less clicks on note end/start

app/src/main/java/net/sergeych/karabass/AdvancedTubaSynth.kt

@@ -47,21 +47,24 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
     private var currentFrequency = 0f
     private var targetFrequency = 0f
     private var isNoteOn = false
-    private var currentAmplitude = 0.0
     private var phase = 0.0
 
-    // Простая и надежная огибающая
+    // Простая огибающая
     private var envelopeValue = 0.0
-    private var envelopeState = 0 // 0: idle, 1: attack, 2: sustain, 3: release
-    private var envelopeCounter = 0
+    private var envelopeSamples = 0
+    private var envelopeState = 0 // 0: idle, 1: attack, 2: release
 
     // Параметры огибающей
-    private val attackSamples = (0.01 * SAMPLE_RATE).toInt()  // 10ms атака
-    private val releaseSamples = (0.1 * SAMPLE_RATE).toInt()  // 100ms релиз
-    private val sustainLevel = 0.8
+    private val attackSamples = (0.02 * SAMPLE_RATE).toInt()  // Увеличил до 20ms для более плавного старта
+    private val releaseSamples = (0.2 * SAMPLE_RATE).toInt()  // 200ms релиз
 
     // Минимальный буфер для low-latency
-    private val bufferSize = 512
+    private val bufferSize = 1024 // Увеличил буфер для стабильности
+
+    // Для управления выводом
+    private var lastBufferWritten = false
+    private var silenceBuffersWritten = 0
+    private val requiredSilenceBuffers = 3 // Дополнительные буферы тишины после затухания
 
     init {
         initializeAudioTrack()
@@ -70,6 +73,18 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
     private fun initializeAudioTrack() {
         synchronized(lock) {
             try {
+                // Освобождаем старый AudioTrack если есть
+                audioTrack?.let { track ->
+                    try {
+                        if (track.playState == AudioTrack.PLAYSTATE_PLAYING) {
+                            track.stop()
+                        }
+                        track.release()
+                    } catch (e: Exception) {
+                        e.printStackTrace()
+                    }
+                }
+
                 audioTrack = if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
                     val attributes = AudioAttributes.Builder()
                         .setUsage(AudioAttributes.USAGE_MEDIA)
@@ -85,7 +100,7 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
                     AudioTrack.Builder()
                         .setAudioAttributes(attributes)
                         .setAudioFormat(format)
-                        .setBufferSizeInBytes(bufferSize * 2)
+                        .setBufferSizeInBytes(bufferSize * 4) // Увеличил размер буфера
                         .build()
                 } else {
                     @Suppress("DEPRECATION")
@@ -94,7 +109,7 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
                         SAMPLE_RATE,
                         AudioFormat.CHANNEL_OUT_MONO,
                         AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT,
-                        bufferSize * 2,
+                        bufferSize * 4, // Увеличил размер буфера
                         AudioTrack.MODE_STREAM
                     )
                 }
@@ -117,9 +132,14 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
                 // Новая нота - начинаем с атаки
                 isNoteOn = true
                 envelopeState = 1 // attack
-                envelopeCounter = 0
+                envelopeSamples = 0
                 envelopeValue = 0.0
                 currentFrequency = frequency
+                lastBufferWritten = false
+                silenceBuffersWritten = 0
+
+                // Сбрасываем фазу при начале новой ноты для предотвращения щелчков
+                phase = 0.0
 
                 if (!isPlaying) {
                     startAudioGeneration()
@@ -135,10 +155,8 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
         synchronized(lock) {
             if (isNoteOn) {
                 isNoteOn = false
-                if (envelopeState != 0) {
-                    envelopeState = 3 // release
-                    envelopeCounter = 0
-                }
+                envelopeState = 2 // release
+                envelopeSamples = 0
             }
         }
     }
@@ -154,6 +172,8 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
 
         shouldStop = false
         isPlaying = true
+        lastBufferWritten = false
+        silenceBuffersWritten = 0
 
         val track = audioTrack
         if (track == null || track.state != AudioTrack.STATE_INITIALIZED) {
@@ -162,10 +182,9 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
 
