تقنيات التعرف على الصوت: التعريف والاستخدامات والأدوات

تتيح لنا تقنيات التعرف على الصوت إمكانيات هائلة تتجاوز مجرد إدخال النصوص، فهي تمكننا من التحكم في المنازل الذكية وإعطاء الأوامر للمساعدين الصوتيين والهواتف والأجهزة اللوحية بدون استخدام اليدين.

ولكن أهم ميزاتها تكمن في إمكانية التخاطب والتواصل دون الحاجة إلى لوحة مفاتيح فعلية أو شاشة، مما يسهل إدخال النصوص ويتيح للأشخاص ذوي الإعاقة التفاعل بشكل أوسع مع التكنولوجيا، وتقدم هذه المقالة لمحة عن ثمانية أمثلة ملموسة تظهر كيف تحدث تقنيات التعرف على الصوت، ثورة هائلة في مختلف المجالات.

كيف تعمل تقنيات التعرف على الصوت؟

مع ازدياد استخدام تقنية التعرف على الصوت، ستتوفر المزيد من البيانات لتحسين نماذج التعلم الآلي، وستؤدي زيادة البيانات إلى تحسين دقة التعرف على الصوت بشكل كبير، وستصبح تقنيات التعرف على الصوت أكثر شيوعًا في الهواتف الذكية والأجهزة المنزلية وغيرها من الأجهزة.

تعتمد أنظمة التعرف على الصوت على تحويل الصوت التماثلي إلى إشارات رقمية لفهمها، وتتم عملية التعرف على الصوت في خطوتين، كالتالي:

أولًا: تقنيات الصوت الرقمي

يتم تحويل الصوت بواسطة الميكروفون إلى إشارات رقمية يمكن معالجتها من قبل الكمبيوتر “التحويل التماثلي الرقمي”، ثم تُقارن الإشارات الرقمية بقاعدة بيانات رقمية تحتوي على أنماط الكلام لتحديد الكلمات المنطوقة.

ثانيًا: معالجة الصوت

تقوم بعض الأنظمة بمعالجة الصوت لإزالة الضوضاء الخلفية وتحسين وضوحه، ويتم التأكيد على ترددات معينة في الصوت لتحسين التعرف عليه، وتتأثر سرعة المعالجة بما يلي:

• حجم المفردات: كلما زاد حجم المفردات، زاد حجم قاعدة البيانات.
• الذاكرة العشوائية: تخزين قاعدة البيانات في الذاكرة العشوائية أسرع من البحث في القرص الصلب.
• سرعة المعالج: تؤثر سرعة معالج الكمبيوتر على سرعة البحث عن التطابقات في قاعدة البيانات.

نماذج التعرف على الصوت

تشمل نماذج التعرف على الصوت، نموذج ماركوف المخفي الذي يقسم الكلام إلى وحداته الصوتية ويقارنها بقاعدة البيانات، والشبكات العصبية والتي تستخدم نماذج متقدمة للتعلم من البيانات وتحسين دقة التعرف.

استخدامات تقنيات التعرف على الصوت

توسعت استخدامات التعرف على الصوت بسرعة مع تطور التكنولوجيا وزيادة قبول المستخدمين لهذه التقنية، وإليك فيما يلي، بعض الأمثلة على كيفية استخدام التعرف على الصوت في العديد من المجالات:

1. المساعدين الافتراضيين

تستخدم المساعدين الافتراضيين، مثل: Siri، وAlexa، ومساعد Google تقنيات التعرف على الصوت للتفاعل مع المستخدمين، ويمكن للمستخدمين استخدامها لتحويل الصوت إلى نص، وضبط التذكيرات، والبحث في الإنترنت، والحصول على معلومات حول الطقس والمرور، وتشغيل الموسيقى، والتحكم في الأجهزة المنزلية الذكية.

ولكن، تعاني هذه المساعدات من عدم التمييز بين المستخدمين، فعلى سبيل المثال، يمكن لأي شخص تنشيط Siri بقول “Hey Siri” دون الحاجة إلى معرفة هوية المستخدم.

ولحل هذه المشكلة، ظهرت تقنية جديدة تمكن مساعدي الذكاء الاصطناعي من التعرف على صوت المستخدم المحدد فقط، وتشمل مزايا هذه التقنية زيادة الأمان والخصوصية والراحة.

2. أنظمة الهاتف الآلي

كذلك من ضمن مجالات استخدام تقنيات التعرف على الصوت أنها تستخدم الشركات أنظمة التعرف على الصوت في أنظمة الهاتف الخاصة بها لتوجيه المتصلين إلى القسم المناسب عن طريق رقم معين.

3. المؤتمرات والاجتماعات

يستخدم التعرف على الصوت في الترجمة الفورية للمتحدثين في المؤتمرات، مما يسمح للحضور بمتابعة الكلمات المنطوقة في الوقت الفعلي كنص مكتوب، ويمكنك الاطلاع أيضًا على تقنيات التعرف على الصور.

4. تقنية البلوتوث

تدعم بعض أنظمة البلوتوث في السيارات الحديثة التعرف على الصوت لمساعدة السائقين على البقاء آمنين على الطريق، وبذلك يمكن للسائقين إجراء مكالمات هاتفية أو إصدار أوامر مثل “اتصل بمكتبي”.

5. برامج الإملاء والتعرف على الصوت

يمكن لبرامج الإملاء والتعرف على الصوت مساعدة المستخدمين في إملاء المستندات ونسخها دون الحاجة إلى استخدام لوحة المفاتيح أو الماوس.

