# soothe2-re

Обратный инжиниринг DSP-ядра **oeksound soothe2** (VST3, Windows x64) → проверяемая
численная модель и реконструкция на C++.

Цель — понять, как именно плагин считает подавление резонансов, и воспроизвести
его поведение (в идеале бит-точно, но пока — с точностью ~0.03–0.18 dB на формах
полос и уровнях).

---

## Статус (B.15, август 2026)

**Полный STFT-рендер** пайплайна работает в `framed_render.py` (N=2048, hop=512,
sqrt-Hann, per-bin twin-envelope tatt=11ms/trel=80ms). Модель:
`C(f_k)=g·LUT(log10(A_k/res_k)) + w·warp(f_k)^a`, `gain=(1−C)·res^(rp0·Q^drp)`.

- **Честная (trimmed) метрика** — длина выхода = длина входа (не-тримнутые замеры
  давали ложный сдвиг ~0.2 dB, исправлено в B.14). Базлайн для scalar-rp = 0.280 dB.
- **Q-dependent rp** `rp(Q)=rp0·Q^drp` (rp0=0.0275, drp=0.2159) → **mean=0.175 dB**:
  q0.1 и q10 почти идеальны, боттлнек q1@2000 (−0.71 dB).
- **JOINT free-knot LUT** (8 узлов Pchip, G/W/A/rp0/drp) → **dual mean≈0.027 dB**,
  q1@2000 закрыт до 0.000; остаток al_* lv24 dC=+0.10 (зона xv<−0.3).
- **Декомп DSP-ядра в основном закрыт**: twin-резонатор, генератор case8, level-weight
  (0x530d30 — численно НЕ create tilt, подтверждено при N=2048), LUT-кривая FUN_180563440
  (linear/power-law по флагу), IIR-трекеры FUN_180563ce0, FFT-conv 0x535a70 —
  всё размаплено, `.dis` в `handoff/nls_dasm/`.

```bash
# Текущий канон (Q-dep rp, trimmed):
python3 framed_render.py dual
```

---

## Структура репозитория

```
re-tools/
├── README.md                 ← вы здесь
├── roadmap.md                ← журнал всех результатов/гипотез (B.1…B.15)
├── framed_render.py          ← КАНОНИЧЕСКИЙ frame-рендер (STFT+LUT+warp+res_power)
├── render_parity.py          ← dB-parity харнесс (Goertzel steady-state замер)
├── model_lut.py, model_dual.py ← исторические модели B.10/B.11 (collapse-фиты)
├── model_fir.py              ← bridge-модель B.12 (C=g·LUT+w·warp^a)
│
├── handoff/                  ← перекидка между сессиями
│   ├── SESSION_HANDOFF.md    ← инвентарь декомпа, трансляция, Phase-5 план
│   ├── NOTES_TWIN.md         ← twin-резонатор + caller + grid
│   ├── NOTES_LEVEL.md        ← level-path, LUT-нога, res_power протокол
│   └── nls_dasm/             ← 120+ дизассемблей (f_563440, f_563ce0, f529fe0, twin…)
│
├── dsp/                      ← реконструкция DSP-пайплайна на C++17
│   ├── twin{.hpp,.cpp}       ← бит-точный twin-резонатор (FUN_180535880)
│   ├── spectral.cpp/.hpp     ← WOLA/STFT-обработчик
│   ├── detect.cpp/.hpp       ← детектор резонансов
│   ├── filter.cpp/.hpp       ← биквад-фильтры
│   ├── fft*.cpp, twiddle_*.cpp/hpp, phase_table.*  ← FFT-планы/твилдлы
│   ├── ms.hpp                ← encode/decode mid/side
│   ├── cody_waite.hpp        ← быстрый sin/cos (FUN_1801de760/1e3f20)
│   ├── soothe_constants.hpp  ← константы из дампа
│   ├── harness.cpp           ← CLI: input.wav → output.wav (24-bit)
│   └── CMakeLists.txt
│
├── *.java                    ← Ghidra-скрипты (analyzeHeadless, пост-скрипты)
├── ghidra-proj/              ← Ghidra-проект (soothe2.gpr/.rep), вне git
├── soothe_mem.bin            ← дамп памяти плагина (frida), вне git
├── rwin_{A0,A1,B0,C0}.npy, r_freqaxis.npy ← живые таблицы (48k) из runtime-снимков
│
├── Измерение и фиты полосы: measure.py, probe.py, bandshape.py, fit_*.py,
│   model_lut.py, notch.py
├── Поведенческие симуляторы: sim.py, sim_v5.py, verify_sim.py
├── Инструменты REAPER-рендеров: sweep.py, run_sweep.py, tt_sweep.py,
│   patchparam.py, addfx.lua
├── Живая трассировка (yabridge-host + Frida): dump_soothe.py, rtall/rtscan/
│   rtsig/rttbl/rtver/rtone/rtwin/rtdeep*.py, probe.py, procdump.py
└── summary.md, notes_giant_fft.md
```