         currentThread = Thread {
             val buffer = ShortArray(bufferSize)
-            var continueGeneration = true
 
             try {
-                while (!shouldStop && isPlaying && continueGeneration) {
+                while (!shouldStop && isPlaying) {
                     // Заполняем буфер
                     var allSamplesZero = true
                     for (i in buffer.indices) {
@@ -180,9 +199,17 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
                     val track = audioTrack
                     if (track?.state == AudioTrack.STATE_INITIALIZED && track.playState == AudioTrack.PLAYSTATE_PLAYING) {
                         try {
-                            val written = track.write(buffer, 0, buffer.size)
-                            if (written < buffer.size) {
-                                Thread.sleep(1)
+                            track.write(buffer, 0, buffer.size)
+
+                            // Если это последний буфер с данными, запоминаем это
+                            if (allSamplesZero && envelopeState == 0) {
+                                silenceBuffersWritten++
+                                if (silenceBuffersWritten >= requiredSilenceBuffers) {
+                                    lastBufferWritten = true
+                                }
+                            } else {
+                                silenceBuffersWritten = 0
+                                lastBufferWritten = false
                             }
                         } catch (e: Exception) {
                             if (!shouldStop) {
@@ -190,23 +217,20 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
                                 android.os.Handler(android.os.Looper.getMainLooper()).post {
                                     initializeAudioTrack()
                                 }
-                                continueGeneration = false
                             }
                         }
-                    } else {
-                        android.os.Handler(android.os.Looper.getMainLooper()).post {
-                            initializeAudioTrack()
-                        }
-                        continueGeneration = false
                     }
 
-                    // Останавливаем генерацию только если огибающая в состоянии idle
-                    // и прошло достаточно времени для гарантии полного затухания
-                    if (allSamplesZero && envelopeState == 0) {
+                    // Останавливаем генерацию только после того как:
+                    // 1. Огибающая завершила релиз
+                    // 2. Мы записали несколько буферов тишины для гарантии
+                    // 3. Нет активной ноты
+                    if (lastBufferWritten) {
                         synchronized(lock) {
-                            if (!isNoteOn) {
+                            if (!isNoteOn && envelopeState == 0) {
+                                // Даем дополнительное время на вывод последних буферов
+                                Thread.sleep(50)
                                 isPlaying = false
-                                continueGeneration = false
                             }
                         }
                     }
@@ -223,7 +247,6 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
 
     private fun generateSample(): Double {
         synchronized(lock) {
-
             // Плавное изменение частоты для легато
             if (abs(currentFrequency - targetFrequency) > 0.1) {
                 currentFrequency += (targetFrequency - currentFrequency) * 0.2f
@@ -237,59 +260,46 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
                 return 0.0
             }
 
-            // Генерация waveform с правильным тембром тубы
+            // Генерация waveform с чистым тембром тубы
             val wave = calculateTubaWaveform(currentFrequency)
 
-            // В начале generateSample(), перед возвратом результата:
-            val result = wave * envelopeValue
-
-// Очень мягкое ограничение на самых низких уровнях громкости
-            return if (abs(result) < 0.001) {
-                result * (1.0 - exp(-abs(result) * 100.0))
-            } else {
-                result
-            }
-//            return wave * envelopeValue
+            return wave * envelopeValue
         }
     }
 
