pandora: fix readme and pxml version
[picodrive.git] / pico / sound / sound.c
index fc71b74..455aac7 100644 (file)
@@ -2,85 +2,51 @@
  * PicoDrive\r
  * (c) Copyright Dave, 2004\r
  * (C) notaz, 2006-2009\r
+ * (C) irixxxx, 2019-2024\r
  *\r
  * This work is licensed under the terms of MAME license.\r
  * See COPYING file in the top-level directory.\r
  */\r
 \r
 #include <string.h>\r
+#include "../pico_int.h"\r
 #include "ym2612.h"\r
+#include "ym2413.h"\r
 #include "sn76496.h"\r
-#include "../pico_int.h"\r
-#include "../cd/cue.h"\r
+#include "../cd/megasd.h"\r
+#include "resampler.h"\r
 #include "mix.h"\r
 \r
-void (*PsndMix_32_to_16l)(short *dest, int *src, int count) = mix_32_to_16l_stereo;\r
+#define YM2612_CH6PAN   0x1b6   // panning register for channel 6 (used for DAC)\r
 \r
-// master int buffer to mix to\r
-static int PsndBuffer[2*(44100+100)/50];\r
+void (*PsndMix_32_to_16)(s16 *dest, s32 *src, int count) = mix_32_to_16_stereo;\r
 \r
-// dac, psg\r
-static unsigned short dac_info[312+4]; // pos in sample buffer\r
+// master int buffer to mix to\r
+// +1 for a fill triggered by an instruction overhanging into the next scanline\r
+static s32 PsndBuffer[2*(54000+100)/50+2];\r
 \r
 // cdda output buffer\r
-short cdda_out_buffer[2*1152];\r
+s16 cdda_out_buffer[2*1152];\r
 \r
-// sn76496\r
-extern int *sn76496_regs;\r
+// FM resampling polyphase FIR\r
+static resampler_t *fmresampler;\r
+static int (*PsndFMUpdate)(s32 *buffer, int length, int stereo, int is_buf_empty);\r
 \r
+PICO_INTERNAL void PsndInit(void)\r
+{\r
+  opll = OPLL_new(OSC_NTSC/15, OSC_NTSC/15/72);\r
+  OPLL_setChipType(opll,0);\r
+  OPLL_reset(opll);\r
+}\r
 \r
-static void dac_recalculate(void)\r
+PICO_INTERNAL void PsndExit(void)\r
 {\r
-  int lines = Pico.m.pal ? 313 : 262;\r
-  int mid = Pico.m.pal ? 68 : 93;\r
-  int i, dac_cnt, pos, len;\r
+  OPLL_delete(opll);\r
+  opll = NULL;\r
 \r
-  if (Pico.snd.len <= lines)\r
-  {\r
-    // shrinking algo\r
-    dac_cnt = -Pico.snd.len;\r
-    len=1; pos=0;\r
-    dac_info[225] = 1;\r
-\r
-    for(i=226; i != 225; i++)\r
-    {\r
-      if (i >= lines) i = 0;\r
-      if(dac_cnt < 0) {\r
-        pos++;\r
-        dac_cnt += lines;\r
-      }\r
-      dac_cnt -= Pico.snd.len;\r
-      dac_info[i] = pos;\r
-    }\r
-  }\r
-  else\r
-  {\r
-    // stretching\r
-    dac_cnt = Pico.snd.len;\r
-    pos=0;\r
-    for(i = 225; i != 224; i++)\r
-    {\r
-      if (i >= lines) i = 0;\r
-      len=0;\r
-      while(dac_cnt >= 0) {\r
-        dac_cnt -= lines;\r
-        len++;\r
-      }\r
-      if (i == mid) // midpoint\r
-        while(pos+len < Pico.snd.len/2) {\r
-          dac_cnt -= lines;\r
-          len++;\r
-        }\r
-      dac_cnt += Pico.snd.len;\r
-      pos += len;\r
-      dac_info[i] = pos;\r
-    }\r
-  }\r
-  for (i = lines; i < sizeof(dac_info) / sizeof(dac_info[0]); i++)\r
-    dac_info[i] = dac_info[0];\r
+  resampler_free(fmresampler); fmresampler = NULL;\r
 }\r
 \r
-\r
 PICO_INTERNAL void PsndReset(void)\r
 {\r
   // PsndRerate calls YM2612Init, which also resets\r
@@ -88,40 +54,145 @@ PICO_INTERNAL void PsndReset(void)
   timers_reset();\r
 }\r
 \r
+// FM polyphase FIR resampling\r
+#define FMFIR_TAPS     8\r
+\r
+// resample FM from its native 53267Hz/52781Hz with polyphase FIR filter\r
+static int ymchans;\r
