Co to jest plik WAV i jak się go używa?

WAV (lub WAVE) to jeden z najstarszych obecnie używanych formatów kodowania dźwięku. Microsoft i IBM opracowały go do odtwarzania dźwięku na komputerach osobistych. Obecnie jest to preferowany format archiwizacji dźwięku cyfrowego. Ponieważ zwykle pliki WAV przechowują dane w nieskompresowanej formie najczęściej są one bardzo duże. Ze względu na rozmiar, w Internecie rzadko można spotkać pliki WAV do pobrania.

Co oznacza skrót WAV? Z języka angielskiego rozszerzenie WAV to po prostu „fala”. Format służy do przechowywania fal akustycznych, a jego nazwę i rozszerzenie .wav wymawia się jako „łejw”.

Jeśli masz kłopot z obsługą plików WAV, możesz wypróbować Movavi Video Converter – proste i skuteczne narzędzie do konwersji plików wideo, audio i obrazów.

Format plików WAV istnieje od 1991 roku. Firmy IBM i Microsoft chciały zdefiniować format dla plików dźwiękowych, który byłby obsługiwany przez ówczesne komputery z wolnymi procesorami i ograniczoną pamięcią. Kompresja mogłaby sprawić, że wprawdzie pliki byłyby mniejsze, ale jej obsługa stanowiłaby zbyt duże obciążenie obliczeniowe dla procesorów. W formacie WAV każda próbka jest kodowana bezpośrednio jako wartość bitowa. Nie jest to wydajne rozwiązanie, ale pierwotnie format ten miał być używany do efektów dźwiękowych trwających sekundę lub dwie, a nie do zapisywania całej symfonii.

Choć format może wydawać się prymitywny w porównaniu z innymi formatami plików audio, jego prostota sprawiła, że zdobył pozycję jako format archiwalny i przeznaczony do edycji.

Format ten jest specjalnym przypadkiem RIFF (Resource Interchange File Format), uniwersalnego formatu do pakowania danych i metadanych. Plik RIFF składa się z fragmentów, z których każdy ma czteroznakowy identyfikator. W każdym fragmencie znajduje się określony rodzaj informacji, takich jak zakodowany dźwięk, znaczniki czasu i parametry kodowania.

Format ten jest podobny do AIFF, wczesnego formatu kodowania dźwięku firmy Apple. Oba używają podobnej struktury „chunk”, ale nie są ze sobą kompatybilne.

W systemie Windows 2000 Microsoft wprowadził Wave Format Extensible. Zapewnia on lepszą obsługę dźwięku wielokanałowego, w tym informacje o rozmieszczeniu głośników.

Dla formatu WAV nigdy nie opublikowano formalnego standardu. Definicja Microsoftu opiera się głównie na API i zawiera pewne niejasności. Publicznie dostępne informacje są wystarczające do tworzenia i odtwarzania zwykłych plików WAV i nie wymagają żadnej licencji. Niektóre kodeki mogą jednak wymagać zastrzeżonych informacji i licencji.

Odtwarzacze muzyki na komputerach stacjonarnych zazwyczaj obsługują format WAV, ponieważ jest to jeden z najłatwiejszych formatów plików muzycznych do obsługi. Jest to format Microsoftu, więc najlepsze wsparcie ma na maszynach z systemem Windows. Dodatkowo kilka darmowych, uniwersalnych odtwarzaczy, takich jak VLC, również obsługuje ten format.

Aplikacje mobilne odtwarzające pliki WAV są trudniejsze do znalezienia. Ani iOS, ani Android nie będą odtwarzać plików WAV natywnie, ale dostępne jest oprogramowanie firm trzecich. Brak natywnej obsługi plików WAV jest spowodowany rzadkością występowania tego formatu w Internecie. Pliki WAV są ogromne, więc wystarczy kilka, by szybko zapełnić pamięć telefonu. Plik .wav może mieć wielkość nawet 27 megabajtów na każdą minutę dźwięku. Dla użytkowników telefonów lepszym rozwiązaniem jest konwersja do skompresowanego formatu – takiego jak MP3 lub Ogg Vorbis – i używanie mniejszych plików na urządzeniu mobilnym.

Ogólnie rzecz biorąc, pliki WAV istnieją głównie po to, aby można je było konwertować na inne formaty. Są dobrym sposobem na przechowywanie oryginalnego, surowego dźwięku bez degradacji, ale ich rozmiary są niewygodnie duże.

Czym dokładnie jest plik WAV? Jak wiele formatów plików multimedialnych, format WAV jest przykładem paradygmatu kontener-kodek. Kontener ustanawia strukturę pliku. Przechowuje metadane o nagraniu oraz informacje techniczne o tym, jak dźwięk jest zakodowany. Taka struktura umożliwia różne metody kodowania. Oprogramowanie, które obsługuje bity danych audio, to kodek (koder-dekoder).

Pliki WAV są tak duże, ponieważ zwykle używają kodeka LPCM. Nie powoduje on kompresji danych audio. Zapis jest bezstratny, co oznacza, że jest to najwierniejsza możliwa reprezentacja oryginalnego dźwięku. Oczywiście możliwe jest użycie innych kodeków – na przykład oprogramowanie Microsoftu obsługuje stratny kodek ADPCM, który pozwala zapisać mniejsze pliki. Często nazywa się je wtedy plikami ADPCM, a nie plikami WAVE. Format dopuszcza też inne kodeki, ale nie wszystkie programy je obsługują.

