سنتز گفتار وب در فرانت‌اند: راهنمای جامع پیاده‌سازی تبدیل متن به گفتار

در چشم‌انداز دیجیتال امروز، ایجاد برنامه‌های وب دسترس‌پذیر و جذاب از اهمیت بالایی برخوردار است. یک ابزار قدرتمند که به طور قابل توجهی تجربه کاربری را بهبود می‌بخشد، به ویژه برای افرادی که دارای اختلالات بینایی هستند یا یادگیری شنیداری را ترجیح می‌دهند، سنتز گفتار وب است که به آن تبدیل متن به گفتار (TTS) نیز گفته می‌شود. این فناوری به وب‌سایت‌ها و برنامه‌ها اجازه می‌دهد تا متن نوشته شده را به کلمات گفتاری تبدیل کنند و روشی بدون نیاز به دست و فراگیر برای مصرف محتوا توسط کاربران فراهم کنند.

سنتز گفتار وب چیست؟

سنتز گفتار وب یک فناوری است که به مرورگرهای وب امکان می‌دهد متن را به گفتار صوتی تبدیل کنند. این فناوری عمدتاً با استفاده از Web Speech API پیاده‌سازی می‌شود، یک رابط مبتنی بر جاوا اسکریپت که ابزارهای لازم برای کنترل خروجی گفتار را مستقیماً در برنامه‌های وب در اختیار توسعه‌دهندگان قرار می‌دهد. این API به شما امکان می‌دهد متنی را که باید گفته شود مشخص کنید، صدایی را که باید استفاده شود انتخاب کنید، سرعت، زیر و بم و حجم صدا را تنظیم کنید و حتی وقفه‌ها یا سایر افکت‌های مربوط به گفتار را اضافه کنید.

چرا از سنتز گفتار وب استفاده کنیم؟

ادغام قابلیت‌های تبدیل متن به گفتار در پروژه‌های وب شما مزایای بسیاری را به همراه دارد:

• دسترسی‌پذیری: وب‌سایت یا برنامه شما را برای کاربرانی که دارای اختلالات بینایی، مشکلات خواندن یا ناتوانی‌های شناختی هستند، دسترس‌پذیرتر می‌کند.
• تجربه کاربری بهبود یافته: روش جایگزینی برای مصرف محتوا توسط کاربران فراهم می‌کند، به ویژه در شرایطی که خواندن ممکن است دشوار یا نامناسب باشد (مانند هنگام رفت و آمد، آشپزی یا ورزش).
• پشتیبانی چند زبانه: Web Speech API از طیف گسترده‌ای از زبان‌ها پشتیبانی می‌کند و به شما امکان می‌دهد تا به مخاطبان جهانی خدمات ارائه دهید.
• افزایش تعامل: یک عنصر تعاملی به وب‌سایت شما اضافه می‌کند و آن را برای کاربران جذاب‌تر و به یاد ماندنی‌تر می‌سازد.
• یادگیری و آموزش: با ارائه مثال‌های تلفظ به یادگیری زبان کمک می‌کند و به کاربران امکان می‌دهد به محتوای آموزشی گوش دهند.
• کاهش خستگی چشم: به کاربران فرصتی برای استراحت از خواندن متن روی صفحه نمایش می‌دهد.

شروع کار با Web Speech API

استفاده از Web Speech API نسبتاً ساده است. در اینجا یک مثال اولیه از نحوه پیاده‌سازی قابلیت تبدیل متن به گفتار در جاوا اسکریپت آورده شده است:

            
// Check if the Web Speech API is supported
if ('speechSynthesis' in window) {
  console.log('Web Speech API is supported');

  // Create a new SpeechSynthesisUtterance object
  const msg = new SpeechSynthesisUtterance();

  // Set the text to be spoken
  msg.text = 'Hello, world! This is a text-to-speech example.';

  // Optionally, set the voice (language)
  msg.lang = 'en-US'; // English (United States)

  // Speak the text
  window.speechSynthesis.speak(msg);
} else {
  console.log('Web Speech API is not supported in this browser.');
  // Provide a fallback for browsers that don't support the API
}

            

              
                Copy
              
            
          

توضیحات:

