البيانات الصوتية (Audio Data)
خصائص الصوت الأساسية
السعة (Amplitude) تمثل مقدار التغير في الموجة الصوتية، وتُعبّر عن شدة الصوت أو ارتفاعه. كلما زادت السعة، زاد مستوى الصوت الذي نسمعه.
التردد (Frequency) عدد الاهتزازات أو الموجات التي تحدث في الثانية الواحدة، وهو يُحدد حدة الصوت.
الزمن (Time) وهو يمثل المدى الزمني للإشارة.
الطول الموجي (Wavelength) المسافة بين قمتين أو قاعين متتاليين في الموجة الصوتية، وكما يُحدد الطول الموجي مدى ارتفاع أو انخفاض طبقة الصوت.
الطيف الترددي (Spectrogram) يعتبر تمثيل بصري يُظهر كيف تتوزع الترددات الصوتية عبر الوقت، ويُستخدم لفهم مكونات الصوت وتحليله.
معالجة البيانات الصوتية
وتهدف هذه المعالجة إلى تحويل الصوت الخام (Raw Audio) إلى قيم رقمية مُنظّمة وتلخيص المعلومات المهمة والمميزة داخل الصوت. وكما تساعد في تقليل الضجيج والعناصر غير الضرورية وتسهيل تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي. ولمعرفة كيفية استخراج الميزات من الإشارة الصوتية، يمكنك الاطلاع على الدرس.
تـقنيـــات اسـتخــــراج الميـــزات من مـلفـــات الصـــوت
وكما يمكن الاستفادة من البيانات الصوتية بطرق متعددة باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، حيث توفر هذه التقنيات إمكانيات هائلة لتحليل الأصوات وفهمها، مما يسهم في تحسين جودة الخدمات والأنظمة الذكية.
التطبيقات والتقنيات الشائعة
تقنية التعرف على الكلام (Speech-to-Text)، التي تتيح تحويل الكلام المنطوق إلى نص مكتوب، وتُستخدم على نطاق واسع في المساعدات الذكية وتطبيقات الترجمة وتسجيل الاجتماعات، مثل DeepSpeech.
تقنية توليف الكلام (Text-to-Speech) فتهدف إلى تحويل النصوص المكتوبة إلى كلام منطوق يحاكي الصوت البشري، وتُستخدم في القراءة الآلية ومساعدة ذوي الإعاقات البصرية، إلى جانب تطبيقات خدمة العملاء، ومن أبرز الأمثلة على هذه التقنية Microsoft Azure TTS.
التصنيف الصوتي، فيُستخدم لتحديد أنواع محددة من الأصوات وتصنيفها، مثل اكتشاف الأصوات المرتبطة بالأحداث كصفارات الإنذار أو كسر الزجاج، وهو ما يفيد في أنظمة الأمن والمراقبة. كما يشمل هذا المجال تصنيف المحتوى الموسيقي، حيث تُستخدم الخوارزميات لتحديد نوع المقطع الموسيقي ما بين روك أو جاز أو كلاسيكي، مما يساعد في تنظيم مكتبات الموسيقى وتقديم توصيات دقيقة للمستخدمين.
تحليل المشاعر والتشخيص الطبي، يمكن استخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي لاكتشاف العواطف من خلال تحليل نبرة الصوت ونغمة الحديث، وهو ما يُستخدم في تحسين التفاعل مع العملاء أو في التطبيقات النفسية. كذلك، يُمكن الاستفادة من تحليل الصوت في المجالات الطبية، مثل تشخيص اضطرابات التنفس أو الأمراض العصبية من خلال أنماط معينة في الصوت البشري.
