ما هو ملف WAV وكيف يتم استخدامه

كان تنسيق ملف WAV موجودًا منذ عام 1991، أرادت شركة IBM و Microsoft تحديد تنسيق لملفات الصوت، وكان عليها العمل مع المعالجات البطيئة والذاكرة المحدودة في ذلك الوقت، كما كان من الممكن أن يؤدي الضغط إلى تصغير حجم الملفات، لكنه كان سيضع عبئًا حاسوبيًا كبيرًا على المعالج، وباستخدام WAV، يتم ترميز كل عينة مباشرة كقيمة بتات، حيث إنها ليست فعالة، لكن القصد الأصلي كان استخدام التنسيق للتأثيرات الصوتية لثانية أو ثانيتين، وليس للسمفونيات

على الرغم من كونها بدائية مقارنة بتنسيقات الملفات الصوتية الأخرى، إلا أن بساطتها أكسبتها مكانة خاصة كتنسيق للأرشفة والتحرير، والتنسيق هو حالة خاصة لـ RIFF (تنسيق ملف تبادل الموارد)، وهو تنسيق للأغراض العامة لحزم البيانات والبيانات الوصفية، حيث يتكون ملف RIFF من “أجزاء”، وكل منها يحتوي على نوع مكون من أربعة أحرف، كما تحتوي القطعة على نوع معين من المعلومات، مثل الصوت المشفر والطوابع الزمنية ومعلمات التشفير.

التنسيق مشابه لـ AIFF، وتنسيق ترميز صوتي مبكر من Apple، حيث يستخدم كلاهما بنية متشابهة، لكنهما غير متوافقين مع بعضهما البعض، وفي نظام التشغيل Windows 2000، وقدمت Microsoft Wave Format Extensible، كما يوفر دعمًا أفضل للصوت متعدد القنوات، بما في ذلك معلومات حول تحديد موضع مكبرات الصوت.

لم يتم نشر أي معيار رسمي لـ WAV، وتعريف Microsoft هو في الغالب من حيث API، لديها بعض الغموض، حيث ان المعلومات المتاحة للجمهور كافية لإنشاء ملفات WAV العادية وتشغيلها، ولا يلزم وجود ترخيص، ومع ذلك، قد تتطلب بعض برامج الترميز معلومات خاصة وترخيصًا.

تدعم مشغلات الموسيقى على أجهزة الكمبيوتر المكتبية WAV بشكل عام، إنه أحد أسهل تنسيقات ملفات الموسيقى التي يمكن تنفيذها في البرامج، ونظرًا لأنه تنسيق Microsoft، حيث يكون الدعم أقوى على أجهزة Windows، ويدعمها أيضًا العديد من مشغلات الأنظمة الأساسية المجانية، مثل VLC.

يصعب العثور على تطبيقات الأجهزة المحمولة التي تشغل ملفات WAV، ولن يقوم iOS ولا Android بتشغيل ملفات WAV في الأصل، ولكن يتوفر برنامج تابع لجهة خارجية، وسبب نقص الدعم هو أنه لا يوجد سبب وجيه للقيام بذلك، وملفات WAV ضخمة، وبعض الملفات تملأ ذاكرة الهاتف بسرعة، كما يمكن أن يصل حجم الملف إلى 27 ميغا بايت لكل دقيقة صوت، حيث ان أفضل طريقة هي تحويله إلى تنسيق مضغوط، مثل MP3 أو Ogg Vorbis، واستخدام الملفات الأصغر على الجهاز المحمول.

بشكل عام، توجد ملفات WAV في الغالب ليتم تحويلها إلى تنسيقات أخرى، حيث إنها طريقة جيدة لتخزين الصوت الأصلي الخام دون تدهور، ولكنها كبيرة بشكل غير مريح.

بالعودة إلى التفاصيل، ما هو ملف WAV بالضبط؟ مثل العديد من تنسيقات الوسائط، حيث يعد WAV مثالاً على نموذج ترميز الحاوية، والحاوية تؤسس بنية الملف، كما يحتوي على بيانات وصفية حول التسجيل، بالإضافة إلى معلومات فنية حول كيفية تشفير الصوت، ويسمح بترميزات مختلفة، والبرنامج الذي يتعامل مع أجزاء البيانات الصوتية هو برنامج الترميز (جهاز فك التشفير).

السبب في أن ملفات WAV كبيرة جدًا هو أنها تستخدم عادةً برنامج الترميز LPCM، حيث لا يضغط البيانات الصوتية، والتخزين بلا ضياع، مما يعني أنه أفضل تمثيل ممكن للصوت الأصلي، ومن الممكن استخدام برامج ترميز أخرى؛ يدعم برنامج Microsoft برنامج الترميز ADPCM المفقود، والذي ينتج ملفات أصغر، وغالبًا ما يطلق عليهم ملفات ADPCM بدلاً من ملفات WAVE، كما يسمح التنسيق ببرامج الترميز الأخرى، ولكن لا تدعمها كل البرامج.

حتى ضغط ملف باستخدام ZIP أو GZIP لن يساعد كثيرًا، حيث تبدو عينات الصوت مثل القيم العشوائية إلى حد كبير بحيث لا يمكن ضغطها بكفاءة بواسطة تقنيات الأغراض العامة.

ومع ذلك، فإن WAV مرن في كثير من النواحي. يتيح التنسيق أن يحتوي الملف على آلاف القنوات وعدد غير محدود من وحدات البت لكل عينة، حيث تضع معظم البرامج قيودًا للتنفيذ على هذه القيم، ولكن لا ينبغي أن تكون هناك مشكلة، على سبيل المثال، ثماني قنوات 32 بت معدل العينة هو رقم 32 بت، ولذلك يمكن أن يتعامل التنسيق مع ترددات تتجاوز بكثير حدود السمع البشري، كما ان الحد الأقصى لحجم الملف هو 4 جيجا بايت، ويمكن أن تدعم الملفات أي نوع من البيانات الوصفية أرشيفية مثل هذه الميزة.

نظرًا لأن المواصفات غامضة من حيث النقاط، فقد تفشل بعض البرامج في قراءة ملف يتعامل معه تطبيق آخر دون مشاكل، حيث يحاول مطورو البرامج أن يكونوا صارمين عند كتابة الملفات ويتسامحون عند قراءتها، لذلك لا يحدث هذا كثيرًا.

لن تقوم غالبًا بتنزيل ملفات WAV من مواقع الموسيقى، والملفات أكبر بكثير من نظيراتها في التنسيقات الأخرى، ولا تمنح المستمع ميزة كبيرة، وإذا كان المستخدم يريد ملفًا غير ضياع، فإن FLAC يضغط البيانات ويمنحك تنزيلًا أصغر بنفس الجودة، وغالبًا ما تستخدم استوديوهات التسجيل WAV لمساراتها الأصلية، والملفات المفقودة تتحلل قليلاً في كل مرة يتم حفظها فيها؛ تحرير ملف صوتي غير ضياع يمنع فقدان الجودة.

غالبًا ما تستخدم الأرشيفات WAV عندما يكون بمقدورها توفير مساحة التخزين، والتنسيق مرن في خيارات بيانات التعريف الخاصة به، ويمكن تحويله إلى تنسيقات مضغوطة عند الضرورة، حيث إنها أقل عرضة لتعفن البتات من التنسيقات المضغوطة؛ إذا غيرت مشكلة في الجهاز بايتًا من البيانات الصوتية، فإن أسوأ ما سيحدث هو صوت فرقعة مسموع.