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フォーマットについて
SPHは、1990年頃に米国国立標準技術研究所が作成したNIST SPHERE(SPeech HEader REsources)形式で保存されたオーディオのファイル拡張子です。音声研究用に構築されたSPHファイルは、データベース識別子、チャンネル数、サンプルレート、バイトオーダー、圧縮タイプなどのメタデータが詰め込まれた1024バイトのASCIIヘッダーを持ち、すべての録音が自己記述的です。基盤となるオーディオは通常16 kHzで16ビットリニアPCMサンプリングですが、他の構成も許可されています。NIST、DARPA、および世界中の大学の研究者は、現代の自動音声認識システムの基盤となるTIMIT、Switchboard、LDCコレクションなどの音声コーパスの配布にSPHを使用しています。主な利点は、人間が読めるヘッダーにより、スクリプトがバイナリデコーディングなしに録音メタデータを解析できることです。形式の厳格な標準化により、機関やプラットフォーム間でデータセットを共有する際の曖昧さも排除されます。SPHファイルは非圧縮PCMを格納するため、完全なオーディオ忠実度が維持されます — 小さなアーティファクトでさえ結果を歪める可能性がある音響モデルのトレーニングにおいて重要です。
HTKは、ケンブリッジ大学工学部が開発した音声認識研究用ソフトウェアスイートHidden Markov Model Toolkitのネイティブ波形コンテナです。1993年に初めて配布され、HTKは世界中の計算言語学研究室でリファレンスプラットフォームとなり、そのファイル形式も同様に広まりました。各ファイルにはパラメータベクトルまたは生のサンプルが格納され、フレーム数、100 ns単位のフレーム周期、フレームあたりのバイト数、およびデータの種類を示すタイプコードを指定する12バイトのヘッダーが先行します — オプションは波形PCMからメル周波数ケプストラム係数やフィルタバンクエネルギーまで多岐にわたります。この汎用性により、単一のコンテナがパーサーを変更することなくソースオーディオと抽出された特徴量の両方を保持できます。意図的に最小限のヘッダーはアラインメントパディングやオプションチャンクを避け、C、Python、MATLABから数行のバイナリI/Oで簡単に読み取れます。HTKの持続的な関連性を支える3つの利点は、HTKトレーニングおよび認識パイプラインとの緊密な統合、パーサーの曖昧さを排除する決定論的なバイトレイアウト、そしてアカデミックコーパスでの広範な採用です。