#!/usr/bin/python3

print('*** Preprost zvočni spektralni analizator - S53MV 28.09.2020 ***')
fs=44100    #Frekvenca vzročenja zvočnega signala (max 192000Hz)
pts=32    #Število točk spektra 0...fs/2 (potenca 2 za učinkovit FFT)
avg=64      #Število povprečenj spektra

import sounddevice as sd        #Poiskati na spletu in naložiti s pip3!
import numpy as np              #Uporaba učinkovitih funkcij numpy
import matplotlib.pyplot as plt #Risanje rezultata z matplotlib

fskala=np.linspace(0,fs/2,pts+1)[:-1]   #Izračunaj frekvenčno skalo [Hz]

def spekter(fs,pts,avg,fskala): #Zajem signala z zvočno kartico in povprečenje spektra [dB]
    s=sd.rec(pts*(1+avg),samplerate=fs,channels=1)  #Vzorčenje ADC zvočne kartice, 2D polje!
    sd.wait()           #Počakaj do konca vzorčenja
    nz=1.e-12           #Dodatek za neničelni argument logaritma
    s2=np.square(s)     #Izpis jakosti/max [dB]
    print('Jakost:',"%.1f"%(10*np.log10(nz+np.mean(s2))),'dB   Vrh:',"%.1f"%(10*np.log10(nz+np.amax(s2))),'dB',end=' ')
    o=1+np.cos(np.linspace(-np.pi,np.pi,2*pts))     #Okno dvignjeni kosinus
    k=0
    s2=np.zeros(pts)
    while k<pts*avg:                                #Seštevanje moči FFT
        s2=s2+np.square(np.abs(np.fft.rfft(o*s.reshape(-1)[k:k+2*pts])[:-1]))
        k+=pts
    s=10*np.log10(nz+0.5*s2/pts/pts/avg)            #Povprečje [dB]
    print('  Max:',"%.1f"%(np.amax(s)),'dB @',"%.1f"%(fskala[np.argmax(s)]),'Hz')
    return s

wfbp=None
while wfbp!=True:           #Prvo risanje spektra z normalizacijo, ponovi s klikom miške
    fig,ax=plt.subplots()
    line,=ax.plot(fskala,spekter(fs,pts,avg,fskala))
    wfbp=plt.waitforbuttonpress(0.01)
    while wfbp==None:       #Zanka risanja spektra, izhod=pritisk tipke ali miške
        line.set_ydata(spekter(fs,pts,avg,fskala))
        fig.canvas.draw()
        wfbp=plt.waitforbuttonpress(0.01)
    plt.close()
print('*** Konec ***')      #pritisk tipke na tipkovnici