function Hoertest
%HOERTEST Programm zum Ausmessen der Hörschwelle für beide Ohren
% ------------------------------------------------------------------------------
%  SYNTAX
%Hoertest;
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%  DESCRIPTION
%    Programm zum Ausmessen der Hörschwelle für beide Ohren
% ------------------------------------------------------------------------------
%  INPUT
%    Keine
% ------------------------------------------------------------------------------
%  OUTPUT
%    Ergebnis des Hörtests (Bildschirm-Plot und MAT-Datei)
% ------------------------------------------------------------------------------

% ------------------------------------------------------------------------------
%  CHANGE TABLE
%  Date       Name       Modification
%  - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
%  24.12.2011 JMH        Initiale Version
%  25.12.2011 JMH        Laden der alten Hörtestwerte falls vorhanden
%  25.12.2011 JMH        Rauschsignal zum Einstellen der Lautstärke
%  26.12.2011 JMH        Beginn des Hörtests bei mittleren Frequenzen
%  28.01.2012 JMH        Verwendung von "sound.m"
%  28.01.2012 JMH        Optimierung der Menüs
%  02.04.2014 JMH        Tonaudiogramm ähnlich der Norm DIN EN ISO 8253
%  23.11.2020 JMH        Umlaute in Menüs ersetzt
%  02.02.2024 JMH        Aufgeräumt
%  03.02.2024 JMH        Arbeitsverzeichnis geändert
%  03.02.2024 JMH        Laden der alten Hörtestwerte falls vorhanden
%  04.02.2024 JMH        Hörtest-Datum abgespeichert
%  05.02.2024 JMH        Wegen Aliasing-Effekten bei "sound.m" => "sound_jmh.m"
% ------------------------------------------------------------------------------

eval (sprintf ('cd %s', fileparts (mfilename ('fullpath'))));

Abtastfrequenz = 44100;    % [Hz]
Anzahl_Bits    =    16;    % [bit]
Amplitude_0dB  =     0.25;

%
% Vorbereitung: Maximale Lautstärke einstellen
%
while 1

  if exist ('/home/jmh', 'dir')
    disp ('Bitte Lautstaerke auf 1,25 einstellen!');
  else
    disp ...
      ('Bitte Lautstaerke so einstellen, dass es laut ist, aber nicht wehtut!');
  end

  Antwort = ...
    fix (menu ('Wie soll die maximale Lautstaerke eingestellt werden?', ...
               'Rauschsignal (Dauer: 2 s)', ...
               'Kurzes Chirpsignal (10 s)', ...
               'Langes Chirpsignal (20 s)'));

  if     Antwort == 1

    Signaldauer    = 2; % [s]
    Anzahl_Samples = Signaldauer * Abtastfrequenz;
    Signal         = Amplitude_0dB * randn (Anzahl_Samples, 2);

  elseif Antwort == 2

    Signaldauer      =   10; % [s]
    Maximalfrequenz  = 1000; % [Hz]

    Anzahl_Samples   = Signaldauer * Abtastfrequenz;
    Zeit             = (0:(Anzahl_Samples - 1)).' / Abtastfrequenz;
    Momentanfrequenz = (linspace (0, Maximalfrequenz, Anzahl_Samples)).';
    Chirpsignal      = Amplitude_0dB * sin (pi * Momentanfrequenz .* Zeit);

    Signal           = [Chirpsignal, Chirpsignal];

  elseif Antwort == 3

    Signaldauer      =    20; % [s]
    Maximalfrequenz  = 20000; % [Hz]

    Anzahl_Samples   = Signaldauer * Abtastfrequenz;
    Zeit             = (0:(Anzahl_Samples - 1)).' / Abtastfrequenz;
    Momentanfrequenz = (linspace (0, Maximalfrequenz, Anzahl_Samples)).';
    Chirpsignal      = Amplitude_0dB * sin (pi * Momentanfrequenz .* Zeit);

    Signal           = [Chirpsignal, Chirpsignal];

  else
    return;
  end

  if exist ('/home/jmh', 'dir')
    sound_jmh (Signal, Abtastfrequenz, Anzahl_Bits);
  else
    sound     (Signal, Abtastfrequenz, Anzahl_Bits);
  end

  Antwort = fix (menu ('Ist die maximale Lautstaerke gut eingestellt?', ...
                       'Ja   => Hoertest starten!', ...
                       'Nein => Wiederholen!'));

  if     Antwort == 1
    break;
  elseif Antwort == 0
    return;
  end

end

%
% Durchführung des Hörtests
%
Signaldauer           =     4; % [s]

Anzahl_Samples        = Signaldauer * Abtastfrequenz;
Zeit                  = (0:(Anzahl_Samples - 1)).' / Abtastfrequenz;
Nullsignal            = zeros (Anzahl_Samples, 1);

Schrittweite_gross    =    12; % [dB]
Schrittweite_klein    =     3; % [dB]

Testfrequenz_orig     = [125,  250,  500, 1000, 2000, 3000, 4000, 6000, 8000];
Hoerschwelle_orig     = [22.1, 11.4, 4.4, 2.4,  -1.3, -5.8, -5.4, 4.3,  12.6];
Anzahl_Testfrequenzen = length (Testfrequenz_orig);

