seyfferju74439
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Tinnitus_Musik_Therapie_Projektarbeit_Repo
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- 85
TinnitusAnalyse/SoundGenerator.py View File

@@ -1,29 +1,35 @@
import math
import wave #bearbeiten von .wav-Dateien
import wave # bearbeiten von .wav-Dateien
import struct
import sounddevice as sd #zum abspielen des audio-arrays
import random as random #für die Rauscherzeugung
import time #nur für die Tests, um Zeit zum Anhören der Sounds einzubauen
import sounddevice as sd # zum abspielen des audio-arrays
import numpy as np
import sys # für Fehlermeldungen

#In .wav-Dateien wird der Ton in absoluten Werte eingetragen. Die Standart-framerate ist 44100
#das heißt für jede Sekunde an Ton gibt es 44100 Werte, die die Tonwelle über die Zeit beschreiben
"""---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
In .wav-Dateien wird der Ton in absoluten Werte eingetragen. Die Standart-framerate ist 44100
das heißt für jede Sekunde an Ton gibt es 44100 Werte, die die Tonwelle über die Zeit beschreiben
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------"""

class Tinnitus: #beinhaltet alle Werte, die vom Nutzer eingestellt werden
def __init__(self, l_freq=600, r_freq=600, l_amp=0, r_amp=0, l_rausch=0, r_rausch=0, ear=0):

class Tinnitus: # beinhaltet alle Werte, die vom Nutzer eingestellt werden
def __init__(self, l_freq=0, r_freq=0, l_amp=0, r_amp=0, l_rausch=0, r_rausch=0, ohr=0):
self.vorname = ""
self.nachname = ""
self.kommentar = ""
self.linksFrequenz = l_freq
self.rechtsFrequenz = r_freq
self.linksLautstaerke = l_amp
self.rechtsLautstaerke = r_amp
self.linksRauschenLautstaerke = l_rausch #float von 0-1 (0 ist aus)
self.linksRauschenLautstaerke = l_rausch # float von 0-1 (0 ist aus)
self.rechtsRauschenLautstaerke = r_rausch
self.ear = ear # 0:both 1:left 2:right 3:links/rechts unterschiedlich
return

def speichern(self): #speichert die Nutzerdaten in eine .csv-Datei
self.ohr = ohr # 0:both 1:left 2:right 3:links/rechts unterschiedlich

def speichern(self): # speichert die Nutzerdaten in eine .csv-Datei
datei = open("TinnitusDaten.csv", "w")

daten = "linke Frequenz;" + str(self.linksFrequenz) + "\n"
daten = "Vorname;" + self.vorname + "\n"
daten += "Nachname;" + self.nachname + "\n"
daten += "linke Frequenz;" + str(self.linksFrequenz) + "\n"
daten += "linke Lautstärke;" + str(self.linksLautstaerke) + "\n"
daten += "linkes Rauschen;" + str(self.linksRauschenLautstaerke) + "\n"
daten += "rechte Frequenz;" + str(self.rechtsFrequenz) + "\n"
@@ -33,101 +39,101 @@ class Tinnitus: #beinhaltet alle Werte, die vom Nutzer eingestellt werden
datei.write(daten)
datei.close()

return

#Die Klasse beinhaltet alle Werte, die zum Erstellen einer .wav-Datei benötigt werden und ein Tinnitus-Objekt, das beim Initialisieren übergeben werden muss.
#Die Audiodaten werden in das Array "audio" geschrieben
"""---------------------------------KLASSE: SOUND-----------------------------------------------------------------------
Sound beinhaltet alle Variablen, die zum erstellen einer .wav-Datei benötigt werden (siehe soun.wav_speichern())
Das 'sound_obj' ist für das dynamische abspielen zuständig (siehe sound.play())
Beim Initialisieren muss eine Tinnitus-Objekt übergeben werden
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------"""


class Sound:
def __init__(self, tinnitus, name="sound.wav", audio=None, nchannels=1, sampwidth=2, framerate=44100, comptype="NONE", compname="not compressed", mute=True):
def __init__(self, tinnitus, name="sound.wav", audio=None, nchannels=1, sampwidth=2, framerate=44100,
comptype="NONE", compname="not compressed", mute=True):
if audio is None:
audio = []
self.tinnitus = tinnitus
self.name = name
self.audio = audio #ein Array, in das die Sound-Werte geschrieben werden
self.nchannels = nchannels #Zahl der audio channels (1:mono 2:stereo)
self.sampwidth = sampwidth #Größe eines einzelnen Sound-Werts (in bytes)
self.framerate = framerate #Abtastrate
self.nframes = len(audio) #Anzahl der Sound-Werte -> Muss bei jeder audio-Änderung aktuallisiert werden
self.audio = audio # ein Array, in das die Sound-Werte geschrieben werden
self.nchannels = nchannels # Zahl der audio channels (1:mono 2:stereo)
self.sampwidth = sampwidth # Größe eines einzelnen Sound-Werts (in bytes)
self.framerate = framerate # Abtastrate
self.nframes = len(audio) # Anzahl der Sound-Werte -> Muss bei jeder audio-Änderung aktuallisiert werden
self.comptype = comptype
self.compname = compname
self.mute = True # wenn der mute boolean auf true gesetzt ist, sollte kein Ton ausgegeben werden
return
self.mute = mute # wenn der mute boolean auf true gesetzt ist, sollte kein Ton ausgegeben werden
self.sound_obj = sd.OutputStream(channels=2, callback=self.callback,
samplerate=self.framerate) # Objekt fürs Abspielen (siehe sound.play())
self.start_idx = 0 # wird für sound_obj benötigt

