ما هو WAV ولماذا يُعدّ تنسيقًا صوتيًا بلا فقد؟

ماذا يحفظ ملف الصوت في الحقيقة؟

الصوت في العالم المادي موجة متصلة — أي تغيرات في ضغط الهواء. أما الحواسيب فلا تستطيع حفظ الأشياء المتصلة، بل تعمل بالأرقام. ومن ثم تُقاس هذه الموجة على فترات منتظمة أثناء تسجيل الصوت ويُحفظ كل قياس رقمًا.

وتُسمى عملية القياس هذه أخذ العيّنات. ويحدد العملية معاملان:

• معدل العيّنات: كم مرة تُقاس الموجة في الثانية. والقيمة الشائعة 44100 Hz، أي أكثر من أربعة وأربعين ألف قياس في الثانية.
• عمق البت: بأي دقة يُسجَّل كل قياس. و16 بت شائع، و24 بت مفضَّل في الأعمال الاحترافية.

واسم هذا الأسلوب PCM. والناتج هو بيانات صوتية خام — صورة رقمية للموجة.

وWAV هو الحاوية التي تحفظ بيانات PCM هذه. فهي تضع في داخلها العيّنات الخام والمعلومات اللازمة لتفسيرها (معدل العيّنات وعمق البت وعدد القنوات). ولا تفعل شيئًا آخر. وبساطة WAV هي قوته وضعفه معًا.

ماذا تعني كلمة «بلا فقد» وماذا لا تعني

سبب عدّ WAV تنسيقًا بلا فقد بسيط جدًا: أنه لا يرمي أي معلومة. فهو يحفظ العيّنات الخام كما تلقّاها ولا يحذف منها شيئًا.

وقارن ذلك بالتنسيقات مع فقد. فتنسيقات مثل MP3 وAAC تصغّر الملف بـرمي المعلومات التي ترى أن أذن الإنسان تكاد لا تنتبه إليها. وهذا فعّال إلى أبعد حد — إذ يحقق انخفاضًا كبيرًا في حجم الملف ويصعب ملاحظته عند الإعدادات المعقولة. لكن المعلومات المرميّة تذهب إلى غير رجعة. ولا يمكن استرجاعها.

والآن نصل إلى أهم جملة في هذا المقال ولا بد من قولها بوضوح:

كلمة «بلا فقد» تصف التنسيق نفسه ولا تضمن جودة الصوت الذي في داخله.

ولنوضح هذا التمييز بتشبيه. لديك صورة ضبابية منخفضة الدقة. فإذا حفظتها بتنسيق غير مضغوط كبر الملف لكن الصورة تبقى ضبابية. فأسلوب الحفظ لا عيب فيه؛ أما الشيء الذي حفظته فناقص أصلًا.

وهكذا يعمل WAV بالضبط. فإذا أعطيته صوتًا مقتطعًا أصلًا حفظ ذلك الصوت المقتطع حفظًا لا عيب فيه.

المعنى الحقيقي لاستخراج WAV من الفيديو

وهذا التمييز أنفع ما يكون هنا.

لديك فيديو MP4. ومسار الصوت في داخله مضغوط على الأرجح بترميز AAC — أي أنه مرّ بضغط مع فقد مرة أصلًا ورُمي قسم من معلوماته إلى غير رجعة.

وحين تستخرج هذا الصوت بصيغة WAV يحدث ما يلي:

ما يحدث: تُفكّ شفرة بيانات AAC وتُفتح إلى عيّنات PCM خام وتُكتب في حاوية WAV. ولا يُضاف فقد جديد في هذه الخطوة — فعملية فكّ الشفرة لا ترمي معلومات.

ما لا يحدث: لا تعود المعلومات التي رماها AAC من قبل. فما من تحويل يستطيع إنتاج شيء غير موجود في المصدر.

النتيجة: يصير في يدك ملف يُسمَع عمليًا كما هو في مصدر AAC لكنه أكبر منه أضعافًا.

وقد يبدو ذلك للوهلة الأولى بلا معنى. فلماذا تحفظ الصوت نفسه في ملف ضخم؟

فأين تكمن قيمة WAV إذن؟

الجواب ليس في الماضي بل في المستقبل.

فالذي يكسبك إياه WAV هو ألّا تضيف العمليات اللاحقة فقدًا إضافيًا.

فلنفترض أنك ستحرّر الصوت: ستقصّه وتدمجه وتنظّف الضجيج وتصحّح المستويات وربما تطبّق مؤثرًا. فلو أجريت هذه العمليات على ملف MP3 وحفظت في كل مرة، لكانت كل عملية حفظ جولة ضغط جديدة مع فقد. ولبعد ثلاث خطوات أو أربع تتراكب حالات الفقد وتصير مسموعة.

أما حين تعمل على ملف WAV فلا ينشأ هذا التراكم إطلاقًا. إذ تجري من التحرير ما شئت وتحفظ ما شئت — فتُحفظ البيانات الخام في كل مرة ولا يجري أي حذف. وتترك الضغط إلى آخر المطاف، إلى ناتج واحد ستوزّعه. وبذلك لا تكون في سلسلة الضغط مع فقد لديك سوى حلقة واحدة.