+static void YM2612Update(s32 *buffer, int length, int stereo)\r
+{\r
+  ymchans = YM2612UpdateOne(buffer, length, stereo, 1);\r
+}\r
+\r
+static int YM2612UpdateFIR(s32 *buffer, int length, int stereo, int is_buf_empty)\r
+{\r
+  resampler_update(fmresampler, buffer, length, YM2612Update);\r
+  return ymchans;\r
+}\r
+\r
+// resample SMS FM from its native 49716Hz/49262Hz with polyphase FIR filter\r
+static void YM2413Update(s32 *buffer, int length, int stereo)\r
+{\r
+  while (length-- > 0) {\r
+    int16_t getdata = OPLL_calc(opll) * 3;\r
+    *buffer++ = getdata;\r
+    buffer += stereo; // only left for stereo, to be mixed to right later\r
+  }\r
+}\r
+\r
+static int YM2413UpdateFIR(s32 *buffer, int length, int stereo, int is_buf_empty)\r
+{\r
+  if (!is_buf_empty) memset(buffer, 0, (length << stereo) * sizeof(*buffer));\r
+  resampler_update(fmresampler, buffer, length, YM2413Update);\r
+  return 0;\r
+}\r
+\r
+// FIR setup, looks for a close enough rational number matching the ratio\r
+static void YMFM_setup_FIR(int inrate, int outrate, int stereo)\r
+{\r
+  int mindiff = 999;\r
+  int diff, mul, div;\r
+  int minmult = 11, maxmult = 61; // min,max interpolation factor\r
+\r
+  // compute filter ratio with largest multiplier for smallest error\r
+  for (mul = minmult; mul <= maxmult; mul++) {\r
+    div = (inrate*mul + outrate/2) / outrate;\r
+    diff = outrate*div/mul - inrate;\r
+    if (abs(diff) < abs(mindiff)) {\r
+      mindiff = diff;\r
+      Pico.snd.fm_fir_mul = mul;\r
+      Pico.snd.fm_fir_div = div;\r
+      if (abs(mindiff)*1000 <= inrate) break; // below error limit\r
+    }\r
+  }\r
+  printf("FM polyphase FIR ratio=%d/%d error=%.3f%%\n",\r
+        Pico.snd.fm_fir_mul, Pico.snd.fm_fir_div, 100.0*mindiff/inrate);\r
+\r
+  resampler_free(fmresampler);\r
+  fmresampler = resampler_new(FMFIR_TAPS, Pico.snd.fm_fir_mul, Pico.snd.fm_fir_div,\r
+        0.85, 2, 2*inrate/50, stereo);\r
+}\r
+\r
+// wrapper for the YM2612UpdateONE macro\r
+static int YM2612UpdateONE(s32 *buffer, int length, int stereo, int is_buf_empty)\r
+{\r
+  return YM2612UpdateOne(buffer, length, stereo, is_buf_empty);\r
+}\r
+\r
+static int ymclock;\r
+static int ymrate;\r
+static int ymopts;\r
 \r
 // to be called after changing sound rate or chips\r
 void PsndRerate(int preserve_state)\r
 {\r
   void *state = NULL;\r
   int target_fps = Pico.m.pal ? 50 : 60;\r
-\r
-  if (preserve_state) {\r
-    state = malloc(0x204);\r
-    if (state == NULL) return;\r
-    ym2612_pack_state();\r
-    memcpy(state, YM2612GetRegs(), 0x204);\r
-  }\r
-  YM2612Init(Pico.m.pal ? OSC_PAL/7 : OSC_NTSC/7, PicoIn.sndRate);\r
-  if (preserve_state) {\r
-    // feed it back it's own registers, just like after loading state\r
-    memcpy(YM2612GetRegs(), state, 0x204);\r
-    ym2612_unpack_state();\r
+  int target_lines = Pico.m.pal ? 313 : 262;\r
+  int sms_clock = Pico.m.pal ? OSC_PAL/15 : OSC_NTSC/15;\r
+  int ym2413_rate = (sms_clock + 36) / 72;\r
+  int ym2612_clock = Pico.m.pal ? OSC_PAL/7 : OSC_NTSC/7;\r
+  int ym2612_rate = YM2612_NATIVE_RATE();\r
+  int ym2612_init = !preserve_state;\r
+  int state_size = 4096;\r
+\r
+  // don't init YM2612 if preserve_state and no parameter changes\r
+  ym2612_init |= ymclock != ym2612_clock || ymopts != (PicoIn.opt & (POPT_DIS_FM_SSGEG|POPT_EN_FM_DAC));\r