def wav_speichern(self): # ezeugt/aktuallisiert die .wav-Datei
wav_file = wave.open(self.name, "w")
print("Sound wird als .wav-Datei gespeichert. Bitte warten...\nDer Vorgang kann ca. 30 Sekunden dauern")

def neu_audio(self): #Schreibt Werte in das audio-Array. Soll später abhängig sein von den Tinnitus-Werten(Frequenz, Rauschen, ...)
# zuerst muss ein Array mit Audiodaten gefüllt werden
audio = []
freq = self.tinnitus.linksFrequenz
dauer_ms = 100.0
dauer_ms = 10000.0 # 10 Sekunden
amp = self.tinnitus.linksLautstaerke
rauschen = self.tinnitus.linksRauschenLautstaerke

self.audio.clear()
num_samples = dauer_ms * (self.framerate / 1000.0) # framerate -pro Sekunde- umgerechnet in -pro Millisekunde-

# einen einfachen Sinus ins array schreiben
for x in range(int(num_samples)):
self.audio.append(amp * math.sin(2 * math.pi * freq * (x / self.framerate)))
for x in range(int(num_samples)): # einen einfachen Sinus ins array schreiben
audio.append(amp * math.sin(2 * math.pi * freq * (x / self.framerate)))

#das Rauschen addieren
if(self.tinnitus.linksRauschenLautstaerke != 0):
if rauschen: # das Rauschen addieren
for x in range(int(num_samples)):
self.audio[x] += random.random() * rauschen
return

def wav_speichern(self): #ezeugt/aktuallisiert die .wav-Datei
self.neu_audio()
#das 100ms audio-array strecken:
for x in range(50): # entspricht 5 Sekunden
for y in range(int(self.framerate/10)):
self.audio.append(self.audio[y])
audio[x] += (np.random.rand() - 0.5) * rauschen

wav_file = wave.open(self.name, "w")
#erst werden die Rahmen-Parameter gesetzt
self.nframes = len(self.audio) # Anpassen des nframes-Parameters
# erst werden die Rahmen-Parameter gesetzt
self.nframes = len(audio) # Anpassen des nframes-Parameters
wav_file.setparams((self.nchannels, self.sampwidth, self.framerate, self.nframes, self.comptype, self.compname))

#dann wird das audio-Array an die Datei übertragen
for sample in self.audio:
# dann wird das audio-Array an die Datei übertragen
for sample in audio:
wav_file.writeframes(struct.pack('h', int(sample * 32767.0)))

wav_file.close()
return
print("Speichern beendet.")

"""Die Objekt-Funktion 'start()' startet die asynchrone Soundwiedergabe. Sie ruft dabei immer wieder die Funktion
sound.callback() auf. Daher können die dort genutzten Variablen dynamisch geändert werden. """

def play(self):
self.neu_audio()
if not self.mute: # NEVER play sound when patient mutes GUI
sd.play(self.audio, self.framerate, loop=1)
return
if not self.mute: # NEVER play sound when patient mutes GUI
self.sound_obj.start()

def stop(self):
sd.stop()
return

# tinnitus1 = Tinnitus()
# sound = Sound(tinnitus1)
#
# if(1):
# print("======abnehmende Lautstärke==========")
# for x in range(10):
# print(" Lautstärke = ", tinnitus1.linksLautstaerke)
# sound.play()
# time.sleep(0.6)
# tinnitus1.linksLautstaerke -= 0.1
# print("\n\n")
# time.sleep(1)
# tinnitus1.linksLautstaerke = 1
#
#
#
# if(0):
# print("=========RauschTest============")
# for x in range(10):
# tinnitus1.linksRauschenLautstaerke += 0.01
# print(" Rauschen = ", tinnitus1.linksRauschenLautstaerke)
# sound.play()
# time.sleep(1)
#
# if(0):
# tinnitus1.speichern()
#
# sd.stop()
# print("ENDE")

self.sound_obj.stop() # beendet die asynchrone Soundwiedergabe

"""Die Funktion callback() erzeugt bei jedem Aufruf die Audiodaten, abhängig von den aktuellen Tinnitus-Variablen.
Die errechneten Werte werden in das NumPy-Array 'outdata' geschrieben """

