gen_frd

# -*- coding: utf-8 -*-

import numpy as np
import soundfile as sf
import os

# =============================================================================
# Código para generar y guardar archivos FRD a partir de respuestas al impulso
# en formato .wav.
# =============================================================================


#Tamaño de la FFT
fft_size= 16384
#Samples de start y stop
start_sample = 48000
stop_sample = 48120


#Calibración con señal de 94 dBSPL
cal_enable = True
cal_SPL = 94
cal_file = "../Cal/signal.wav" #Ruta del archivo de calibración

save_dir = "../Mediciones/H/"  #Ruta del directorio destino
file_extension = ".frd"        #Extensión del archivo (ej ".frd", ".txt")





def ir_to_frd(archivo):
# =============================================================================
# Recibe una IR en .wav y devuelve un array formato FRD (columnas f, mag, phase)
# Se debe especificar las muestras de start y stop y el tamaño de la FFT
# =============================================================================
    #Lee el wav
    wav, fs = sf.read(archivo)
    #Ventanea
    amp = wav[start_sample:stop_sample]
    #Crea un array de frecuencias
    frecuencias = np.linspace(0, fs/2, fft_size//2)
    #Calibración a SPL
    if cal_enable == True:
        amp = calibrate(amp)
    #FFT
    spectrum = np.fft.fft(amp, fft_size)
    mag = np.abs(spectrum[0:fft_size//2])
    phase = np.angle(spectrum[0:fft_size//2], deg=True)
    #dB
    mag = 20*np.log10(mag)

    #Averigua el índice de la primera frecuencia superior a 20 Hz
    for i, f in enumerate(frecuencias):
        if f-20 >= 0:
            idx_20 = i
            break
    #Hace que todo arranque de 20 Hz
    frecuencias = frecuencias[idx_20:]
    mag = mag[idx_20:]
    phase = phase[idx_20:]

    #Stackea frecuencias, mag, phase
    frd = np.vstack((frecuencias, mag, phase))

    #Transpone para que queden en columnas en vez de filas
    frd = np.transpose(frd)

    return frd



def calibrate(amp):
# =============================================================================
# Recibe un array de amplitudes y calibra la amplitud respecto del valor RMS de
# una señal de calibración (normalmente a 94dBSPL).
# =============================================================================
    #Lee el archivo de calibración
    cal, fs = sf.read(cal_file)
    #Saca el valor RMS
    cal_rms = np.sqrt(np.mean(cal**2))
    #Saca la relación de presiones y le suma 94 dB
    ampcal = amp/cal_rms * 10**(cal_SPL/20)
    return ampcal





#Cambia al directorio destino
os.chdir(save_dir)

#Crea una lista de archivos (creala como sea más conveniente)
archivos=[]
for i in range(37):
    archivos.append("{} grados_hor.wav".format(i*5-90))

# Para cada archivo saca la FRD y lo guarda en un archivo con la extensión
# seleccionada. También, iterar como sea más conveniente.
for i, archivo in enumerate(archivos):
    frd = ir_to_frd(archivo)
    np.savetxt("hor_deg{}".format(i*5-90)+file_extension, frd, fmt='%1.3f')