+  ym2612_init |= ymrate != (PicoIn.opt & POPT_EN_FM_FILTER ? ym2612_rate : PicoIn.sndRate);\r
+  ymclock = ym2612_clock;\r
+  ymrate = (PicoIn.opt & POPT_EN_FM_FILTER ? ym2612_rate : PicoIn.sndRate);\r
+  ymopts = PicoIn.opt & (POPT_DIS_FM_SSGEG|POPT_EN_FM_DAC);\r
+\r
+  if (preserve_state && ym2612_init) {\r
+    state = malloc(state_size);\r
+    if (state)\r
+      state_size = YM2612PicoStateSave3(state, state_size);\r
   }\r
 \r
-  if (preserve_state) memcpy(state, sn76496_regs, 28*4); // remember old state\r
-  SN76496_init(Pico.m.pal ? OSC_PAL/15 : OSC_NTSC/15, PicoIn.sndRate);\r
-  if (preserve_state) memcpy(sn76496_regs, state, 28*4); // restore old state\r
+  if (PicoIn.AHW & PAHW_SMS) {\r
+    OPLL_setRate(opll, ym2413_rate);\r
+    if (!preserve_state)\r
+      OPLL_reset(opll);\r
+    YMFM_setup_FIR(ym2413_rate, PicoIn.sndRate, 0);\r
+    PsndFMUpdate = YM2413UpdateFIR;\r
+  } else if ((PicoIn.opt & POPT_EN_FM_FILTER) && ym2612_rate != PicoIn.sndRate) {\r
+    // polyphase FIR resampler, resampling directly from native to output rate\r
+    if (ym2612_init)\r
+      YM2612Init(ym2612_clock, ym2612_rate,\r
+        ((PicoIn.opt&POPT_DIS_FM_SSGEG) ? 0 : ST_SSG) |\r
+        ((PicoIn.opt&POPT_EN_FM_DAC)    ? ST_DAC : 0));\r
+    YMFM_setup_FIR(ym2612_rate, PicoIn.sndRate, PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO);\r
+    PsndFMUpdate = YM2612UpdateFIR;\r
+  } else {\r
+    if (ym2612_init)\r
+      YM2612Init(ym2612_clock, PicoIn.sndRate,\r
+        ((PicoIn.opt&POPT_DIS_FM_SSGEG) ? 0 : ST_SSG) |\r
+        ((PicoIn.opt&POPT_EN_FM_DAC)    ? ST_DAC : 0));\r
+    PsndFMUpdate = YM2612UpdateONE;\r
+  }\r
 \r
-  if (state)\r
+  if (state) {\r
+    YM2612PicoStateLoad3(state, state_size);\r
     free(state);\r
+  }\r
+\r
+  if (preserve_state)\r
+    SN76496_set_clockrate(Pico.m.pal ? OSC_PAL/15 : OSC_NTSC/15, PicoIn.sndRate);\r
+  else\r
+    SN76496_init(Pico.m.pal ? OSC_PAL/15 : OSC_NTSC/15, PicoIn.sndRate);\r
 \r
   // calculate Pico.snd.len\r
   Pico.snd.len = PicoIn.sndRate / target_fps;\r
   Pico.snd.len_e_add = ((PicoIn.sndRate - Pico.snd.len * target_fps) << 16) / target_fps;\r
-  Pico.snd.len_e_cnt = 0;\r
+  Pico.snd.len_e_cnt = 0; // Q16\r
 \r
-  // recalculate dac info\r
-  dac_recalculate();\r
+  // samples per line (Q16)\r
+  Pico.snd.smpl_mult = 65536LL * PicoIn.sndRate / (target_fps*target_lines);\r
+  // samples per z80 clock (Q20)\r
+  Pico.snd.clkz_mult = 16 * Pico.snd.smpl_mult * 15/7 / 488.5;\r
+  // samples per 44.1 KHz sample (Q16)\r
+  Pico.snd.cdda_mult = 65536LL * 44100 / PicoIn.sndRate;\r
+  Pico.snd.cdda_div  = 65536LL * PicoIn.sndRate / 44100;\r
 \r
   // clear all buffers\r
   memset32(PsndBuffer, 0, sizeof(PsndBuffer)/4);\r
@@ -130,7 +201,8 @@ void PsndRerate(int preserve_state)
     PsndClear();\r
 \r
   // set mixer\r
-  PsndMix_32_to_16l = (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) ? mix_32_to_16l_stereo : mix_32_to_16_mono;\r
+  PsndMix_32_to_16 = (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) ? mix_32_to_16_stereo : mix_32_to_16_mono;\r
+  mix_reset(PicoIn.opt & POPT_EN_SNDFILTER ? PicoIn.sndFilterAlpha : 0);\r
 \r
   if (PicoIn.AHW & PAHW_PICO)\r
     PicoReratePico();\r
@@ -146,93 +218,206 @@ PICO_INTERNAL void PsndStartFrame(void)