6. أنظمة الحكومة

تستخدم بعض الوكالات الحكومية أنظمة التعرف على الصوت لأغراض الأمن، مثل: تحديد الإرهابيين أو الجواسيس، أو للتحقق من هوية الأشخاص عند التحدث.

يمكن استخدام تقنيات التعرف على الصوت لتحليل التسجيلات الصوتية لمسرح الجريمة، مثل: مكالمات هاتفية أو تسجيلات مراقبة، لمقارنة أصوات المشتبه بهم مع أصوات المتورطين في الجريمة.

وتُستخدم تقنية قياس البيانات الحيوية الصوتية لإنشاء “بصمة صوتية” فريدة لكل فرد تمامًا مثل بصمة الإصبع، تقارن هذه البصمة الصوتية ببصمات أصوات أخرى في قواعد البيانات للتعرف على هوية الفرد.

7. الدفع عبر الهاتف المحمول

تقنية الدفع عبر الهاتف المحمول باستخدام التعرف على الصوت ثورة جديدة في عالم المدفوعات، إذ تسعى العديد من الشركات إلى تطويرها وتطبيقها.

بدلاً من إدخال كلمة مرور أو رمز PIN عند إجراء عملية شراء عبر الإنترنت، ستتيح لك هذه التقنية استخدام كلمة مرور صوتية لمرة واحدة.

تشبه هذه الكلمات الرموز البصرية التي تُستخدم أحيانًا للتحقق من هويتك عبر الإنترنت، ولكن بدلاً من رؤيتها، ستقولها بصوت عالٍ.

تُعد هذه الطريقة أكثر أمانًا من استخدام نفس كلمة المرور مرارًا وتكرارًا، إذ يصعب على أي شخص سماعك أثناء نطق كلمة المرورة الخاصة بك وبالتالي إجراء عملية شراء باسمك.

8. كسر حاجز اللغة

تخيل أنك مسافر إلى بلد أجنبي، وتصل إلى فندقك متعبًا بعد رحلة طويلة، ثم تتوجه إلى مكتب الاستقبال لتسجيل الوصول، لكنك تواجه مشكلة، لا يفهم موظف الاستقبال اللغة الإنجليزية سوى القليل، وأنت لا تفهم لغته على الإطلاق.

باستخدام نظام الترجمة المبتكر الذي يعتمد على تقنيات التعرف على الصوت، تتحدث إلى الجهاز بلغتك الأم، ويقوم النظام بمعالجة كلامك وترجمته إلى لغة موظف الاستقبال إما بشكل مسموع أو بصري، وبذلك يمكنك شرح احتياجاتك بوضوح ويفهم موظف الاستقبال ما تقصده.

أدوات تقنيات التعرف على الصوت

أصبحت منتجات التعرف على الصوت جزءًا لا يتجزأ من الحياة اليومية، وهناك العديد من الأدوات الشائعة التي تستفيد من قدرات التعرف على الصوت المفيدة ربما تكون تستخدم بعضها بانتظام، وتشمل هذه الأدوات ما يلي:

1. التعرف على الصوت من جوجل

توفر خدمة التعرف على الصوت من Google للمستخدمين إمكانية برمجة هواتفهم الذكية أو الأجهزة اللوحية التي تعمل بنظام التشغيل Android للتعرف على أصواتهم.

من خلال “مطابقة الصوت” (Voice Match)، يمكن للمستخدمين تدريب أجهزتهم على التعرف على صوتهم وأوامرهم، كما تتيح للمستخدمين القيام بالمهام دون استخدام اليدين وإعطاء توجيهات للهاتف، مثل: تنشيط التنقل، والتواصل مع الأصدقاء أو العائلة، وتغيير إعداداتها.

2. معرف صوت من أبل

كما تقدم Apple إمكانية برمجة هواتف iPhone وأجهزة iPad للتعرف على أصوات المستخدمين، ويمكنك الوصول إلى إعدادات الجهاز واختيار “Siri والبحث”، ثم تشغيل خيار “الاستماع” المصاحب لـ “Hey Siri”، وتنفيذ الإعدادات اللازمة لتدريب الجهاز على التعرف على صوتك.

3. معرف صوت أليكسا

توفر أمازون خاصية التعرف على صوت للمستخدمين، والتي تسمى “Alexa Voice ID”، تتيح لك هذه الميزة برمجة أجهزتك للتعرف على صوتك، ونتيجة لذلك يمكن لأليكسا تقديم استجابات وتلميحات وتحديثات مخصصة لكل مستخدم.

الخلاصة

ختامًا، مع ازدياد تطور تقنيات التعرف على الصوت، سنشهد انتشارًا أوسع للأجهزة التي تعمل بالصوت وستصبح ملفات التعريف الصوتية أكثر تعقيدًا، وذلك سيتيح تجارب مخصصة تشجع على اعتماد هذه التقنية بشكل أوسع.

ستصبح الإعلانات الصوتية أكثر تخصيصًا، والأوامر الصوتية الآمنة ستسهل عملية الشراء عبر الإنترنت وتجعلها أكثر أمانًا، وسيصبح التعليم العالي أكثر تخصيصًا ويمكن الوصول إليه بسهولة أكبر.

هل لديك أي أسئلة أو تعليقات حول تقنية التعرف على الصوت؟ شاركونا أفكاركم ورؤيتكم لمستقبل هذه التقنية الرائدة.