Ergebnis_init         = Hoerschwelle_orig (ones (2, 1), :) - ...
                        30 * ones (2, Anzahl_Testfrequenzen);

try

  disp ('Versuche, "Ergebnis_Hoertest.mat" einzulesen.');

  load Ergebnis_Hoertest.mat

  disp ('"Ergebnis_Hoertest.mat" eingelesen.');

catch

  disp ('"Ergebnis_Hoertest.mat" wurde nicht gefunden.');

  Testfrequenz = 0;
  Hoerschwelle = 0;

end

if any (Testfrequenz ~= Testfrequenz_orig) || ...
   any (Hoerschwelle ~= Hoerschwelle_orig)

  disp ('Starte Hoertest mit Signalen oberhalb der Hoerschwelle.');

  Testfrequenz = Testfrequenz_orig;
  Hoerschwelle = Hoerschwelle_orig;
  Ergebnis     = Ergebnis_init;

else
  disp ('Starte Hoertest mit alten Hoertest-Ergebnissen.');
end

Mitte   = round (Anzahl_Testfrequenzen / 2);
Indizes = [Mitte:-1:1, (Mitte + 1):Anzahl_Testfrequenzen];

%
% Erste Schleife: Testfrequenzen
%
for Index = Indizes

  Frequenz    = Testfrequenz (Index);
  Sinussignal = Amplitude_0dB * sin (2 * pi * Frequenz * Zeit);

%
% Zweite Schleife: Linkes Ohr, rechts Ohr
%
  for Ohr = 1:2

%
% Dritte Schleife: Ausmessen der Hörschwelle
%
    Amplitudenfaktor_dB = Ergebnis (Ohr, Index);

    while 1

%
% Erzeugung des Testsignals
%
      Amplitudenfaktor    = 10^(Amplitudenfaktor_dB / 20);

      Anzahl_Modulationen = 5 + floor (5 * rand);
      Modulationsfrequenz = Anzahl_Modulationen / Signaldauer;
      Modulation          = (sin (pi * Modulationsfrequenz .* Zeit)).^4;

      Testsignal = Amplitudenfaktor * Modulation .* Sinussignal;

      if Ohr == 1
        Signal    = [Testsignal, Nullsignal];
      else
        Signal    = [Nullsignal, Testsignal];
      end

      if exist ('/home/jmh', 'dir')
        sound_jmh (Signal, Abtastfrequenz, Anzahl_Bits);
      else
        sound     (Signal, Abtastfrequenz, Anzahl_Bits);
      end

      Ergebnis (Ohr, Index) = Amplitudenfaktor_dB;

      Ergebnis_norm = Ergebnis - Hoerschwelle (ones (2, 1), :);
      Ergebnis_norm = Ergebnis_norm - min (Ergebnis_norm (:));

      hold ('off');
      semilogx (Testfrequenz, Ergebnis_norm (1, :), 'b-x', 'LineWidth', 2);
      hold ('on');
      semilogx (Testfrequenz, Ergebnis_norm (2, :), 'r-o', 'LineWidth', 2);
      hold ('off');
      legend ({'linkes Ohr', 'rechtes Ohr'}, 'Location', 'SouthWest');
      set (gca, 'YDir', 'reverse');
      axis ([100, 10000, 0, 60]);

      grid ('on');
      title ('Tonaudiogramm ähnlich der Norm DIN EN ISO 8253');
      xlabel ('Frequenz [Hz]');
      ylabel ('Hörpegel [dB]');

      drawnow;

      Antwort = fix (menu (sprintf ('Ergebnis (Pegel = %d dB):', ...
                                    round (Amplitudenfaktor_dB)), ...
                           'Signal gerade hoerbar.', ...
                           sprintf ('Deutlich lauter: +%d dB', ...
                                    Schrittweite_gross), ...
                           sprintf ('Ein wenig lauter: +%d dB', ...
                                    Schrittweite_klein), ...
                           'Nochmal abspielen!', ...
                           sprintf ('Ein wenig leiser: -%d dB', ...
                                    Schrittweite_klein), ...
                           sprintf ('Deutlich leiser: -%d dB', ...
                                    Schrittweite_gross), ...
                           'Hoertest sofort beenden!'));

      if     Antwort == 1
        break;
      elseif Antwort == 2
        Amplitudenfaktor_dB = Amplitudenfaktor_dB + Schrittweite_gross;
      elseif Antwort == 3
        Amplitudenfaktor_dB = Amplitudenfaktor_dB + Schrittweite_klein;
      elseif Antwort == 5
        Amplitudenfaktor_dB = Amplitudenfaktor_dB - Schrittweite_klein;
      elseif Antwort == 6
        Amplitudenfaktor_dB = Amplitudenfaktor_dB - Schrittweite_gross;
      elseif Antwort == 7
        return;
      end

      if Amplitudenfaktor_dB > 0
        break;
      end

    end

  end

end

Heute = clock;
Datum = sprintf ('%02d.%02d.%4d', Heute (3), Heute (2), Heute (1));

save Ergebnis_Hoertest.mat Testfrequenz Hoerschwelle Ergebnis Datum

end