     Pico.snd.len_e_cnt -= 0x10000;\r
     Pico.snd.len_use++;\r
   }\r
-\r
-  Pico.snd.dac_line = Pico.snd.psg_line = 0;\r
-  Pico.m.status &= ~1;\r
-  dac_info[224] = Pico.snd.len_use;\r
 }\r
 \r
-PICO_INTERNAL void PsndDoDAC(int line_to)\r
+PICO_INTERNAL void PsndDoDAC(int cyc_to)\r
 {\r
-  int pos, pos1, len;\r
+  int pos, len;\r
   int dout = ym2612.dacout;\r
-  int line_from = Pico.snd.dac_line;\r
 \r
-  if (line_to >= 313)\r
-    line_to = 312;\r
+  // nothing to do if sound is off\r
+  if (!PicoIn.sndOut) return;\r
+\r
+  // number of samples to fill in buffer (Q20)\r
+  len = (cyc_to * Pico.snd.clkz_mult) - Pico.snd.dac_pos;\r
+\r
+  // update position and calculate buffer offset and length\r
+  pos = (Pico.snd.dac_pos+0x80000) >> 20;\r
+  Pico.snd.dac_pos += len;\r
+  len = ((Pico.snd.dac_pos+0x80000) >> 20) - pos;\r
 \r
-  pos  = dac_info[line_from];\r
-  pos1 = dac_info[line_to + 1];\r
-  len = pos1 - pos;\r
+  // avoid loss of the 1st sample of a new block (Q rounding issues)\r
+  if (pos+len == 0)\r
+    len = 1, Pico.snd.dac_pos += 0x80000;\r
   if (len <= 0)\r
     return;\r
 \r
-  Pico.snd.dac_line = line_to + 1;\r
+  // fill buffer, applying a rather weak order 1 bessel IIR on the way\r
+  // y[n] = (x[n] + x[n-1])*(1/2) (3dB cutoff at 11025 Hz, no gain)\r
+  // 1 sample delay for correct IIR filtering over audio frame boundaries\r
+  if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) {\r
+    s16 *d = PicoIn.sndOut + pos*2;\r
+    int pan = ym2612.REGS[YM2612_CH6PAN];\r
+    int l = pan & 0x80 ? Pico.snd.dac_val : 0;\r
+    int r = pan & 0x40 ? Pico.snd.dac_val : 0;\r
+    *d++ += pan & 0x80 ? Pico.snd.dac_val2 : 0;\r
+    *d++ += pan & 0x40 ? Pico.snd.dac_val2 : 0;\r
+    while (--len) *d++ += l, *d++ += r;\r
+  } else {\r
+    s16 *d = PicoIn.sndOut + pos;\r
+    *d++ += Pico.snd.dac_val2;\r
+    while (--len) *d++ += Pico.snd.dac_val;\r
+  }\r
+  Pico.snd.dac_val2 = (Pico.snd.dac_val + dout) >> 1;\r
+  Pico.snd.dac_val = dout;\r
+}\r
 \r
-  if (!PicoIn.sndOut)\r
+PICO_INTERNAL void PsndDoPSG(int cyc_to)\r
+{\r
+  int pos, len;\r
+  int stereo = 0;\r
+\r
+  // nothing to do if sound is off\r
+  if (!PicoIn.sndOut) return;\r
+\r
+  // number of samples to fill in buffer (Q20)\r
+  len = (cyc_to * Pico.snd.clkz_mult) - Pico.snd.psg_pos;\r
+\r
+  // update position and calculate buffer offset and length\r
+  pos = (Pico.snd.psg_pos+0x80000) >> 20;\r
+  Pico.snd.psg_pos += len;\r
+  len = ((Pico.snd.psg_pos+0x80000) >> 20) - pos;\r
+\r
+  if (len <= 0)\r
+    return;\r
+  if (!(PicoIn.opt & POPT_EN_PSG))\r
     return;\r
 \r
   if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) {\r
-    short *d = PicoIn.sndOut + pos*2;\r
-    for (; len > 0; len--, d+=2) *d += dout;\r
-  } else {\r
-    short *d = PicoIn.sndOut + pos;\r
-    for (; len > 0; len--, d++)  *d += dout;\r
+    stereo = 1;\r
+    pos <<= 1;\r
   }\r
+  SN76496Update(PicoIn.sndOut + pos, len, stereo);\r
 }\r
 \r
-PICO_INTERNAL void PsndDoPSG(int line_to)\r
+PICO_INTERNAL void PsndDoSMSFM(int cyc_to)\r
 {\r
-  int line_from = Pico.snd.psg_line;\r
-  int pos, pos1, len;\r
+  int pos, len;\r
   int stereo = 0;\r
+  s32 *buf32 = PsndBuffer;\r
+  s16 *buf = PicoIn.sndOut;\r
 \r
-  if (line_to >= 313)\r
-    line_to = 312;\r
+  // nothing to do if sound is off\r