1. بررسی پشتیبانی: کد ابتدا بررسی می‌کند که آیا خصوصیت `speechSynthesis` در شیء `window` وجود دارد یا خیر. این کار اطمینان می‌دهد که مرورگر از Web Speech API پشتیبانی می‌کند.
2. ایجاد یک SpeechSynthesisUtterance: یک شیء `SpeechSynthesisUtterance` یک درخواست گفتار را نشان می‌دهد. این شیء شامل متنی است که باید گفته شود و سایر خصوصیات مربوط به سنتز گفتار.
3. تنظیم متن: خصوصیت `text` شیء `SpeechSynthesisUtterance` روی متنی که می‌خواهید گفته شود تنظیم می‌شود.
4. تنظیم زبان (اختیاری): خصوصیت `lang` به شما امکان می‌دهد زبان متن را مشخص کنید. این به مرورگر کمک می‌کند تا صدای مناسب برای زبان مشخص شده را انتخاب کند. اگر خصوصیت `lang` را تنظیم نکنید، مرورگر از زبان پیش‌فرض خود استفاده خواهد کرد. شما می‌توانید لیستی از کدهای زبان را به صورت آنلاین پیدا کنید (به عنوان مثال، 'en-US' برای انگلیسی (ایالات متحده)، 'es-ES' برای اسپانیایی (اسپانیا)، 'fr-FR' برای فرانسوی (فرانسه)، 'de-DE' برای آلمانی (آلمان)، 'ja-JP' برای ژاپنی (ژاپن)، 'zh-CN' برای چینی (چین)، 'ru-RU' برای روسی (روسیه)، 'ar-SA' برای عربی (عربستان سعودی)).
5. گفتن متن: متد `window.speechSynthesis.speak()` برای شروع فرآیند سنتز گفتار استفاده می‌شود. این متد شیء `SpeechSynthesisUtterance` را به عنوان آرگومان می‌گیرد.
6. راهکار جایگزین (Fallback): اگر Web Speech API پشتیبانی نشود، کد یک پیام جایگزین برای اطلاع‌رسانی به کاربر ارائه می‌دهد. شما ممکن است بخواهید روش‌های جایگزینی برای دسترسی به محتوا ارائه دهید، مانند نمایش نسخه متنی یا ارائه پیوندی به یک فایل صوتی ضبط شده.

سفارشی‌سازی خروجی گفتار

Web Speech API خصوصیات متنوعی را ارائه می‌دهد که به شما امکان می‌دهد خروجی گفتار را برای رفع نیازهای خاص خود سفارشی کنید.

تنظیم صدا

شما می‌توانید از لیستی از صداهای موجود در سیستم کاربر انتخاب کنید. در اینجا نحوه بازیابی و تنظیم صدا آمده است:

            
window.speechSynthesis.onvoiceschanged = () => {
  const voices = window.speechSynthesis.getVoices();
  // Log the available voices
  console.log(voices);

  // Choose a specific voice (e.g., the first available voice)
  msg.voice = voices[0];

  // Or, choose a voice based on language and name
  const englishVoice = voices.find(voice => voice.lang === 'en-US' && voice.name.includes('Google'));
  if (englishVoice) {
    msg.voice = englishVoice;
  }
};

            

              
                Copy
              
            
          

مهم: رویداد `voiceschanged` زمانی فعال می‌شود که لیست صداهای موجود تغییر کند. شما باید صداها را در کنترل‌کننده این رویداد بازیابی کنید تا اطمینان حاصل کنید که جدیدترین لیست را در اختیار دارید.

به خاطر داشته باشید که صداهای موجود بسته به سیستم عامل، مرورگر و سینت‌سایزرهای گفتار نصب شده کاربر متفاوت است.

