import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy import signal
import scipy.io.wavfile as wav
f = 1000 # CZestotliwość sygnału (Hz)
fp = 8000 # Częstotliwość próbkowania (Hz)
Tp = 1/fp # okres próbkowania (sek)
A = 1 # Amplituda
#faza = np.pi # faza (rad)
dur = 5 # Czas trwania

a = 0.999
#def f1(funkcja, alfa):
 #   a1 = np.zeros(40000)
  #  for i in a1:
   #     a1[i] = alfa*a1[i-1]+(1-alfa)*funkcja[i]*funkcja[i]
    #return a1

t = np.arange(0,dur,Tp)
ysin = A * np.sin(2*np.pi*t*f)


N=fp*dur
t1 = np.arange(0,N,1)
def xdd(x):
    P[0]=0
    for n in range(1,N):
        P[n]=a*P[n-1]+(1-a)*x[n]**2
    return P

chirp = signal.chirp(t,0,dur,f)

tt = np.arange(0,40000)/10000
fs,signal=wav.read("voice.wav")
y_noise = (max(signal)/8*np.random.normal(0,1,40000))

fig, ((y1,y2),(y3,y4),(y5,y6),(y7,y8)) = plt.subplots(4,2)
fig.set_size_inches(15,20)

xdd(y_noise)
y1.plot(tt,y_noise/40000)
y1.set_xlabel('Czas [sek.]')
y1.set_ylabel('Amplituda')
y1.set_title('Szum gaussowksi')

y2.plot(t1/fp,P/f/fp)
y2.set_ylim([0,2])

y3.plot(t,ysin)
y3.set_title('Sygnał sinuoidalny o stałej częstotliwości')
y3.set_xlabel('Czas [sek.]')
y3.set_ylabel('Amplituda')

xdd(ysin)
y4.plot(t1/fp,P)
y4.set_ylim([0,1])

xdd(chirp)
y5.plot(t,chirp)
y5.set_title('Sygnał o zmiennej częstotliwości')
y5.set_xlabel('Czas [sek.]')
y5.set_ylabel('Amplituda')

y6.plot(t1/fp,P)

xdd(signal)
y7.plot(tt,signal/40000)
y7.set_xlabel('Czas [sek.]')
y7.set_ylabel('Amplituda')
y7.set_title('Mowa')

y8.plot(t1/fp,P/fp/40000*3)
plt.show()

a=0.99
fig, ((y1,y2),(y3,y4),(y5,y6),(y7,y8)) = plt.subplots(4,2)
fig.set_size_inches(15,20)

xdd(y_noise)
y1.plot(tt,y_noise/40000)
y1.set_xlabel('Czas [sek.]')
y1.set_ylabel('Amplituda')
y1.set_title('Szum gaussowksi')

y2.plot(t1/fp,P/f/fp)
y2.set_ylim([0,2])

y3.plot(t,ysin)
y3.set_title('Sygnał sinuoidalny o stałej częstotliwości')
y3.set_xlabel('Czas [sek.]')
y3.set_ylabel('Amplituda')

xdd(ysin)
y4.plot(t1/fp,P)
#y4.set_title('Sygnał sinuoidalny o stałej częstotliwości')
y4.set_ylim([0,1])

xdd(chirp)
y5.plot(t,chirp)
y5.set_title('Sygnał o zmiennej częstotliwości')
y5.set_xlabel('Czas [sek.]')
y5.set_ylabel('Amplituda')

y6.plot(t1/fp,P)

xdd(signal)
y7.plot(tt,signal/40000)
y7.set_xlabel('Czas [sek.]')
y7.set_ylabel('Amplituda')
y7.set_title('Mowa')

y8.plot(t1/fp,P/fp/40000*3)
plt.show()