تقنية تحويل النص إلى كلام: كيف تجعل الأجهزة تتحدث مثل البشر؟

تقوم تقنية تحويل النص إلى كلام (Text-to-Speech – TTS) بتحويل النصوص المكتوبة إلى صوت بشري منطوق بجودة عالية بالاعتماد على الذكاء الاصطناعي، عبر محاكاة الأصوات لجعل الأجهزة الإلكترونية قادرة على “القراءة”.

ويمكن رؤية استخداماتها اليومية في المساعدات الافتراضية، مثل Siri وGoogle Assistant، وأيضًا في تحسين الوصول للأشخاص ذوي الإعاقة البصرية.

• كيف تعمل تقنية تحويل النص إلى كلام (TTS)؟

تمر عملية تحويل النص إلى كلام بعدة مراحل أساسية تساهم في إنتاج صوت منطوق بجودة طبيعية، وهي:

• 1- تحليل النص (Text Analysis)

تبدأ العملية بفهم النص المكتوب. حيث يتم  في ذلك تقسيمه إلى جمل وكلمات وتحليل هيكله النحوي لمعرفة كيفية نطقه بشكل دقيق. ويشمل التحليل:

• تحليل النحو لفهم دور الكلمات في الجملة.

• تحليل المعنى لفهم السياق الكامل.

•  2- تحويل النص المكتوب إلى رموز صوتية (Phonetic Transcription)

يتم تحويل الكلمات إلى وحدات صوتية صغيرة (Phonemes)، وهي أساس نطق الكلمات. مثال: كلمة “مرحبًا” تتحول إلى مجموعة أصوات تعكس طريقة نطقها.

• 3- إنشاء الصوت (Speech Synthesis

تأتي هذه الخطوة لتحويل الرموز الصوتية إلى صوت منطوق باستخدام تقنيات مختلفة:

 التوليف التركيبي (Concatenative Synthesis): يعتمد على دمج مقاطع صوتية مسجلة مسبقًا.

• التوليف المعتمد على النماذج الصوتية (Parametric Synthesis): يستخدم نماذج رياضية لإنشاء صوت اصطناعي.

• 4- تحسين التنغيم (Prosody Generation)

تُضاف نغمات وإيقاعات تجعل الصوت الناتج طبيعيًا. يتم ضبط التنغيم بناءً على نوع الجملة، مثل الأسئلة أو الجمل الخبرية.

التقنيات المستخدمة في تقنية تحويل النص إلى كلام

• 1. النماذج التقليدية (Concatenative Synthesis)

تعتمد على تجميع مقاطع صوتية مسجلة مسبقًا لتكوين كلمات وجمل جديدة. تتميز بالدقة لكنها محدودة في التنوع.

• 2. التوليف المعتمد على النموذج (Parametric Synthesis)

يستخدم معادلات رياضية لمحاكاة الصوت البشري، مما يسمح بتخصيص الصوت بسهولة.

• 3. التوليف العصبي (Neural Speech Synthesis)

• أهمية تقنية تحويل النص إلى كلام

• 1. دعم الأشخاص ذوي الإعاقة البصرية

تُمكن التقنية الأشخاص المكفوفين من الوصول إلى النصوص المكتوبة، مثل الكتب الإلكترونية أو المقالات.

• 2. تحسين التفاعل مع التكنولوجيا

تُستخدم ‎تقنية تحويل النص إلى كلام في المساعدات الافتراضية لجعل التفاعل مع الأجهزة أكثر سهولة وسلاسة.

• 3. تعزيز تجربة المستخدم

تُثري تجربة المستخدم في التطبيقات المختلفة مثل أنظمة التعليم الإلكتروني، الكتب الصوتية، وأنظمة الملاحة.

• 4. خدمات العملاء التلقائية

تُمكن أنظمة الرد الآلي من تقديم استجابات صوتية فورية، مما يُحسن تجربة العملاء.

• التحديات التي تواجه ‎تقنية تحويل النص إلى كلام

• 1. جودة الصوت

على الرغم من التطورات، لا تزال بعض الأصوات تبدو “روبوتية”، مما قد يؤثر على تجربة المستخدم.

• 2. التنغيم وسياق الكلام

تحتاج الأنظمة إلى تحسين قدراتها لفهم الفرق بين الأسئلة والجمل الخبرية لإنتاج تنغيم دقيق.

• 3. النصوص المعقدة

تواجه الأنظمة صعوبة في معالجة النصوص التي تحتوي على رموز أو مصطلحات تقنية.

• 4. تعدد اللغات واللهجات

يظل تقديم جودة متساوية في لغات ولهجات مختلفة تحديًا كبيرًا.

• تطبيقات عملية لتقنية‎ تحويل النص إلى كلام

• 1. المساعدات الافتراضية

مثل Alexa وGoogle Assistant، التي تعتمد على TTS لتحويل النصوص إلى ردود صوتية.

• 2. الكتب الصوتية

تُستخدم لتحويل الكتب الإلكترونية إلى صوتية، مما يُسهل الاستماع أثناء القيادة أو ممارسة الرياضة.

• 3. التعلم الإلكتروني

تُساعد ‎تقنية تحويل النص إلى كلام في قراءة المحتوى التعليمي، مما يُحسن شمولية التعليم.

• 4. ألعاب الفيديو

تُستخدم ‎تقنية تحويل النص إلى كلام لإضافة نصوص منطوقة لشخصيات اللعبة، مما يُعزز التفاعل.

• 5. أنظمة الملاحة

تُساعد  السائقين من خلال توجيهات صوتية أثناء القيادة.

• التطورات الحديثة في التقنية

• 1. WaveNet

طورتها Google، وتتميز بقدرتها على إنتاج صوت بشري طبيعي باستخدام الشبكات العصبية العميقة.

• 2. Tacotron 2

يجمع بين التعلم العميق ومعالجة اللغة الطبيعية لإنتاج أصوات شبيهة بالبشر بجودة عالية.

• الأسئلة الشائعة:

• 1. ما هو تحويل النص إلى كلام (TTS)؟

تقنية تعتمد على الذكاء الاصطناعي لتحويل النصوص المكتوبة إلى صوت بشري منطوق.

• 2. كيف تعمل ‎تقنية تحويل النص إلى كلام؟

تمر بعدة مراحل تشمل تحليل النص، تحويله إلى رموز صوتية، ثم إنتاج الصوت.

• 3. ما هي أبرز التقنيات المستخدمة؟

تشمل WaveNet، Tacotron 2، والنماذج التقليدية والتركيبية.

• 4. ما هي التطبيقات الرئيسية؟

تُستخدم في المساعدات الافتراضية، الكتب الصوتية، التعلم الإلكتروني، وأنظمة الملاحة.

• 5. ما هي التحديات التي تواجه ‎تقنية تحويل النص إلى كلام؟

تشمل تحسين جودة الصوت، فهم التنغيم، وتعدد اللغات.