import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import wave

pltimg=True

# Waveファイル読み込み関数
def read_wavedata(name):
    print('read: '+name)
    with wave.open(name,'r') as wavein:
        print(wavein.getparams())
        rate = wavein.getframerate()
        nframes = wavein.getnframes()
        data = wavein.readframes(wavein.getnframes())
    return np.frombuffer(data, dtype=np.int16),rate,nframes

# Waveファイル書き込み関数
def write_wavedata(name,rate,data):
    print('write: '+name)
    with wave.open( name, 'wb') as waveout:
        rawdata=np.array(data,dtype='int16').tobytes()
        waveout.setparams((1, 2, rate, len(rawdata), 'NONE', 'NONE'))
        waveout.writeframes(rawdata)
    
# スペクトログラム描画関数
def plot_spectrogram(data,file):
    cmap = plt.get_cmap('magma')
    plt.specgram(data/32768,Fs=fs,NFFT=512,scale='dB',mode='magnitude',vmax=0,vmin=-120,cmap=cmap)
    plt.colorbar()
    plt.xlabel('sec')
    plt.ylabel('Hz')
    if pltimg == True:
        plt.show()
    else:
        plt.savefig(file)

x,fs,N = read_wavedata('DF_2_1.wav')
y = np.zeros(N)

# FIR フィルタ長
L = ?

print('')
print(f'サンプリング周波数 fs = {fs} Hz' )
print(f'信号長 N = {N} 点' )
print(f'再生時間 {N/fs} 秒' )
print(f'フィルタ長 L = {L}')

# 移動平均フィルタのインパルス応答の計算
h = np.zeros(L)
for i in range(L):
    h[i] = ?

# FIR フィルタ
# 出力信号は y[i]
# i-n が負の場合は x[i-n] を足さない
for i in range(N):
    y[i] = 0
    for n in range(L):
        if i-n >= 0 :
            y[i] += ?

# y[i] を wave ファイルとして保存
print('')
write_wavedata('DF_2_1_out.wav',fs,y)

print('')
print('フィルタリング前')
plot_spectrogram(x,'before.png')

print('')
print('フィルタリング後')
plot_spectrogram(y,'after.png')