+  if (!PicoIn.sndOut) return;\r
+\r
+  // number of samples to fill in buffer (Q20)\r
+  len = (cyc_to * Pico.snd.clkz_mult) - Pico.snd.ym2413_pos;\r
+\r
+  // update position and calculate buffer offset and length\r
+  pos = (Pico.snd.ym2413_pos+0x80000) >> 20;\r
+  Pico.snd.ym2413_pos += len;\r
+  len = ((Pico.snd.ym2413_pos+0x80000) >> 20) - pos;\r
 \r
-  pos  = dac_info[line_from];\r
-  pos1 = dac_info[line_to + 1];\r
-  len = pos1 - pos;\r
-  //elprintf(EL_STATUS, "%3d %3d %3d %3d %3d",\r
-  //  pos, pos1, len, line_from, line_to);\r
   if (len <= 0)\r
     return;\r
+  if (!(PicoIn.opt & POPT_EN_YM2413))\r
+    return;\r
 \r
-  Pico.snd.psg_line = line_to + 1;\r
+  if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) {\r
+    stereo = 1;\r
+    pos <<= 1;\r
+  }\r
+\r
+  if (Pico.m.hardware & PMS_HW_FMUSED) {\r
+    buf += pos;\r
+    PsndFMUpdate(buf32, len, 0, 0);\r
+    if (stereo) \r
+      while (len--) {\r
+        *buf++ += *buf32;\r
+        *buf++ += *buf32++;\r
+      }\r
+    else\r
+      while (len--) {\r
+        *buf++ += *buf32++;\r
+      }\r
+  }\r
+}\r
 \r
-  if (!PicoIn.sndOut || !(PicoIn.opt & POPT_EN_PSG))\r
+PICO_INTERNAL void PsndDoFM(int cyc_to)\r
+{\r
+  int pos, len;\r
+  int stereo = 0;\r
+\r
+  // nothing to do if sound is off\r
+  if (!PicoIn.sndOut) return;\r
+\r
+  // Q20, number of samples since last call\r
+  len = (cyc_to * Pico.snd.clkz_mult) - Pico.snd.fm_pos;\r
+\r
+  // update position and calculate buffer offset and length\r
+  pos = (Pico.snd.fm_pos+0x80000) >> 20;\r
+  Pico.snd.fm_pos += len;\r
+  len = ((Pico.snd.fm_pos+0x80000) >> 20) - pos;\r
+  if (len <= 0)\r
     return;\r
 \r
+  // fill buffer\r
   if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) {\r
     stereo = 1;\r
     pos <<= 1;\r
   }\r
-  SN76496Update(PicoIn.sndOut + pos, len, stereo);\r
+  if (PicoIn.opt & POPT_EN_FM)\r
+    PsndFMUpdate(PsndBuffer + pos, len, stereo, 1);\r
+}\r
+\r
+PICO_INTERNAL void PsndDoPCM(int cyc_to)\r
+{\r
+  int pos, len;\r
+  int stereo = 0;\r
+\r
+  // nothing to do if sound is off\r
+  if (!PicoIn.sndOut) return;\r
+\r
+  // Q20, number of samples since last call\r
+  len = (cyc_to * Pico.snd.clkz_mult) - Pico.snd.pcm_pos;\r
+\r
+  // update position and calculate buffer offset and length\r
+  pos = (Pico.snd.pcm_pos+0x80000) >> 20;\r
+  Pico.snd.pcm_pos += len;\r
+  len = ((Pico.snd.pcm_pos+0x80000) >> 20) - pos;\r
+  if (len <= 0)\r
+    return;\r
+\r
+  // fill buffer\r
+  if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) {\r
+    stereo = 1;\r
+    pos <<= 1;\r
+  }\r
+  PicoPicoPCMUpdate(PicoIn.sndOut + pos, len, stereo);\r
 }\r
 \r
 // cdda\r
-static void cdda_raw_update(int *buffer, int length)\r
+static void cdda_raw_update(s32 *buffer, int length, int stereo)\r
 {\r
-  int ret, cdda_bytes, mult = 1;\r
+  int ret, cdda_bytes;\r
+\r
+  // apply start offset in frame (offset to 1st lba to play)\r
+  int offs = Pico_mcd->cdda_frame_offs * Pico.snd.cdda_div >> 16;\r
+  length -= offs;\r
+  buffer += offs * (stereo ? 2 : 1);\r
+  Pico_mcd->cdda_frame_offs = 0;\r
 \r
-  cdda_bytes = length*4;\r
-  if (PicoIn.sndRate <= 22050 + 100) mult = 2;\r
-  if (PicoIn.sndRate <  22050 - 100) mult = 4;\r
-  cdda_bytes *= mult;\r
+  cdda_bytes = (length * Pico.snd.cdda_mult >> 16) * 4;\r
 \r
