meter(), meterA, BBT_Time (1, 1, 0), 0, AudioTime);
 573         map.replace_tempo (map.first_tempo(), tempoA, 0.0, 0, AudioTime);
 574
 575         map.add_tempo (tempoB, 20.0, 0, MusicTime);
 576         map.add_tempo (tempoC, 30.0, 0, MusicTime);
 577
 578         map.add_tempo (tempoD, 40.0, 0, MusicTime);
 579         map.add_tempo (tempoE, 50.0, 0, MusicTime);
 580
 581         TempoSection* tA = 0;
 582         TempoSection* tB = 0;
 583         TempoSection* tC = 0;
 584         TempoSection* tD = 0;
 585         TempoSection* tE = 0;
 586         list<MetricSection*>::iterator i;
 587
 588         for (i = map._metrics.begin(); i != map._metrics.end(); ++i) {
 589                 TempoSection* t;
 590                 if ((t = dynamic_cast<TempoSection*> (*i)) != 0) {
 591                         if (!tA) {
 592                                 tA = t;
 593                                 continue;
 594                         }
 595                         if (!tB) {
 596                                 tB = t;
 597                                 continue;
 598                         }
 599                         if (!tC) {
 600                                 tC = t;
 601                                 continue;
 602                         }
 603                         if (!tD) {
 604                                 tD = t;
 605                                 continue;
 606                         }
 607                         if (!tE) {
 608                                 tE = t;
 609                                 continue;
 610                         }
 611                 }
 612         }
 613
 614         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (24000.0, tA->frames_per_quarter_note (sampling_rate), 1e-17);
 615         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (24000.0, tA->frames_per_note_type (sampling_rate), 1e-17);
 616         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (120.0, tA->quarter_notes_per_minute (), 1e-17);
 617         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (30.0, tA->pulses_per_minute (), 1e-17);
 618
 619         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (48000.0, tB->frames_per_quarter_note (sampling_rate), 1e-17);
 620         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (24000.0, tB->frames_per_note_type (sampling_rate), 1e-17);
 621         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (60.0, tB->quarter_notes_per_minute (), 1e-17);
 622         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (15.0, tB->pulses_per_minute (), 1e-17);
 623
 624         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (12000.0, tC->frames_per_quarter_note (sampling_rate), 1e-17);
 625         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (24000.0, tC->frames_per_note_type (sampling_rate), 1e-17);
 626         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (240.0, tC->quarter_notes_per_minute (), 1e-17);
 627         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (60.0, tC->pulses_per_minute (), 1e-17);
 628
 629         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (9000.0, tD->frames_per_quarter_note (sampling_rate), 1e-17);
 630         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (18000.0, tD->frames_per_note_type (sampling_rate), 1e-17);
 631         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (320.0, tD->quarter_notes_per_minute (), 1e-17);
 632         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (80.0, tD->pulses_per_minute (), 1e-17);
 633
 634         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (17560.975609756097, tE->frames_per_quarter_note (sampling_rate), 1e-17);
 635         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (23414.634146341465, tE->frames_per_note_type (sampling_rate), 1e-17);
 636         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (164.0, tE->quarter_notes_per_minute (), 1e-17);
 637         CPPUNIT_ASSERT_DOUBLES_EQUAL (41.0, tE->pulses_per_minute (), 1e-17);
 638 }