Nawet kompresja pliku za pomocą ZIP lub GZIP nie pomoże zmniejszyć rozmiaru plików WAV. Próbki audio przypominają losowe wartości i nie można ich efektywnie skompresować technikami ogólnego przeznaczenia.

Format WAV jest jednak pod wieloma względami elastyczny. Pozwala na obsługę tysięcy kanałów i praktycznie nieograniczonej liczby bitów na próbkę. Większość programów nakłada wprawdzie ograniczenia na te wartości, ale nie powinno być problemu z np. ośmioma 32-bitowymi kanałami. Częstotliwość próbkowania jest 32-bitowa, więc format może obsługiwać częstotliwości daleko poza granicami ludzkiego słuchu. Maksymalny rozmiar pliku to 4 gigabajty.

Pliki WAV obsługują dowolny rodzaj metadanych co jest szczególnie cenione przez archiwistów.

Ponieważ specyfikacja formatu WAV jest w niektórych miejscach niejasna, niektóre programy mogą nie odczytać pliku, który inna aplikacja obsługuje bez problemu. Jednak twórcy oprogramowania starają się być rygorystyczni przy tworzeniu plików i wyrozumiali przy ich odczycie, więc nie zdarza się to zbyt często.

Europejska Unia Nadawców zdefiniowała udoskonaloną wersję formatu WAV o nazwie Broadcast Wave Format, czyli BWF. Jego celem jest wymiana plików audio pomiędzy różnymi środowiskami nadawczymi. Biblioteka Kongresu zaleca go do projektów związanych z archiwizacją danych.

Główna różnica polega na tym, że definiuje on nowy typ chunk, Broadcast Audio Extension („bext”). W formacie WAV „chunk” to blok danych w pliku, który przechowuje określone informacje, takie jak metadane, parametry techniczne czy samą zawartość dźwiękową. „Bext” to chunk, który identyfikuje twórcę pliku, datę i czas utworzenia oraz zawiera inne dane techniczne i administracyjne. Każdy plik Broadcast WAV musi posiadać chunk „bext”. Zwykłe oprogramowanie WAV pomija bloki chunk, których nie rozpoznaje, więc będzie odtwarzać pliki Broadcast WAV nawet jeśli nie może wykorzystać dodatkowych informacji.

BWF obsługuje nowe typy chunk dla metadanych, w tym XMP, który jest szeroko stosowany w plikach multimedialnych, oraz iXML, używany głównie w BWF. Zwykłe odtwarzacze WAV mogą obsługiwać te typy chunk, a jeśli nie, to po prostu je pominą.

Wariantem BWF jest RF64, który nieco modyfikuje specyfikację RIFF, aby ominąć 4-gigabajtowy limit wielkości pliku.

Jeśli pobierasz pliki z serwisów muzycznych, prawdopodobnie bardzo rzadko będą one w formacie WAV. Takie pliki są znacznie większe niż ich odpowiedniki w innych formatach i nie oferują słuchaczowi zbyt wielu korzyści. Jeśli chcesz uzyskać plik bezstratny, FLAC pozwoli Ci skompresować dane, tworząc mniejszy plik do pobrania o tej samej jakości.

Formatu WAV często używają studia nagraniowe do przechowywania oryginalnych ścieżek dźwiękowych. Pliki bezstratne ulegają niewielkiej degradacji przy każdym zapisie, dlatego edycja bezstratnego pliku audio zapobiega utracie jego jakości.

Archiwa, jeśli mogą sobie pozwolić na odpowiednią przestrzeń dyskową, często używają formatu WAV. Jest on elastyczny pod względem metadanych i w razie potrzeby może być konwertowany do formatów skompresowanych. Jest też mniej podatny na rotację bitów niż formaty skompresowane. Na przykład jeśli problem sprzętowy zmieni jeden bajt danych audio, najgorsze co się stanie to wystąpi słyszalny trzask.

Formaty skompresowane lepiej wykorzystują nośniki pamięci. Jak wspomniano powyżej, FLAC oferuje kompresję bezstratną, dzięki czemu zapewnia jakość równoważną WAV przy mniejszym rozmiarze pliku. Do codziennego słuchania wystarczy plik z kompresją stratną, która pozwala uzyskać jeszcze mniejsze pliki kosztem niewielkiego lub żadnego pogorszenia jakości dźwięku. Dostępne opcje plików z kompresją stratną to AAC, Ogg Vorbis i MP3.

Możliwe, że posiadasz pliki WAV, ponieważ chcesz je zachować w tym formacie lub otrzymałeś je w ten sposób. Warto jednak przekonwertować je na inny format, który jest lepszy do codziennego użytku. Movavi Video Converter pozwoli ci łatwo konwertować wszystkie rodzaje plików multimedialnych z jednego formatu do drugiego. Program cechuje szybka konwersja, wysoka jakość i przyjazny dla użytkownika interfejs. Jeśli regularnie konwertujesz pliki multimedialne, warto wypróbować Movavi Video Converter.