// MakeSineWaveFile
// 正弦波を生成する
// Make16BitStereo()はLがSin(wt)、RがCos(wt)

// 引数
//	filiename, freq[Hz], time[sec]


#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define _USE_MATH_DEFINES // for C++  M_XXXを有効にする
#include <cmath>  
// #include <math.h>

typedef unsigned char  BYTE;
typedef unsigned short WORD;
typedef unsigned int  DWORD;

typedef struct {
	char    sRiff[4];			// 'RIFF'の4文字
	DWORD   nFileSize;			// 総ファイルサイズ-8(byte)
	char    sWave[4];			// 'WAVE'の4文字
	char    sFmt[4];			// 'fmt 'の4文字　フォーマットチャンク
	DWORD   nFmtSize;			// フォーマットサイズ　デフォルト値16。リニアPCM ならば 16
	WORD    wFormatTag;			// フォーマットコード　非圧縮のPCMフォーマットは1
	WORD    nChannels;			// チャンネル数　モノラルは1、ステレオは2
	DWORD   nSamplesPerSec;		// サンプリングレート　44.1kHzの場合なら44100
	DWORD   nAvgBytesPerSec;	// バイト／秒　１秒間の録音に必要なバイト数
	WORD    nBlockAlign;		// ブロック境界　ステレオ16bitなら、16bit*2 = 32bit = 4byte
	WORD    wBitsPerSample;		// ビット／サンプル　1サンプルに必要なビット数
	char    sData[4];			// 'data'の４文字　フォーマットチャンク
	DWORD   nDataSize;			// 波形データのバイト数
} WAVHEADER;

#define SRATE   44100    // 44.1 KHz

// 16bit Stereo
// L: Sin(wt)
// R: Cos(wt)
int Make16BitStereo(int argc, char* argv[])
{
	FILE *fpWav;
	BYTE *bWave;

	if (argc != 4)
	{
		printf("\n\n\tMakeSinWavFile filiename freq[Hz] time[sec]\n\n");
		return(1);
	}

	WAVHEADER  wh = {
		{ 'R', 'I', 'F', 'F' },	// 'RIFF'の4文字
		0,						// 総ファイルサイズ-8(byte)
		{ 'W', 'A', 'V', 'E' },	// WAVEヘッダ
		{ 'f', 'm', 't', ' ' },	// 'fmt 'の4文字　フォーマットチャンク
		16,						// フォーマットサイズ　デフォルト値16。リニアPCM ならば 16
		1,						// フォーマットコード　非圧縮のPCMフォーマットは1
		2,						// チャンネル数　モノラルは1、ステレオは2
		SRATE,					// サンプリングレート　44.1kHzの場合なら44100
		SRATE * 4,				// バイト／秒　１秒間の録音に必要なバイト数。44.1kHz 16bitステレオならば 44100×2×2=176400
		4,						// ブロックサイズ (Byte/sample×チャンネル数)。16bit ステレオ ならば 2×2 = 4
		16,						// ビット／サンプル　1サンプルに必要なビット数。WAV フォーマットでは 8bit か 16bit。16bit ならば 16
		{ 'd', 'a', 't', 'a' },	// 'data'の４文字　フォーマットチャンク
		0						// 波形データのバイト数
	};
	double freq = atof((const char*)argv[2]);					// 周波数
	int nSamples = (int)(atof((const char*)argv[3]) * SRATE);	// サンプル数

	errno_t err = fopen_s(&fpWav, (const char*)argv[1], "wb");
	if (err != NULL) {
		printf("ファイル '%s' が書き込みオープンできません", argv[1]);
		return(1);
	}

	// 16bit Stereo
	long nLength = nSamples * 4;					// 16bit StereoなのでnSamplesの4倍
	bWave = (BYTE*)malloc(nLength);	
	double angle = 0.0;
	for (long n = 0; n < nLength; n += 4) {			// 16bit StereoなのでnSamplesの4倍
		int ch1 = (int)(0x7fff * sin(angle));
		int ch2 = (int)(0x7fff * cos(angle));
		bWave[n] = (BYTE)(ch1 & 0x00ff);			// 下位バイト 正弦波
		bWave[n + 1] = (BYTE)((ch1 & 0xff00) >> 8);	// 上位バイト 正弦波
		bWave[n + 2] = (BYTE)(ch2 & 0x00ff);			// 下位バイト 正弦波
		bWave[n + 3] = (BYTE)((ch2 & 0xff00) >> 8);	// 上位バイト 正弦波
		//printf("%d, %d, %d, %d\n", n, ch1, bWave[n], bWave[n + 1]);
		angle = angle + 2 * M_PI * freq / SRATE;
		if (angle > 2 * M_PI) angle = angle - 2 * M_PI;
	}
	wh.nFileSize = 36 + nLength;		// 先頭の８バイトは含まない値
	wh.nDataSize = nLength;
	fwrite(&wh, sizeof(wh), 1, fpWav);
	fwrite(bWave, sizeof(BYTE), nLength, fpWav);
	fclose(fpWav);
	free(bWave);
	return 0;
}

int _tmain(int argc, char* argv[])
{
	return Make16BitStereo(argc, argv);
}