import math
import wave
import struct
from playsound import playsound
import time #nur für die Letzte Zeile, damit sich das Programm nicht direkt beendet, nachdem der Sound startet

#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, freq=440, amp=1, ear=0):
        self.freq = freq
        self.amp = amp
        self.ear = ear  # 0:both 1:left 2:right
        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
class Sound:
    def __init__(self, tinnitus=Tinnitus(), name="sound.wav", audio=[], nchannels=1, sampwidth=2, framerate=44100, comptype="NONE", compname="not compressed"):
        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.comptype = comptype
        self.compname = compname
        return

    def new_audio(self): #Schreibt Werte in das audio-Array. Soll später abhängig sein von den Tinnitus-Werten(Frequenz, Rauschen, ...)
        freq = self.tinnitus.freq
        duration_milliseconds = 1000.0
        volume = self.tinnitus.amp

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

        #Die Schleife zählt, bis die passende Anzahl an Werten erreicht ist
        #Im Inhalt der Schleife werden die Audio-Werte berechnet
        for x in range(int(num_samples)):
            self.audio.append(volume * math.sin(2 * math.pi * freq * (x / self.framerate))) #Erzeugt Werte für einen einfachen Sinus

        """ --------------- angefügter Sägezahn -------------------- """
        j = 0
        for x in range(int(num_samples)):
            if(j == 80):
                j = 0
            j += 1
            self.audio.append(j / 80)
        """ --------------- Ende Sägezahn -------------------- """

        self.nframes = len(self.audio) #Anpassen des nframes-Parameters
        return

    def renew(self): #ezeugt/aktuallisiert die .wav-Datei
        self.new_audio()
        print("audio aktuallisiert")
        wav_file = wave.open(self.name, "w")
        #erst werden die Rahmen-Parameter gesetzt
        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:
            wav_file.writeframes(struct.pack('h', int(sample * 32767.0)))

        wav_file.close()
        return

    def play(self):
        # Der zweite Parameter legt fest, wie die Datei abgespielt wird (False:asynchron True:synchron)
        #synchron bedeutet das Programm läuft erst nach Ende des Abspielens weiter
        playsound('sound.wav', False)


tinnitus1 = Tinnitus(freq=600)
sound = Sound(tinnitus = tinnitus1)
print("Objekt initialisiert")
sound.renew()
print("Datei aktuallisiert")
sound.play()
print("Sound gestartet")
time.sleep(3)