تنظیم سرعت، زیر و بمی و حجم صدا

شما همچنین می‌توانید سرعت، زیر و بمی و حجم خروجی گفتار را با استفاده از خصوصیات زیر تنظیم کنید:

• rate: سرعت گفتار، که در آن ۱ سرعت نرمال، ۰.۵ نصف سرعت و ۲ دو برابر سرعت است.
• pitch: زیر و بمی صدا، که در آن ۱ زیر و بمی نرمال است.
• volume: حجم گفتار، که در آن ۱ حداکثر حجم و ۰ سکوت است.

            
msg.rate = 1.0;  // Normal speaking rate
msg.pitch = 1.0; // Normal pitch
msg.volume = 1.0; // Maximum volume

            

              
                Copy
              
            
          

مدیریت رویدادها

Web Speech API چندین رویداد را فراهم می‌کند که به شما امکان می‌دهد پیشرفت فرآیند سنتز گفتار را نظارت کنید:

• onstart: زمانی که سنتز گفتار شروع می‌شود، فعال می‌شود.
• onend: زمانی که سنتز گفتار به پایان می‌رسد، فعال می‌شود.
• onerror: زمانی که خطایی در طول سنتز گفتار رخ می‌دهد، فعال می‌شود.
• onpause: زمانی که سنتز گفتار متوقف (pause) می‌شود، فعال می‌شود.
• onresume: زمانی که سنتز گفتار از سر گرفته می‌شود، فعال می‌شود.
• onboundary: زمانی که سنتز گفتار به مرز یک کلمه یا جمله می‌رسد، فعال می‌شود.

            
msg.onstart = () => {
  console.log('Speech synthesis started');
};

msg.onend = () => {
  console.log('Speech synthesis finished');
};

msg.onerror = (event) => {
  console.error('Speech synthesis error:', event.error);
};

            

              
                Copy
              
            
          

تکنیک‌های پیشرفته: زبان نشانه‌گذاری سنتز گفتار (SSML)

برای کنترل پیشرفته‌تر بر خروجی گفتار، می‌توانید از زبان نشانه‌گذاری سنتز گفتار (SSML) استفاده کنید. SSML یک زبان نشانه‌گذاری مبتنی بر XML است که به شما امکان می‌دهد دستورالعمل‌های دقیقی را به متن اضافه کنید، مانند مشخص کردن تلفظ، افزودن وقفه، تأکید بر کلمات و تغییر صدا.

توجه: پشتیبانی از SSML در مرورگرها و موتورهای سنتز گفتار مختلف متفاوت است. مهم است که کد SSML خود را به طور کامل آزمایش کنید تا اطمینان حاصل کنید که در محیط‌های هدف شما به درستی کار می‌کند.

مثالی از کاربرد SSML

            

  Hello, my name is Alice.
  I am going to read this sentence with emphasis.
  
  And now, I will pause for three seconds.


            

              
                Copy
              
            
          

برای استفاده از SSML، باید متن خود را در تگ‌های `` قرار دهید و خصوصیت `text` شیء `SpeechSynthesisUtterance` را برابر با کد SSML قرار دهید.

            
msg.text = 'Hello, my name is Alice.';

            

              
                Copy
              
            
          

تگ‌های رایج SSML

• <speak>: عنصر ریشه یک سند SSML.
• <voice>: صدایی را که باید برای متن محصور شده استفاده شود، مشخص می‌کند.
• <emphasis>: به متن محصور شده تأکید اضافه می‌کند. ویژگی `level` می‌تواند روی `strong`، `moderate` یا `reduced` تنظیم شود.
• <break>: یک وقفه ایجاد می‌کند. ویژگی `time` مدت زمان وقفه را بر حسب ثانیه یا میلی‌ثانیه مشخص می‌کند (به عنوان مثال، `time="3s"` یا `time="500ms"`).
• <prosody>: سرعت، زیر و بمی و حجم گفتار را کنترل می‌کند. می‌توانید از ویژگی‌های `rate`، `pitch` و `volume` برای تنظیم این خصوصیات استفاده کنید.
• <say-as>: نحوه تفسیر متن محصور شده را مشخص می‌کند. به عنوان مثال، می‌توانید از آن برای گفتن به سینت‌سایزر گفتار استفاده کنید تا یک عدد را به عنوان تاریخ یا یک کلمه را به صورت هجی کردن تلفظ کند.
• <phoneme>: تلفظ آوایی برای متن محصور شده ارائه می‌دهد. این برای کلماتی که تلفظ‌های غیرمعمول یا مبهم دارند مفید است.