ولهذا فإن عملية استخراج WAV من MP4 هي نقطة الانطلاق الصحيحة لكل من سيعمل على الصوت.

لماذا هو بهذا الحجم الكبير؟

حجم ملفات WAV شيء يمكن حسابه مباشرةً، لأنه لا يوجد فيها أي ضغط. وثلاثة أشياء تحدد حجم الملف: معدل العيّنات وعمق البت وعدد القنوات. وحين تزداد الثلاثة يكبر الملف بصورة متناسبة.

والذي نجحت التنسيقات مع فقد في تحقيقه هو خفض هذا الحجم خفضًا هائلًا بالضبط. وهذا سبب انتشار AAC وMP3 إلى هذا الحد — إذ إن المعلومات المرميّة بغرض الاستماع معلومات لا يُحَسّ بغيابها فعلًا في أغلب الأحيان.

وثمة طرق مشروعة قليلة للتحكم في الحجم. فإذا كنت تعمل على تفريغ نصي أو على كلام كفى الصوت الأحادي ونزل بالملف إلى النصف. وخفض معدل العيّنات يقلل الحجم بدوره لكنه تنازل في الجودة؛ فلا تفعله في الموسيقى، وهو مقبول في الكلام.

متى ينبغي ألّا تختار WAV

لا بد من الصدق: WAV غير ضروري في سيناريوهات كثيرة.

فإذا كنت تستخرج الصوت لـالاستماع إليه كان WAV اختيارًا خاطئًا. فإن كنت ستشغّله على الهاتف، أو ستستمع إليه في السيارة، أو سترسله إلى أحد — فإن MP3 أمنطق بكثير في هذه الحالات. فهو صغير وقابل للحمل ويعمل على كل جهاز، ولا تواجه معه عند معدل بت معقول مشكلة جودة ملحوظة.

والاحتفاظ بـ WAV بوصفه أرشيفًا غير ضروري في أغلب الأحيان أيضًا. فما دام ملف الفيديو الأصلي موجودًا لديك أمكنك استخراج الصوت مجددًا عند الحاجة. ولا يكون لحفظه معنى إلا إذا كانت التعديلات التي أجريتها على ذلك الملف ثمينة.

الطريق الثالث بين ما هو بلا فقد وما هو مع فقد

لست مضطرًا إلى الاختيار بين WAV وMP3؛ فثمة خيار آخر يقف في المنتصف وهو أمنطقها في أغلب الأحيان إذا كان الأمر يتعلق بالأرشفة.

فـFLAC تنسيق بلا فقد أيضًا — لا يرمي أي معلومة، وتصل عند فكّه إلى بيانات مطابقة لبيانات WAV بتًا ببت. والفرق أنه يحفظ هذه البيانات مضغوطة. تخيّله كضغط مستند في أرشيف zip؛ إذ يصغر الملف لكن كل ما في داخله يبقى في موضعه عند فتحه. ونتيجةً لذلك تشغل ملفات FLAC حيزًا أقل بصورة ملحوظة من WAV ولا تقدّم أي تنازل في الجودة.

فلماذا لا يزال WAV مستخدمًا إذن؟ لسببين. الأول البساطة: فلأن البيانات داخل WAV خام تعالجها برامج تحرير الصوت مباشرةً دون أي خطوة فكّ تشفير. وهذا يُحدث فارق سرعة ظاهرًا للعين في التسجيلات الطويلة والمشاريع الكبيرة. والثاني العمومية: إذ يفتح كل برنامج صوتي ملفات WAV دون مشكلة، أما دعم FLAC فأكثر محدودية في بعض أدوات الإنتاج.

ويمكن تلخيص التمييز العملي على النحو التالي: WAV أثناء العمل، وFLAC عند الحفظ، وMP3 عند التوزيع. وهذا الثلاثي يضع الوسيط الصحيح في كل مرحلة من سير العمل الصوتي ويمنع تراكم فقد لا داعي له.

الخلاصة

WAV تنسيق بسيط وغير مضغوط يحفظ القياسات الرقمية للموجة الصوتية دون أي حذف. وهذا سبب وصفه بأنه «بلا فقد» — لكن هذه الكلمة تصف طريقة الحفظ ولا تضمن جودة الصوت الذي في داخله. وحين تستخرج WAV من فيديو مضغوط أصلًا بترميز AAC لا تعود التفاصيل المفقودة؛ بل يكبر الملف كثيرًا فحسب ويُحفظ ما بعد تلك النقطة. فقيمة WAV الحقيقية ليست في إنقاذ الماضي بل في منع تراكم فقد جديد أثناء عملية التحرير. ولهذا فالقاعدة واضحة: WAV إن كنت ستعمل على الصوت، وMP3 إن كنت ستكتفي بالاستماع.