Научная обработка звука, часть I. Как читать и записывать аудиофайлы с помощью Octave 4.0.0 в Ubuntu

На этой странице

Предпосылки
Шаг 1. Открытие октавы.
Шаг 2. Информация об аудио
Шаг 3. Чтение аудиофайла
Шаг 4. Запись аудиофайла
1. Создание файла ogg:
Octave, программное обеспечение, эквивалентное Matlab в Linux, имеет ряд функций и команд, которые позволяют осуществлять сбор, запись, воспроизведение и цифровую обработку аудиосигналов для развлекательных приложений, исследований, медицины или любых других научных областей. В этом руководстве мы будем использовать Octave V4.0.0 в Ubuntu и начнем читать аудиофайлы, записывая и воспроизводя сигналы для имитации звуков, используемых в самых разных действиях.
Обратите внимание, что основное внимание в этом руководстве уделяется не установке или обучению использованию уже установленного программного обеспечения для обработки звука, а скорее пониманию того, как оно работает с точки зрения дизайна и аудиотехники.
Предпосылки
Первый шаг – установка октавы. Выполните следующие команды в терминале, чтобы добавить Octave PPA в Ubuntu и установить программное обеспечение.
```
sudo apt-add-repository ppa:octave/stable
sudo apt-get update
sudo apt-get install octave
```
Шаг 1: Открытие Октавы.
Шаг 2: Информация об аудио

Команда \audioinfo\ показывает нам соответствующую информацию об аудиофайле, который мы будем обрабатывать.
```
>> info = audioinfo ('testing.ogg')
```
Шаг 3: Чтение аудиофайла

В этом уроке я буду читать и использовать файлы ogg, для которых можно прочитать такие характеристики, как сэмплирование, тип звука (стерео или моно), количество каналов и т. д. Я должен отметить, что для целей этого урока все используемые команды будут выполняться в терминальном окне Octave. Во-первых, мы должны сохранить файл ogg в переменной. Примечание: важно, чтобы файл находился в рабочем пути Octave.
```
>> file='yourfile.ogg'
```
```
>> [M, fs] = audioread(file)
```
```
>> [y, fs] = audioread (filename, samples)
```
```
>> [y, fs] = audioread (filename, datatype)
```
```
>> [y, fs] = audioread (filename, samples, datatype)
```
Где образцы указывают начальный и конечный кадры, а тип данных указывает возвращаемый тип данных. Мы можем присваивать значения любой переменной:
```
>> samples = [1, fs)
```
```
>> [y, fs] = audioread (filename, samples)
```
И о типе данных:
```
>> [y,Fs] = audioread(filename,'native')
```
Если значение является собственным, то тип данных зависит от того, как данные хранятся в аудиофайле.

Шаг 4: Запись аудиофайла
Создание файла ogg:
Для этого мы собираемся сгенерировать файл ogg со значениями из косинуса. Частота дискретизации, которую я буду использовать, составляет 44100 выборок в секунду, а файл будет длиться 10 секунд. Частота косинусоидального сигнала составляет 440 Гц.
```
>> filename='cosine.ogg';
>> fs=44100;
>> t=0:1/fs:10;
>> w=2*pi*440*t;
>> signal=cos(w);
>> audiowrite(filename, signal, fs);
```
Шаг 5: Воспроизведение аудиофайла

В Octave по умолчанию есть аудиоплеер, который мы можем использовать для тестирования. В качестве примера используйте следующие функции:
```
 >> [y,fs]=audioread('yourfile.ogg');
>> player=audioplayer(y, fs, 8)
 
  scalar structure containing the fields:
 
    BitsPerSample =  8
    CurrentSample = 0
    DeviceID = -1
    NumberOfChannels =  1
    Running = off
    SampleRate =  44100
    TotalSamples =  236473
    Tag =
    Type = audioplayer
    UserData = [](0x0)
>> play(player);
```
В следующих частях руководства мы увидим расширенные функции обработки звука и возможные варианты использования в научных и коммерческих целях.

Научная обработка звука, часть I. Как читать и записывать аудиофайлы с помощью Octave 4.0.0 в Ubuntu

На этой странице

Предпосылки

Шаг 1: Открытие Октавы.

Шаг 2: Информация об аудио

Шаг 3: Чтение аудиофайла

Шаг 4: Запись аудиофайла

Создание файла ogg:

Шаг 5: Воспроизведение аудиофайла