python/demos/demo_spectrogram.py

   1 #! /usr/bin/env python
   2
   3 import sys
   4 from aubio import pvoc, source
   5 from numpy import array, arange, zeros, shape, log10, vstack
   6 from pylab import imshow, show, cm, axis, ylabel, xlabel, xticks, yticks
   7
   8 def get_spectrogram(filename, samplerate = 0):
   9   win_s = 512                                        # fft window size
  10   hop_s = win_s / 2                                  # hop size
  11   fft_s = win_s / 2 + 1                              # spectrum bins
  12
  13   a = source(filename, samplerate, hop_s)            # source file
  14   if samplerate == 0: samplerate = a.samplerate
  15   pv = pvoc(win_s, hop_s)                            # phase vocoder
  16   specgram = zeros([0, fft_s], dtype='float32')      # numpy array to store spectrogram
  17
  18   # analysis
  19   while True:
  20     samples, read = a()                              # read file
  21     specgram = vstack((specgram,pv(samples).norm))   # store new norm vector
  22     if read < a.hop_size: break
  23
  24   # plotting
  25   imshow(log10(specgram.T + .001), origin = 'bottom', aspect = 'auto', cmap=cm.gray_r)
  26   axis([0, len(specgram), 0, len(specgram[0])])
  27   # show axes in Hz and seconds
  28   time_step = hop_s / float(samplerate)
  29   total_time = len(specgram) * time_step
  30   print "total time: %0.2fs" % total_time,
  31   print ", samplerate: %.2fkHz" % (samplerate / 1000.)
  32   n_xticks = 10
  33   n_yticks = 10
  34
  35   def get_rounded_ticks( top_pos, step, n_ticks ):
  36       top_label = top_pos * step
  37       # get the first label
  38       ticks_first_label = top_pos * step / n_ticks
  39       # round to the closest .1
  40       ticks_first_label = round ( ticks_first_label * 10. ) / 10.
  41       # compute all labels from the first rounded one
  42       ticks_labels = [ ticks_first_label * n for n in range(n_ticks) ] + [ top_label ]
  43       # get the corresponding positions
  44       ticks_positions = [ ticks_labels[n] / step for n in range(n_ticks) ] + [ top_pos ]
  45       # convert to string
  46       ticks_labels = [  "%.1f" % x for x in ticks_labels ]
  47       # return position, label tuple to use with x/yticks
  48       return ticks_positions, ticks_labels
  49
  50   # apply to the axis
  51   xticks( *get_rounded_ticks ( len(specgram), time_step, n_xticks ) )
  52   yticks( *get_rounded_ticks ( len(specgram[0]), (samplerate / 2. / 1000.) / len(specgram[0]), n_yticks ) )
  53   ylabel('Frequency (kHz)')
  54   xlabel('Time (s)')
  55
  56 if __name__ == '__main__':
  57   if len(sys.argv) < 2:
  58     print "Usage: %s <filename>" % sys.argv[0]
  59   else:
  60     for soundfile in sys.argv[1:]:
  61       get_spectrogram(soundfile)
  62       # display graph
  63       show()