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TinnitusAnalyse/SoundGenerator.py

@@ -1,15 +1,18 @@
 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 sounddevice as sd  # zum abspielen des audio-arrays
 import numpy as np
-import sys #für Fehlermeldungen
+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 = ""
@@ -17,13 +20,11 @@ class Tinnitus: #beinhaltet alle Werte, die vom Nutzer eingestellt werden
         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 = "Vorname;" + self.vorname + "\n"
@@ -38,90 +39,101 @@ class Tinnitus: #beinhaltet alle Werte, die vom Nutzer eingestellt werden
         datei.write(daten)
         datei.close()
 
-        return
 
-"""Sound beinhaltet alle Variablen, die zum erstellen einer .wav-Datei benötigt werden (siehe soun.wav_speichern())
+"""---------------------------------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"""
+   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
-        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
-        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
+    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")
 
-        #zuerst muss ein Array mit Audiodaten gefüllt werden
+        # zuerst muss ein Array mit Audiodaten gefüllt werden
         audio = []
         freq = self.tinnitus.linksFrequenz
-        dauer_ms = 10000.0  #10 Sekunden
+        dauer_ms = 10000.0  # 10 Sekunden
         amp = self.tinnitus.linksLautstaerke
         rauschen = self.tinnitus.linksRauschenLautstaerke
 
-        num_samples = dauer_ms * (self.framerate / 1000.0)  #framerate -pro Sekunde- umgerechnet in -pro Millisekunde-
+        num_samples = dauer_ms * (self.framerate / 1000.0)  # framerate -pro Sekunde- umgerechnet in -pro Millisekunde-
 
-        for x in range(int(num_samples)):  #einen einfachen Sinus ins array schreiben
+        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)))
 
-        if(rauschen):  #das Rauschen addieren
+        if rauschen:  # das Rauschen addieren
             for x in range(int(num_samples)):
                 audio[x] += (np.random.rand() - 0.5) * rauschen
 
-
-        #erst werden die Rahmen-Parameter gesetzt
+        # 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
+        # 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()
         print("Speichern beendet.")
-        return
 
-    """Die Objekt-Funktion __enter__() startet die asynchrone Soundwiedergabe. Sie ruft dabei immer wieder die Funktion
+    """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):
-        if not self.mute:   # NEVER play sound when patient mutes GUI
-            self.sound_obj.__enter__()
-        return
+        if not self.mute:  # NEVER play sound when patient mutes GUI
+            self.sound_obj.start()
 
     def stop(self):
-        self.sound_obj.__exit__() #beendet die asynchrone Soundwiedergabe
-        return
+        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
+
+    # momentan nur Mono. Es werden die Werte des linken Ohrs genutzt
     def callback(self, outdata, frames, time, status):
-        if status: #gibt Warnungen aus, wenn das Soundobjekt auf Fehler stößt (hauptsächlich over/underflow wegen timingproblemen)
+        if status:  # Warnungen, wenn das Soundobj. auf Fehler stößt (hauptsächlich over/underflow wg. Timingproblemen)
             print(status, file=sys.stderr)
-        t = (self.start_idx + np.arange(frames)) / self.framerate
-        t = t.reshape(-1, 1)
 
-        #Sinuston ins Array schreiben
-        outdata[:] = self.tinnitus.linksLautstaerke * np.sin(2 * np.pi * self.tinnitus.linksFrequenz * t)
+        # 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
-        if(self.tinnitus.linksRauschenLautstaerke):
-            for x in range(len(outdata)):
-                rand = (np.random.rand() - 0.5) * self.tinnitus.linksRauschenLautstaerke
-                outdata[x] += rand
+        # 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
-

TinnitusAnalyse/TinnitusAnalyse_GUI.py

@@ -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()