scale.py

   1 # This file is part of jack_mixer
   2 #
   3 # Copyright (C) 2006 Nedko Arnaudov <nedko@arnaudov.name>
   4 #
   5 # This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6 # it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7 # the Free Software Foundation; version 2 of the License
   8 #
   9 # This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10 # but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 # MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12 # GNU General Public License for more details.
  13 #
  14 # You should have received a copy of the GNU General Public License
  15 # along with this program; if not, write to the Free Software
  16 # Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
  17
  18 import logging
  19 import math
  20
  21 import jack_mixer_c
  22
  23
  24 log = logging.getLogger(__name__)
  25
  26
  27 class Mark:
  28     '''Encapsulates scale linear function edge and coefficients for scale = a * dB + b formula'''
  29     def __init__(self, db, scale, text = None):
  30         self.db = db
  31         self.scale = scale
  32         if text == None:
  33             self.text = "%.0f" % math.fabs(db)
  34         else:
  35             self.text = text
  36
  37 class Base:
  38     '''Scale abstraction, various scale implementation derive from this class'''
  39     def __init__(self, scale_id, description):
  40         self.marks = []
  41         self.scale_id = scale_id
  42         self.description = description
  43         self.scale = jack_mixer_c.Scale()
  44
  45     def add_threshold(self, db, scale, is_mark, text = None):
  46         self.scale.add_threshold(db, scale)
  47         if is_mark:
  48             self.marks.append(Mark(db, scale, text))
  49
  50     def calculate_coefficients(self):
  51         self.scale.calculate_coefficients()
  52
  53     def db_to_scale(self, db):
  54         '''Convert dBFS value to number in range 0.0-1.0 used in GUI'''
  55         #log.debug("db_to_scale(%f)", db)
  56         return self.scale.db_to_scale(db)
  57
  58     def scale_to_db(self, scale):
  59         '''Convert number in range 0.0-1.0 used in GUI to dBFS value'''
  60         return self.scale.scale_to_db(scale)
  61
  62     def add_mark(self, db):
  63         self.marks.append(Mark(db, -1.0))
  64
  65     def get_marks(self):
  66         return self.marks
  67
  68     def scale_marks(self):
  69         for i in self.marks:
  70             if i.scale == -1.0:
  71                 i.scale = self.db_to_scale(i.db)
  72
  73
  74 # IEC 60268-18 Peak programme level meters - Digital audio peak level meter
  75 # Adapted from meterbridge, may be wrong, I'm not buying standards, event if they cost $45
  76 # If someone has the standard, please either share it with me or fix the code.
  77 class IEC268(Base):
  78     '''IEC 60268-18 Peak programme level meters - Digital audio peak level meter'''
  79     def __init__(self):
  80         Base.__init__(self, "iec_268",
  81                       "IEC 60268-18 Peak programme level meters - Digital audio peak level meter")
  82         self.add_threshold(-70.0, 0.0, False)
  83         self.add_threshold(-60.0, 0.05, True)
  84         self.add_threshold(-50.0, 0.075, True)
  85         self.add_threshold(-40.0, 0.15, True)
  86         self.add_mark(-35.0)
  87         self.add_threshold(-30.0, 0.3, True)
  88         self.add_mark(-25.0)
  89         self.add_threshold(-20.0, 0.5, True)
  90         self.add_mark(-15.0)
  91         self.add_mark(-10.0)
  92         self.add_mark(-5.0)
  93         self.add_threshold(0.0, 1.0, True)
  94         self.calculate_coefficients()
  95         self.scale_marks()
  96
  97
  98 class IEC268Minimalistic(Base):
  99     '''IEC 60268-18 Peak programme level meters - Digital audio peak level meter,
 100        fewer marks'''
 101     def __init__(self):
 102         Base.__init__(self, 'iec_268_minimalistic',
 103                       'IEC 60268-18 Peak programme level meters - Digital audio peak level meter, fewer marks')
 104         self.add_threshold(-70.0, 0.0, False)
 105         self.add_threshold(-60.0, 0.05, True)
 106         self.add_threshold(-50.0, 0.075, False)
 107         self.add_threshold(-40.0, 0.15, True)
 108         self.add_threshold(-30.0, 0.3, True)
 109         self.add_threshold(-20.0, 0.5, True)
 110         self.add_mark(-10.0)
 111         self.add_threshold(0.0, 1.0, True)
 112         self.calculate_coefficients()
