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关于格式
SPH 是 NIST SPHERE(SPeech HEader REsources,语音头资源)格式音频文件的扩展名,该标准由美国国家标准与技术研究院于 1990 年前后创建。SPH 文件专为语音研究而设计,包含一个 1024 字节的 ASCII 头部,其中填充了丰富的元数据 — 数据库标识、声道数、采样率、字节序和压缩类型 — 使每条录音都具有自描述性。底层音频通常为 16 kHz 采样的 16 位线性 PCM,但也允许其他配置。NIST、DARPA 及全球各大学的研究人员依赖 SPH 格式分发 TIMIT、Switchboard 和 LDC 语料库等语音数据集,这些数据集是现代自动语音识别系统的基础。一个关键优势是,人类可读的头部使得脚本无需二进制解码即可解析录音元数据。该格式严格的标准化也消除了跨机构、跨平台共享数据集时的歧义。由于 SPH 文件存储未压缩的 PCM,可完整保留音频保真度 — 这在训练声学模型时至关重要,因为即使微小的失真也可能影响结果。
IMA ADPCM（自适应差分脉冲编码调制）是交互多媒体协会于1992年发布的紧凑音频编码标准，旨在满足早期多媒体PC和嵌入式设备对轻量级、免版税压缩方案的需求。该算法将每个采样编码为4位半字节，表示与前一采样之间的量化差值，同时自适应步长表动态调整以跟踪信号幅度——相对16位PCM提供固定4:1的压缩比。解码每个采样仅需一次整数乘加运算和一个小型查找表，因此即便是1990年代性能有限的CPU也能实现实时解压，无需专用DSP。该格式深深嵌入了多媒体版图：微软将其作为WAV文件的标准ACM编解码器，游戏引擎依靠它处理音效，电话设备用它存储语音。其优势经久不衰：可预测的4:1大小压缩简化了受限环境中的缓冲区分配，解码路径可在8位微控制器上运行，开放的规范使IMA ADPCM成为计算历史上实现最广泛的音频编解码器之一。