ExpSuite

ExpSuite ist ein Softwareprogramm, das die Implementierung psychoakustischer Experimente ermöglicht. ExpSuite ist der Name eines Frameworks, das als Basis verwendet wird, um verschiedene Anwendungen (Applikationen) rasch zu erstellen. Es kann mit vielen individuell angepassten und experimentabhängigen Methoden erweitert werden. Das Framework besteht aus einer Benutzerschnittstelle (für den Experimentator, wie auch für eine Versuchsperson), Signalverarbeitungsmodulen (offline und in Echtzeit), und verschiedenen Input- bzw. Output-Modulen.

Das Benutzerinterface ist in Visual Basic.NET (VB.net) implementiert und profitiert von der "Rapid Application Development" Umgebung, die es Entwicklern ermöglicht rasch neue Experimente zu designen. Um die langsamere Prozesszeit von VB zu kompensieren, können signalverarbeitende Schritte vektororientiert in MATLAB durchgeführt werden. Durch die implementierte Schnittstelle zu MATLAB können auch dessen interne Funktionen verwendet werden, um die Möglichkeit der ExpSuite Applikationen deutlich zu erweitern.

Für die Schnittstellen und Benutzeroberflächen gibt es einige vorimplementierte Vorlagen und Implementierungen, die vom Entwickler je nach Experimentart ausgewählt werden können. Sowohl Keyboard, Maus, Gamepad, Zeigegerät, Touchscreen, als auch Joystick können als Eingabegerät verwendet werden. Die Benutzeroberfläche unterstützt Dualmonitorsetups (Versuchsperson und Experimentator), sodass der Status während des Experiments am selben Computer beobachtet werden kann. Zusätzlich ist es möglich, den Status über eine Netzwerkverbindung auch von anderen Computern aus zu überwachen. Das Framework unterstützt zwei Arten von Signalstimulation:

• akustische Stimulation mittels eines Audiointerfaces (Kopfhörer, Lautsprecher,...), für Experimente mit normalhörenden oder hörbeeinträchtigten Versuchspersonen, und
• die direkte elektrische Stimulation von Cochleaimplantaten bei Cochleaimplantatträgern.

Im akustischen Modus werden die Signale an Pure-Data (pd) oder an Unity übertragen und dort wiedergegeben. In pd, das Echtzeitsignalverarbeitung ermöglicht, können die Signale auch weiterverarbeitet (Post-Processing) und über Mehrkanalsystem wiedergegeben werden. Es stehen zusätzlich zu einfachen Signalmischungen oder simpler Wiedergabe auch komplexe Filterungen, Echtzeitsignalerzeugung, augmentierte Realität (Augmented Reality), und die gleichzeitige Signalaufnahme zur Verfügung. In pd können ASIO-Treiber verwendet werden, die eine Mehrkanalsignaldarbietung erlaubt und niedrige Latenzzeiten ermöglicht. ExpSuite bietet weiters Visualisierungsmodule (Unity, bzw. das grafische Tool GEM in pd), die zur Visualisierung oder visuellen Experimenten in Echtzeit verwendet können (Virtual Reality). Die Schnittstelle zwischen VB und pd/Unity basiert auf einer Netzwerkverbindung, und erlaubt somit die Ausgliederung rechenintensivere Prozesse auf andere Computer, um das System möglichst modular und anpassbar zu belassen. Bei elektrischer Stimulation werden so genannte Research Interface Boxes (RIB, RIB2) verwendet, um bilateral Cochleaimplantate von  MED-EL zu stimulieren. Produkte anderer Hersteller können einfach inkludiert werden; derzeit ist die Implementierung von NIC (Cochlear) Cochleaimplantaten in Arbeit. Die Genauigkeit des interauralen Timings liegt unter 2 µs.

Da die Sicherheit der Daten sehr wichtig ist, werden alle Experimentdaten in definierten Ordnern abgespeichert. Simulationsdateien und Dateien für die Experimentparameter bleiben somit während und auch nach dem Experiment verfügbar. Weiters werden Experimentparameter automatisch in Logdateien gesichert, wenn ein Experiment gestartet wird. Ebenso werden während des Experiments (nach jeder Antwort der Versuchsperson) alle Parameter der aktuellen Stimuli und der Antworten in eine Logdatei gesichert, und die Datei geschlossen. Somit wären selbst im Falle eines potentiellen Systemabsturz stets alle Daten gesichert und nachträglich verfügbar. Die Experimentparameter und die Antwortdateien werden im benutzerfreundlichen CSV-Format (kommagetrennte Textdateien) abgespeichert. Somit können die Dateien von gängigen Programmen wie LibreOffice, OpenOffice, MS Excel, Texteditoren oder MATLAB einfach importiert und gelesen werden.

Mehr als 40 unterschiedliche Applikationen, basierend auf ExpSuite, wurden bisher am Institut für Schallforschung entwickelt. Darunter finden sich Programme für Messung der HRTFs, Lokalisationsstudien, Ermittlung von Lautheitsfunktionskurven, Untersuchung interauraler Lautheits- und Zeitdifferenzen, Sprach Tests, Audioaufnahmen (Raumakustik), Virtual/Augmented Reality, und diverse andere Anwendungen.

Zitate

Um ExpSuite zu zitieren, verwenden Sie bitte die folgende Referenz:

• [Deutschsprachiger Text wie: Die Experimente wurden durchgeführt mit...] ExpSuite (Institut für Schallforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Österreich), https://www.oeaw.ac.at/isf/expsuite.
• [English text, for instance: The experiments were conducted with...] ExpSuite (Acoustics Research Institute of the Austrian Academy of Sciences, Austria), https://www.oeaw.ac.at/isf/expsuite.

Download

Die Software ist unter EUPL lizensiert und kann unter http://sourceforge.net/projects/expsuite/ heruntergeladen werden.

Eine Hilfedatei für Entwickler steht unter Online Hilfe (HTML) zur Verfügung.