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WAV

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Waveform audio format
扩展名 .wav
互联网媒体类型 audio/wav
audio/wave
audio/x-wav[1]
统一类型标识 com.microsoft.waveform-​audio
開發者 Microsoft & IBM
格式 音频编码
延伸自 RIFF

Waveform Audio File FormatWAVE,又或者是因為副檔名而被大眾所知的WAV),是微软IBM公司所開發在個人電腦儲存音訊串流的編碼格式,在Windows平台的應用軟體受到廣泛的支援,地位上類似於麥金塔電腦裡的AIFF[2]由於此音頻格式未經過特別的壓縮處理,所以在音質方面不會出現失真的情況,但檔案的體積因而在眾多音頻格式中較為大。

描述[编辑]

.WAV 與.AIFF 都是被微軟作業系統、麥金塔作業系統、Linux作業系統所相容的,需要特別注意的是,WAV檔案與無損檔案是不完全相同的,WAV檔案只是不去對原有檔案去做壓縮,這裡要分兩個層面去做分析與探討。


第一:原始檔案是否是無損的? 若是將有損壓縮的檔案(例如: mp3檔)轉成WAV檔,那麼WAV檔案也只是忠實地呈現有損檔案而已;若原始檔案已被壓縮破壞,那不能稱WAV就是無損檔案。


第二:製作WAV檔時,會有一個取樣頻率,根據取樣定理,若此取樣頻率低於奈奎斯特頻率(即採樣頻率為最大頻率的二分之一),那麼超過此最大頻率的頻段,將會產生混疊的情況,使原始訊號受到汙染,亦不能稱此WAV檔就是無損檔案。


雖然WAV檔也能儲存被壓縮過的檔案,但是大多數的WAV檔是用於CD儲存原聲帶的,所以一般來說一般人聯想到WAV檔就聯想到無損檔案,也是無可厚非的。值得注意的是,CD儲存的原聲帶也不代表是完全無損的,音樂製作人會將錄製的聲音處理、後製成母帶,通常取樣率為96,000赫茲,之後透過轉檔程式,以16bits、44,100赫茲去做取樣。

因為人耳通常只能感受頻率從100至20,000赫茲的訊號,根據取樣定理,44,100赫茲超過人耳感受極限的兩倍,因此在數學上,CD原聲帶並非無損的,然而在生理上,CD原聲帶可視為無損的。

受歡迎程度[编辑]

因為WAV檔案相較於其他檔案較大,因此不常在網際網路上流傳。音訊檔案通常是以MP3的檔案形式流傳,因其檔案較小,可以較快的完成傳輸,也較易於儲存,在使用者體驗上,一般的音響器材較無法使視聽者感受到音質的差異,因此WAV檔目前還無法成為網際網路傳輸音訊檔案的主流方式。

相當注重音質的使用者,亦可使用非破壞性資料壓縮,也就是俗稱的無損壓縮格式去轉換檔案,常見的如WAVFLAC,可在不影響原有檔案的情況下,降低檔案大小,進而降低儲存成本,提升儲存的數目。 另外要注意的是,有些論壇網站會提供WAV檔案,給予會員下載,需注意分享與下載行為在某些國家是侵犯原作者的著作權,要特別小心,以免違反法律。

廣播使用WAV[编辑]

雖然WAV檔案很大,但沒被壓縮的WAV檔有時會被無線電廣播電台使用,舉例來說,英國廣播公司電台英國使用44.100赫茲、16bit雙聲道的WAV串流檔作為他們的主要的標準,最近他們公布使用48KHZ作為標準。

另外,有些電台也會使用WAV作為他們測試收發能力的標準。

限制[编辑]

WAV檔案通常不能超過4GB,有些使用WAV檔案的撥放器甚至無法支援超過2GB的WAV檔案,雖然這樣的檔案可以使16bits、44,100赫茲的CD檔案播放將近6.9個小時,但有些情況下,還是有可能超過這些限制,此時可以對於時間軸去切割成無數的WAV檔案,去突破4GB的限制,許多CD專輯之中,就會利用這樣的技術去發行更多的歌曲,通常命名為「Disk-1」與「Disk-2」直到「Disk-n」能完成檔案儲存為止。

非音訊使用[编辑]

WAV檔案不一定要用在音訊檔上,亦可作為其他應用所使用的儲存檔案格式,例如SPICE作為電路模擬的檔案,有些版本會使用WAV檔去記錄每一個對應的時間所對應的波形,通常是每個節點的電壓時間電流時間功率時間等波形。

所以WAV檔案不一定是儲存聲音的振福與時間點,只要是有需要使用到振幅與時間的形式,WAV檔案都能發揮它的功能。

如何製作WAV檔[编辑]

WAV檔案通常可以使用音樂製作軟體製作,若想調整許多參數的話,可以付費使用商業軟體MATLAB,以下附上一段範例碼可以生成WAV檔案。 需注意的是必須擁有MATLAB的使用權才可使用。

%a,b,c均是參數,T是訊號總時間長度,Fs是取樣頻率

a=10; b=20; c=30; T=10; Fs=1000;

%function gwave(a,b,c,T,Fs)

%此為對 餘弦的相位去做變化的函數,從0到T,用Fs的取樣率去採樣並用二進位量化 (信號處理),以完成檔案

t = 0:1/Fs:T;

phase = 2*pi*((a*(t.^3))/3+b*(t.^2)/2+c*t);

wav = cos(phase);

wavwrite(wav,Fs, '檔案名稱');

sound(wav, Fs);

%end

如此一來,就會生出一個「檔案名稱.wav」的檔案,請自行修改檔案名稱與參數,達到你想創造的WAV檔。

用matlab生出的wav檔範例

參考資料[编辑]

  1. ^ File Extension .WAV Details. [2013-08-14]. 
  2. ^ Information about the Multimedia file types that Windows Media Player supports. Microsoft Help and Support. Microsoft Corporation. 12 May 2008 [29 May 2009]. "Windows uses the Wave Form Audio (WAV) file format to store sounds as waveforms. One minute of Pulse Code Modulation (PCM)-encoded sound can occupy as little as 644 kilobytes (KB) or as much as 27 megabytes (MB) of storage."