 113         self.scale_marks()
 114
 115
 116 class Linear70dB(Base):
 117     '''Linear scale with range from -70 to 0 dBFS'''
 118     def __init__(self):
 119         Base.__init__(self, "linear_70dB", "Linear scale with range from -70 to 0 dBFS")
 120         self.add_threshold(-70.0, 0.0, False)
 121         self.add_mark(-60.0)
 122         self.add_mark(-50.0)
 123         self.add_mark(-40.0)
 124         self.add_mark(-35.0)
 125         self.add_mark(-30.0)
 126         self.add_mark(-25.0)
 127         self.add_mark(-20.0)
 128         self.add_mark(-15.0)
 129         self.add_mark(-10.0)
 130         self.add_mark(-5.0)
 131         self.add_threshold(0.0, 1.0, True)
 132         self.calculate_coefficients()
 133         self.scale_marks()
 134
 135
 136 class Linear30dB(Base):
 137     '''Linear scale with range from -30 to +30 dBFS'''
 138     def __init__(self):
 139         Base.__init__(self, "linear_30dB", "Linear scale with range from -30 to +30 dBFS")
 140         self.add_threshold(-30.0, 0.0, False)
 141         self.add_threshold(+30.0, 1.0, True)
 142         self.calculate_coefficients()
 143         self.scale_marks()
 144
 145 class K20(Base):
 146     '''K20 scale'''
 147     def __init__(self):
 148         Base.__init__(self, "K20", "K20 scale")
 149         self.add_mark(-200, "")
 150         self.add_mark(-60, "-40")
 151         self.add_mark(-55, "")
 152         self.add_mark(-50, "-30")
 153         self.add_mark(-45, "")
 154         self.add_mark(-40, "-20")
 155         self.add_mark(-35, "")
 156         self.add_mark(-30, "-10")
 157         self.add_mark(-26, "-6")
 158         self.add_mark(-23, "-3")
 159         self.add_mark(-20, "0")
 160         self.add_mark(-17, "3")
 161         self.add_mark(-14, "6")
 162         self.add_mark(-10, "10")
 163         self.add_mark(-5, "15")
 164         self.add_mark(0, "20")
 165
 166     def db_to_scale(self, db):
 167         v = math.pow(10.0, db/20.0)
 168         return self.mapk20(v)/450.0
 169
 170     def add_mark(self, db, text):
 171         self.marks.append(Mark(db, self.db_to_scale(db), text))
 172
 173     def mapk20(self, v):
 174         if v < 0.001: return (24000 * v)
 175         v = math.log10(v) + 3
 176         if v < 2.0: return (24.3 + v * (100 + v * 16))
 177         if v > 3.0: v = 3.0
 178         return (v * 161.7 - 35.1)
 179
 180
 181 class K14(Base):
 182     '''K14 scale'''
 183     def __init__(self):
 184         Base.__init__(self, "K14", "K14 scale")
 185         self.add_mark(-200, "")
 186         self.add_mark(-54, "-40")
 187         self.add_mark(-35-14, "")
 188         self.add_mark(-30-14, "-30")
 189         self.add_mark(-25-14, "")
 190         self.add_mark(-20-14, "-20")
 191         self.add_mark(-15-14, "")
 192         self.add_mark(-10-14, "-10")
 193         self.add_mark(-6-14, "-6")
 194         self.add_mark(-3-14, "-3")
 195         self.add_mark(-14, "0")
 196         self.add_mark(3-14, "3")
 197         self.add_mark(6-14, "6")
 198         self.add_mark(10-14, "10")
 199         self.add_mark(14-14, "14")
 200
 201     def db_to_scale(self, db):
 202         v = math.pow(10.0, db/20.0)
 203         return self.mapk14(v)/448.3
 204
 205     def add_mark(self, db, text):
 206         self.marks.append(Mark(db, self.db_to_scale(db), text))
 207
 208     def mapk14(self, v):
 209         if v < 0.002: return int(12000 * v);
 210         v = math.log10(v) + 2.7;
 211         if v < 2.0: return int(20.3 + v * (80 + v * 32));
 212         if v > 2.7: v = 2.7;
 213         return int(v * 200 - 91.7);
 214
 215 def scale_test1(scale):
 216     for i in range(-97 * 2, 1, 1):
 217         db = float(i)/2.0
 218         print("%5.1f dB maps to %f" % (db, scale.db_to_scale(db)))
 219
 220
 221 def scale_test2(scale):
 222     for i in range(101):
 223         s = float(i)/100.0
 224         print("%.2f maps to %.1f dB" % (s, scale.scale_to_db(s)))
 225
 226
 227 def print_db_to_scale(scale, db):
 228     print("%-.1f dB maps to %f" % (db, scale.db_to_scale(db)))
 229
 230
 231 def scale_test3(scale):
 232     print_db_to_scale(scale, +77.0)
 233     print_db_to_scale(scale, +7.0)
 234     print_db_to_scale(scale, 0.0)
 235     print_db_to_scale(scale, -107.0)
 236
 237
 238 def _test(*args, **kwargs):
 239     scale = Linear30dB()
 240     scale_test1(scale)
 241     scale_test2(scale)
 242     scale_test3(scale)
 243
 244
 245 if __name__ == '__main__':
 246     _test()