     private fun updateEnvelope() {
         when (envelopeState) {
             1 -> { // Атака
-                envelopeCounter++
-                if (envelopeCounter >= attackSamples) {
-                    envelopeValue = sustainLevel
-                    envelopeState = 2 // сустейн
+                envelopeSamples++
+                if (envelopeSamples >= attackSamples) {
+                    envelopeValue = 1.0
                 } else {
-                    // Линейная атака
-                    envelopeValue = (envelopeCounter.toDouble() / attackSamples) * sustainLevel
+                    // Квадратичная атака для более плавного начала
+                    val progress = envelopeSamples.toDouble() / attackSamples
+                    envelopeValue = progress * progress
                 }
             }
-            2 -> { // Суснейн
-                envelopeValue = sustainLevel
-                // Если нота отпущена, переходим к релизу
-                if (!isNoteOn) {
-                    envelopeState = 3
-                    envelopeCounter = 0
-                }
-            }
-            3 -> { // Релиз
-                envelopeCounter++
-                if (envelopeCounter >= releaseSamples) {
+            2 -> { // Релиз
+                envelopeSamples++
+                if (envelopeSamples >= releaseSamples) {
                     envelopeValue = 0.0
                     envelopeState = 0 // idle
                 } else {
-                    // Линейный релиз
-                    envelopeValue = sustainLevel * (1.0 - envelopeCounter.toDouble() / releaseSamples)
+                    // Квадратичный релиз для более плавного затухания
+                    val progress = envelopeSamples.toDouble() / releaseSamples
+                    envelopeValue = (1.0 - progress) * (1.0 - progress)
+
+                    // Гарантируем плавное затухание в конце
+                    if (envelopeValue < 0.001) {
+                        envelopeValue = 0.0
+                    }
                 }
             }
         }
-
-        currentAmplitude = envelopeValue
     }
 
     private fun calculateTubaWaveform(freq: Float): Double {
-        // Используем фазовый накопитель для избежания щелчков
+        // Используем фазовый накопитель
         val phaseIncrement = 2.0 * PI * freq / SAMPLE_RATE
         phase += phaseIncrement
 
@@ -298,22 +308,26 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
             phase -= 2.0 * PI
         }
 
-        // Базовый тон и обертоны, характерные для тубы
+        // Характерные обертоны для тубы
         val fundamental = sin(phase)
+        val overtone2 = sin(2.0 * phase) * 0.5    // октава
+        val overtone3 = sin(3.0 * phase) * 0.3    // квинта
+        val overtone4 = sin(4.0 * phase) * 0.2    // октава
+        val overtone5 = sin(5.0 * phase) * 0.15   // большая терция
 
-        // Оптимизированные обертоны для тембра тубы
-        val overtones =
-            sin(2.0 * phase) * 0.5 +  // октава
-                    sin(3.0 * phase) * 0.3 +  // квинта
-                    sin(4.0 * phase) * 0.2 +  // октава
-                    sin(5.0 * phase) * 0.15 + // большая терция
-                    sin(6.0 * phase) * 0.1    // квинта
+        // Смешиваем с весами, характерными для тубы
+        val mixed = fundamental * 0.7 + overtone2 * 0.5 + overtone3 * 0.3 + overtone4 * 0.2 + overtone5 * 0.15
 
-        // Смешиваем основной тон и обертоны
-        val mixed = fundamental * 0.7 + overtones * 0.6
+        val result = tanh(mixed)
 
-        // Мягкое ограничение для теплого звука
-        return tanh(mixed * 1.5) / 1.5
+// Очень мягкое ограничение на резкие переходы
+        return if (abs(result) > 0.8) {
+            result * 0.99 // Слегка уменьшаем пики
+        } else {
+            result
+        }
+        // Очень мягкое ограничение для теплого звука
+//        return tanh(mixed)
     }
 
     fun isActive(): Boolean {
@@ -332,10 +346,17 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
         shouldStop = true
         isPlaying = false
 
+        // Даем время на завершение релиза и вывод всех буферов
+        try {
+            Thread.sleep(300)
+        } catch (e: InterruptedException) {
+            // Игнорируем
+        }
+
         // Безопасная остановка потока
         currentThread?.let { thread ->
             try {
-                thread.join(100)
+                thread.join(200)
             } catch (e: InterruptedException) {
                 thread.interrupt()
             }
@@ -345,6 +366,10 @@ class AdvancedTubaSynth(private val context: Context) {
         // Безопасное освобождение AudioTrack
         audioTrack?.let { track ->
             try {
+                // Плавно уменьшаем громкость перед остановкой
+                track.setVolume(0.1f)
+                Thread.sleep(50)
+
                 if (track.playState == AudioTrack.PLAYSTATE_PLAYING) {
                     track.stop()
                 }