-  ret = pm_read(cdda_out_buffer, cdda_bytes, Pico_mcd->cdda_stream);\r
+  // compute offset of last played sample in this frame (need for save/load)\r
+  Pico_mcd->m.cdda_lba_offset += cdda_bytes/4;\r
+  while (Pico_mcd->m.cdda_lba_offset >= 2352/4)\r
+    Pico_mcd->m.cdda_lba_offset -= 2352/4;\r
+\r
+  ret = pm_read_audio(cdda_out_buffer, cdda_bytes, Pico_mcd->cdda_stream);\r
   if (ret < cdda_bytes) {\r
     memset((char *)cdda_out_buffer + ret, 0, cdda_bytes - ret);\r
     Pico_mcd->cdda_stream = NULL;\r
-    return;\r
   }\r
 \r
   // now mix\r
-  switch (mult) {\r
-    case 1: mix_16h_to_32(buffer, cdda_out_buffer, length*2); break;\r
-    case 2: mix_16h_to_32_s1(buffer, cdda_out_buffer, length*2); break;\r
-    case 4: mix_16h_to_32_s2(buffer, cdda_out_buffer, length*2); break;\r
-  }\r
+  if (stereo) switch (Pico.snd.cdda_mult) {\r
+    case 0x10000: mix_16h_to_32(buffer, cdda_out_buffer, length*2);     break;\r
+    case 0x20000: mix_16h_to_32_s1(buffer, cdda_out_buffer, length*2);  break;\r
+    case 0x40000: mix_16h_to_32_s2(buffer, cdda_out_buffer, length*2);  break;\r
+    default: mix_16h_to_32_resample_stereo(buffer, cdda_out_buffer, length, Pico.snd.cdda_mult);\r
+  } else\r
+    mix_16h_to_32_resample_mono(buffer, cdda_out_buffer, length, Pico.snd.cdda_mult);\r
 }\r
 \r
 void cdda_start_play(int lba_base, int lba_offset, int lb_len)\r
@@ -248,7 +433,9 @@ void cdda_start_play(int lba_base, int lba_offset, int lb_len)
     return;\r
   }\r
 \r
-  pm_seek(Pico_mcd->cdda_stream, (lba_base + lba_offset) * 2352, SEEK_SET);\r
+  // on restart after loading, consider offset of last played sample\r
+  pm_seek(Pico_mcd->cdda_stream, (lba_base + lba_offset) * 2352 +\r
+                                  Pico_mcd->m.cdda_lba_offset * 4, SEEK_SET);\r
   if (Pico_mcd->cdda_type == CT_WAV)\r
   {\r
     // skip headers, assume it's 44kHz stereo uncompressed\r
@@ -261,120 +448,174 @@ PICO_INTERNAL void PsndClear(void)
 {\r
   int len = Pico.snd.len;\r
   if (Pico.snd.len_e_add) len++;\r
+\r
+  // drop pos remainder to avoid rounding errors (not entirely correct though)\r
+  Pico.snd.dac_pos = Pico.snd.fm_pos = Pico.snd.psg_pos = Pico.snd.ym2413_pos = Pico.snd.pcm_pos = 0;\r
+  if (!PicoIn.sndOut) return;\r
+\r
   if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO)\r
     memset32((int *) PicoIn.sndOut, 0, len); // assume PicoIn.sndOut to be aligned\r
   else {\r
-    short *out = PicoIn.sndOut;\r
-    if ((long)out & 2) { *out++ = 0; len--; }\r
+    s16 *out = PicoIn.sndOut;\r
+    if ((uintptr_t)out & 2) { *out++ = 0; len--; }\r
     memset32((int *) out, 0, len/2);\r
     if (len & 1) out[len-1] = 0;\r
   }\r
+  if (!(PicoIn.opt & POPT_EN_FM))\r
+    memset32(PsndBuffer, 0, PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO ? len*2 : len);\r
 }\r
 \r
 \r
 static int PsndRender(int offset, int length)\r
 {\r
-  int  buf32_updated = 0;\r
-  int *buf32 = PsndBuffer+offset;\r
+  s32 *buf32;\r
   int stereo = (PicoIn.opt & 8) >> 3;\r
+  int fmlen = ((Pico.snd.fm_pos+0x80000) >> 20);\r
+  int daclen = ((Pico.snd.dac_pos+0x80000) >> 20);\r
+  int psglen = ((Pico.snd.psg_pos+0x80000) >> 20);\r
+  int pcmlen = ((Pico.snd.pcm_pos+0x80000) >> 20);\r
 \r
-  offset <<= stereo;\r
+  buf32 = PsndBuffer+(offset<<stereo);\r
 \r
   pprof_start(sound);\r