# momentan nur Mono. Es werden die Werte des linken Ohrs genutzt
def callback(self, outdata, frames, time, status):
if status: # Warnungen, wenn das Soundobj. auf Fehler stößt (hauptsächlich over/underflow wg. Timingproblemen)
print(status, file=sys.stderr)

# Sinus ins Array schreiben: f(t) = A * sin(2 * pi * f * t)
for x in range(frames):
# links:
if self.tinnitus.linksLautstaerke:
outdata[x][0] = self.tinnitus.linksLautstaerke * np.sin(2 * np.pi * self.tinnitus.linksFrequenz *
((x + self.start_idx) / self.framerate))
# rechts:
if self.tinnitus.rechtsLautstaerke:
outdata[x][1] = self.tinnitus.rechtsLautstaerke * np.sin(2 * np.pi * self.tinnitus.rechtsFrequenz *
((x + self.start_idx) / self.framerate))

# Rauschen addieren
for x in range(frames):
rand = (np.random.rand() - 0.5) # Zufallszahl zwischen -0.5 und 0.5
#links:
if self.tinnitus.linksRauschenLautstaerke:
outdata[x][0] += rand * self.tinnitus.linksRauschenLautstaerke
#rechts:
if self.tinnitus.rechtsRauschenLautstaerke:
outdata[x][1] += rand * self.tinnitus.rechtsRauschenLautstaerke

self.start_idx += frames

+ 12
- 10
TinnitusAnalyse/TinnitusAnalyse_GUI.py View File

@@ -10,19 +10,19 @@ import csv

def links_scale_lautstärke_change(self):
tinnitus.linksLautstaerke = float(linksScaleLautstärke.get())/100 # scale liefert 0-100%, tinnitus.lautstärke 0-1
print("Links Lautstärke =", tinnitus.linksLautstaerke*100)
print("Links Lautstärke =", tinnitus.linksLautstaerke*100, "%")
sound.play()


def links_scale_frequenz_change(self):
tinnitus.linksFrequenz = float(linksScaleFrequenz.get())*1000 # scale liefert 20-20kHz, tinnitus.frequenz in Hz
print("Links Frequenz = ", tinnitus.linksFrequenz/1000, "kHz")
print("Links Frequenz = ", tinnitus.linksFrequenz, " Hz")
sound.play()


def links_scale_rauschen_lautstärke_change(self):
linksRauschenLautstärke = float(linksScaleRauschenLautstärke.get())
print("Links Rauschen Lautstärke = ", linksRauschenLautstärke)
tinnitus.linksRauschenLautstaerke = float(linksScaleRauschenLautstärke.get()/1000)
print("Links Rauschen Lautstärke = ", tinnitus.linksRauschenLautstaerke*1000, "%")
sound.play()


@@ -42,20 +42,20 @@ def links_scale_rauschen_bandbreite_change(self):


def rechts_scale_lautstärke_change(self):
rechtsLautstärke = float(rechtsScaleLautstärke.get())
print("Rechts Lautstärke =", rechtsLautstärke)
tinnitus.rechtsLautstaerke = float(rechtsScaleLautstärke.get()/100)
print("Rechts Lautstärke =", tinnitus.rechtsLautstaerke, "%")
sound.play()


def rechts_scale_frequenz_change(self):
rechtsFrequenz = float(rechtsScaleFrequenz.get())
print("Rechts Frequenz= ", rechtsFrequenz)
tinnitus.rechtsFrequenz = float(rechtsScaleFrequenz.get()*1000)
print("Rechts Frequenz= ", tinnitus.rechtsFrequenz, " Hz")
sound.play()


def rechts_scale_rauschen_lautstärke_change(self):
rechtsRauschenLautstärke = float(rechtsScaleRauschenLautstärke.get())
print("Rechts Rauschen Lautstärke = ", rechtsRauschenLautstärke)
tinnitus.rechtsRauschenLautstaerke = float(rechtsScaleRauschenLautstärke.get()/1000)
print("Rechts Rauschen Lautstärke = ", tinnitus.rechtsRauschenLautstaerke*1000, "%")
sound.play()


@@ -102,6 +102,8 @@ def unten_button_speichern_press():
vorname.set("..eintragen bitte")
print("fehlgeschlagener Speicherversuch - Keine Eingaben gemacht")
else:
tinnitus.vorname = untenEntryVorname.get()
tinnitus.nachname = untenEntryNachname.get()
print("Speichere Patientendaten, siehe TinnitusDaten.csv")
tinnitus.speichern()


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