### Тестовый корпус `/home/m/soothe-bt/` (вне git)

~600 рендеров REAPER (`.rpp` + `.wav`). Ключевые наборы:

| Префикс | Что измеряет |
|---------|-------------|
| `dual_b1q_*` | 2 тона (500+2000), q 0.1…10 → **парадокс red2000>red500** (решён: аддитивный warp) |
| `al_*` | уровневой свип (fc=1000) → прямое измерение LUT-кривой |
| `t1kq_*`, `t1k_*` | 1 тон, fc-скан, уровни −18/0 dBFS → форма полосы |
| `burst500_b1` | основной эталон: burst 500 Гц, band1 fc=500 mode=1 sens=12 |
| `tone1k`, `tone1kq`, `dual` | входные тоны (0 / −18 / −7.1 dBFS) |

---

## Модель в трёх строках

```python
# per-frame, per-bin (framed_render.py — канон)
xv   = log10(A_k / res_k)              # A_k = 2|X_k|/wsum (twin-env), res = |2B/A| case8
C    = G * LUT(xv) + W * warp(f_k)**A  # additive mask (НЕ мультипликация warp·LUT)
gain = max(1 - C, eps) * res_k**rp     # rp = rp0 * Q**drp  (res_power)
```

- LUT — Pchip, узлы из joint-фита (dual+al_*) **или** свободные 8 узлов (B.15 → mean 0.027);
- warp — эмпирический `0.87·7.942·x/(7.942+x)`, x=f/2000 (аппроксимация runtime-вычисления FUN_180563440);
- rp(Q)=0.0275·Q^0.2159 (Q-dep rp, B.14);
- B.15: G/W/A/rp0/drp = 0.9752/0.3394/1.0222/0.0254/0.2231; LUT KX=[−0.8..1.0].

Проверить: `python3 framed_render.py dual` (mean 0.175 для Q-dep rp).

---

## Как всё это воспроизвести

1. **Достать бинарь**: установить soothe2 (Windows VST3) под yabridge, запустить
   `dump_soothe.py` → `soothe_mem.bin` (или взять `.vst3`, выдернуть секции).
2. **Декомпиляция**: `analyzeHeadless <proj> soothe_x64 -process soothe_mem.bin
   -noanalysis -postScript <X>.java` (image_base=0, блок `ram`=[0x180000000,…],
   адреса = RVA; смещение в файле = VA−0x180000000).
3. **Рендеры**: `sweep.py` генерит `.rpp`, `reaper -renderproject` выдаёт `.wav`.
4. **Анализ**: `render_parity.py` / `framed_render.py` сравнивают модель с реальными
   рендерами (steady-state tone-замер, тримнутая метрика).

---

## Чего не хватает / следующие шаги

- **Структурная LUT FUN_180563440** вместо Pchip: закрыть остаток al_* lv24 (dC≈+0.10,
  зона xv<−0.3) и q1@500 (+0.06).
- **Бит-точная сверка**: собрать `dsp/harness.cpp`, прогнать `burst500_b1.wav`
  и сверить байт-в-байт (сейчас модель — численная, rmse 0.03–0.18 dB).
- C++ порт res_power + Q-dep rp + свободных LUT-узлов (тривиально: `gain *= pow(res, rp0·Q^drp)`).
- Семантика IAT-хелперов `0x181a14xxx` (exp/log/pow) и AVX-ядер — целевые адреса вне дампа.
- Полный конвейер WOLA/oversample (offline 3×) и sidechain/стерео-путь.