 \r
+  // Add in parts of the PSG output not yet done\r
+  if (length-psglen > 0 && PicoIn.sndOut) {\r
+    s16 *psgbuf = PicoIn.sndOut + (psglen << stereo);\r
+    Pico.snd.psg_pos += (length-psglen) << 20;\r
+    if (PicoIn.opt & POPT_EN_PSG)\r
+      SN76496Update(psgbuf, length-psglen, stereo);\r
+  }\r
+\r
   if (PicoIn.AHW & PAHW_PICO) {\r
-    PicoPicoPCMUpdate(PicoIn.sndOut+offset, length, stereo);\r
+    // always need to render sound for interrupts\r
+    s16 *buf16 = PicoIn.sndOut ? PicoIn.sndOut + (pcmlen<<stereo) : NULL;\r
+    PicoPicoPCMUpdate(buf16, length-pcmlen, stereo);\r
     return length;\r
   }\r
 \r
-  // Add in the stereo FM buffer\r
-  if (PicoIn.opt & POPT_EN_FM) {\r
-    buf32_updated = YM2612UpdateOne(buf32, length, stereo, 1);\r
-  } else\r
-    memset32(buf32, 0, length<<stereo);\r
+  // Fill up DAC output in case of missing samples (Q rounding errors)\r
+  if (length-daclen > 0 && PicoIn.sndOut) {\r
+    Pico.snd.dac_pos += (length-daclen) << 20;\r
+    if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) {\r
+      s16 *d = PicoIn.sndOut + daclen*2;\r
+      int pan = ym2612.REGS[YM2612_CH6PAN];\r
+      int l = pan & 0x80 ? Pico.snd.dac_val : 0;\r
+      int r = pan & 0x40 ? Pico.snd.dac_val : 0;\r
+      *d++ += pan & 0x80 ? Pico.snd.dac_val2 : 0;\r
+      *d++ += pan & 0x40 ? Pico.snd.dac_val2 : 0;\r
+      if (l|r) for (daclen++; length-daclen > 0; daclen++)\r
+          *d++ += l, *d++ += r;\r
+    } else {\r
+      s16 *d = PicoIn.sndOut + daclen;\r
+      *d++ += Pico.snd.dac_val2;\r
+      if (Pico.snd.dac_val) for (daclen++; length-daclen > 0; daclen++)\r
+        *d++ += Pico.snd.dac_val;\r
+    }\r
+    Pico.snd.dac_val2 = Pico.snd.dac_val;\r
+  }\r
 \r
-//printf("active_chs: %02x\n", buf32_updated);\r
-  (void)buf32_updated;\r
+  // Add in parts of the FM buffer not yet done\r
+  if (length-fmlen > 0 && PicoIn.sndOut) {\r
+    s32 *fmbuf = buf32 + ((fmlen-offset) << stereo);\r
+    Pico.snd.fm_pos += (length-fmlen) << 20;\r
+    if (PicoIn.opt & POPT_EN_FM)\r
+      PsndFMUpdate(fmbuf, length-fmlen, stereo, 1);\r
+  }\r
 \r
   // CD: PCM sound\r
   if (PicoIn.AHW & PAHW_MCD) {\r
-    pcd_pcm_update(buf32, length, stereo);\r
-    //buf32_updated = 1;\r
+    pcd_pcm_update(buf32, length-offset, stereo);\r
   }\r
 \r
   // CD: CDDA audio\r
   // CD mode, cdda enabled, not data track, CDC is reading\r
   if ((PicoIn.AHW & PAHW_MCD) && (PicoIn.opt & POPT_EN_MCD_CDDA)\r
       && Pico_mcd->cdda_stream != NULL\r
-      && !(Pico_mcd->s68k_regs[0x36] & 1))\r
+      && (!(Pico_mcd->s68k_regs[0x36] & 1) || Pico_msd.state == 3))\r
   {\r
-    // note: only 44, 22 and 11 kHz supported, with forced stereo\r
     if (Pico_mcd->cdda_type == CT_MP3)\r
-      mp3_update(buf32, length, stereo);\r
+      mp3_update(buf32, length-offset, stereo);\r
     else\r
-      cdda_raw_update(buf32, length);\r
+      cdda_raw_update(buf32, length-offset, stereo);\r
   }\r
 \r
   if ((PicoIn.AHW & PAHW_32X) && (PicoIn.opt & POPT_EN_PWM))\r
-    p32x_pwm_update(buf32, length, stereo);\r
+    p32x_pwm_update(buf32, length-offset, stereo);\r
 \r
   // convert + limit to normal 16bit output\r
-  PsndMix_32_to_16l(PicoIn.sndOut+offset, buf32, length);\r
+  if (PicoIn.sndOut)\r
+    PsndMix_32_to_16(PicoIn.sndOut+(offset<<stereo), buf32, length-offset);\r
