octave 是一个 linux 上类似于 matlab 的软件，它拥有数量众多的函数和命令，支持声音采集、记录、回放以及音频信号的数字化处理，用于娱乐应用、研究、医学以及其它科学领域。在本教程中，我们会在 ubuntu 上使用 octave 的 4.0.0 版本读取音频文件，然后通过生成信号并且播放来模仿在各种情况下对音频信号的使用。
本教程中关注的不是安装和学习使用安装好的音频处理软件，而是从设计和音频工程的角度理解它是如何工作的。
<a target="_blank"></a>
首先是安装 octave，在 ubuntu 终端运行下面的命令添加 octave ppa，然后安装 octave 。
<code>sudo apt-add-repository ppa:octave/stable</code>
<code>sudo apt-get update</code>
<code>sudo apt-get install octave</code>
在这一步中我们单击软件图标打开 octave，可以通过单击下拉式按钮选择工作路径。
使用<code>audioinfo</code>命令查看要处理的音频文件的相关信息。
<code>>> info = audioinfo ('testing.ogg')</code>
在本教程中我会使用 ogg 文件来读取这种文件的属性，比如采样、音频类型（stereo 和 mono）、信道数量等。必须声明的一点是教程中使用的所有的命令都是在 octave 终端窗口中执行的。首先，我们必须要把这个 ogg 文件赋给一个变量。注意：文件必须在 octave 的工作路径中。
<code>>> file='yourfile.ogg'</code>
<code>>> [m, fs] = audioread(file)</code>
这里的 m 是一个一列或两列的矩阵，取决于信道的数量，fs 是采样率。
下面的操作都可以读取音频文件：
<code>>> [y, fs] = audioread (filename, samples)</code>
<code></code>
<code>>> [y, fs] = audioread (filename, datatype)</code>
<code>>> [y, fs] = audioread (filename, samples, datatype)</code>
samples 指定开始帧和结束帧，datatype 指定返回的数据类型。可以为所有变量设置值：
<code>>> samples = [1, fs)</code>
数据类型：
<code>>> [y,fs] = audioread(filename,'native')</code>
如果值是“native”，那么它的数据类型就依数据在音频文件中的存储情况而定。
新建一个 ogg 文件：
我们会从一个余弦值创建一个 ogg 文件。采样率是每秒 44100 次，这个文件最少进行 10 秒的采样。余弦信号的频率是 440 hz。
<code>>> filename='cosine.ogg';</code>
<code>>> fs=44100;</code>
<code>>> t=0:1/fs:10;</code>
<code>>> w=2*pi*440*t;</code>
<code>>> signal=cos(w);</code>
<code>>> audiowrite(filename, signal, fs);</code>
这就在工作路径中创建了一个 'cosine.ogg' 文件，这个文件中包含余弦信号。
播放这个 'cosine.ogg' 文件就会产生一个 440hz 的 音调，这个音调正好是乐理中的 'a' 调。如果需要查看保存在文件中的值就必须使用 'audioread' 函数读取文件。在后续的教程中，我们会看到怎样在两个信道中读取一个音频文件。
octave 有一个默认的音频播放器，可以用这个音频播放器进行测试。使用下面的函数：
<code>>> [y,fs]=audioread('yourfile.ogg');</code>
<code>>> player=audioplayer(y, fs, 8)</code>
<code>scalar structure containing the fields:</code>
<code>bitspersample = 8</code>
<code>currentsample = 0</code>
<code>deviceid = -1</code>
<code>numberofchannels = 1</code>
<code>running = off</code>
<code>samplerate = 44100</code>
<code>totalsamples = 236473</code>
<code>tag =</code>
<code>type = audioplayer</code>
<code>userdata = [](0x0)</code>
<code>>> play(player);</code>
在这个教程的续篇，我们会进入音频处理的高级特性部分，可能会接触到一些科学和商业应用中的实例。
原文发布时间为：2016-09-09
本文来自云栖社区合作伙伴“linux中国”