 \r
   pprof_end(sound);\r
 \r
   return length;\r
 }\r
 \r
-// to be called on 224 or line_sample scanlines only\r
 PICO_INTERNAL void PsndGetSamples(int y)\r
 {\r
   static int curr_pos = 0;\r
 \r
-  if (ym2612.dacen && Pico.snd.dac_line < y)\r
-    PsndDoDAC(y - 1);\r
-  PsndDoPSG(y - 1);\r
+  curr_pos  = PsndRender(0, Pico.snd.len_use);\r
 \r
-  if (y == 224)\r
-  {\r
-    if (Pico.m.status & 2)\r
-         curr_pos += PsndRender(curr_pos, Pico.snd.len-Pico.snd.len/2);\r
-    else curr_pos  = PsndRender(0, Pico.snd.len_use);\r
-    if (Pico.m.status & 1)\r
-         Pico.m.status |=  2;\r
-    else Pico.m.status &= ~2;\r
-    if (PicoIn.writeSound)\r
-      PicoIn.writeSound(curr_pos * ((PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) ? 4 : 2));\r
-    // clear sound buffer\r
-    PsndClear();\r
-    Pico.snd.dac_line = 224;\r
-    dac_info[224] = 0;\r
-  }\r
-  else if (Pico.m.status & 3) {\r
-    Pico.m.status |=  2;\r
-    Pico.m.status &= ~1;\r
-    curr_pos = PsndRender(0, Pico.snd.len/2);\r
-  }\r
+  if (PicoIn.writeSound && PicoIn.sndOut)\r
+    PicoIn.writeSound(curr_pos * ((PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) ? 4 : 2));\r
+  // clear sound buffer\r
+  PsndClear();\r
 }\r
 \r
-PICO_INTERNAL void PsndGetSamplesMS(void)\r
+static int PsndRenderMS(int offset, int length)\r
 {\r
-  int length = Pico.snd.len_use;\r
+  s32 *buf32 = PsndBuffer;\r
+  int stereo = (PicoIn.opt & 8) >> 3;\r
+  int psglen = ((Pico.snd.psg_pos+0x80000) >> 20);\r
+  int ym2413len = ((Pico.snd.ym2413_pos+0x80000) >> 20);\r
 \r
-  PsndDoPSG(223);\r
+  if (!PicoIn.sndOut)\r
+    return length;\r
 \r
-  // upmix to "stereo" if needed\r
-  if (PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) {\r
-    int i, *p;\r
-    for (i = length, p = (void *)PicoIn.sndOut; i > 0; i--, p++)\r
-      *p |= *p << 16;\r
+  pprof_start(sound);\r
+\r
+  // Add in parts of the PSG output not yet done\r
+  if (length-psglen > 0) {\r
+    s16 *psgbuf = PicoIn.sndOut + (psglen << stereo);\r
+    Pico.snd.psg_pos += (length-psglen) << 20;\r
+    if (PicoIn.opt & POPT_EN_PSG)\r
+      SN76496Update(psgbuf, length-psglen, stereo);\r
   }\r
 \r
-  if (PicoIn.writeSound != NULL)\r
-    PicoIn.writeSound(length * ((PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) ? 4 : 2));\r
-  PsndClear();\r
+  if (length-ym2413len > 0) {\r
+    s16 *ym2413buf = PicoIn.sndOut + (ym2413len << stereo);\r
+    Pico.snd.ym2413_pos += (length-ym2413len) << 20;\r
+    int len = (length-ym2413len);\r
+    if (Pico.m.hardware & PMS_HW_FMUSED) {\r
+      PsndFMUpdate(buf32, len, 0, 0);\r
+      if (stereo)\r
+        while (len--) {\r
+          *ym2413buf++ += *buf32;\r
+          *ym2413buf++ += *buf32++;\r
+        }\r
+      else\r
+        while (len--) {\r
+          *ym2413buf++ += *buf32++;\r
+        }\r
+    }\r
+  }\r
+\r
+  pprof_end(sound);\r
 \r
-  dac_info[224] = 0;\r
+  return length;\r
+}\r
+\r
+PICO_INTERNAL void PsndGetSamplesMS(int y)\r
+{\r
+  static int curr_pos = 0;\r
+\r
+  curr_pos  = PsndRenderMS(0, Pico.snd.len_use);\r
+\r
+  if (PicoIn.writeSound != NULL && PicoIn.sndOut)\r
+    PicoIn.writeSound(curr_pos * ((PicoIn.opt & POPT_EN_STEREO) ? 4 : 2));\r
+  PsndClear();\r
 }\r
 \r
 // vim:shiftwidth=2:ts=2:expandtab\r