سازگاری مرورگر و راهکارهای جایگزین

Web Speech API به طور گسترده توسط مرورگرهای مدرن از جمله Chrome، Firefox، Safari و Edge پشتیبانی می‌شود. با این حال، مرورگرهای قدیمی‌تر ممکن است از این API پشتیبانی نکنند یا قابلیت‌های محدودی داشته باشند. بنابراین، مهم است که برای مرورگرهایی که از این API پشتیبانی نمی‌کنند، راهکارهای جایگزین (fallback) ارائه دهید.

در اینجا چند استراتژی برای مدیریت سازگاری مرورگر آورده شده است:

• تشخیص ویژگی (Feature Detection): از تشخیص ویژگی برای بررسی وجود خصوصیت `speechSynthesis` در شیء `window` استفاده کنید. اگر وجود نداشت، روش جایگزینی برای دسترسی به محتوا ارائه دهید.
• پلی‌فیل‌ها (Polyfills): استفاده از یک کتابخانه پلی‌فیل را که پیاده‌سازی Web Speech API را برای مرورگرهای قدیمی‌تر فراهم می‌کند، در نظر بگیرید. با این حال، به خاطر داشته باشید که پلی‌فیل‌ها ممکن است با همه مرورگرها یا موتورهای سنتز گفتار کاملاً سازگار نباشند.
• ارائه محتوای جایگزین: روش‌های جایگزینی برای دسترسی کاربران به محتوا فراهم کنید، مانند نمایش نسخه متنی، ارائه پیوندی به یک فایل صوتی ضبط شده، یا ارائه ویدیو با زیرنویس.

ملاحظات دسترسی‌پذیری

هنگام پیاده‌سازی سنتز گفتار وب، مهم است که دستورالعمل‌های دسترسی‌پذیری را در نظر بگیرید تا اطمینان حاصل شود که وب‌سایت یا برنامه شما برای همه قابل استفاده است.

• ارائه کنترل‌های واضح: اطمینان حاصل کنید که کاربران می‌توانند به راحتی سنتز گفتار را شروع، متوقف، مکث و از سر بگیرند. از کنترل‌های واضح و شهودی مانند دکمه‌ها یا آیکون‌ها با برچسب استفاده کنید.
• دسترسی‌پذیری با صفحه‌کلید: اطمینان حاصل کنید که تمام کنترل‌ها با استفاده از صفحه‌کلید قابل دسترسی هستند.
• ویژگی‌های ARIA: از ویژگی‌های ARIA برای ارائه اطلاعات معنایی در مورد کنترل‌ها به فناوری‌های کمکی استفاده کنید. به عنوان مثال، می‌توانید از ویژگی `aria-label` برای ارائه یک برچسب توصیفی برای یک دکمه استفاده کنید.
• گزینه‌های سفارشی‌سازی: به کاربران اجازه دهید خروجی گفتار را برای رفع نیازهای فردی خود سفارشی کنند. به عنوان مثال، گزینه‌هایی برای تنظیم سرعت گفتار، زیر و بمی و حجم صدا فراهم کنید.
• آزمایش با فناوری‌های کمکی: وب‌سایت یا برنامه خود را با فناوری‌های کمکی مانند صفحه‌خوان‌ها آزمایش کنید تا اطمینان حاصل کنید که برای کاربران دارای معلولیت قابل دسترسی است.

ملاحظات امنیتی

هنگام استفاده از سنتز گفتار وب، آگاهی از خطرات امنیتی بالقوه مهم است.

• اعتبارسنجی ورودی: همیشه ورودی کاربر را برای جلوگیری از حملات تزریق (injection attacks) اعتبارسنجی کنید. به عنوان مثال، اگر به کاربران اجازه می‌دهید متنی را وارد کنند که قرار است گفته شود، اطمینان حاصل کنید که ورودی را برای حذف هرگونه کد مخرب پاک‌سازی (sanitize) می‌کنید.
• اسکریپت‌نویسی بین سایتی (XSS): هنگام نمایش محتوای تولید شده توسط کاربر مراقب باشید، زیرا ممکن است حاوی کد مخربی باشد که بتواند امنیت وب‌سایت یا برنامه شما را به خطر بیندازد.
• حریم خصوصی داده‌ها: هنگام جمع‌آوری و پردازش داده‌های کاربر، به مقررات حریم خصوصی داده‌ها مانند GDPR توجه داشته باشید.

مثال‌های عملی و موارد استفاده

سنتز گفتار وب می‌تواند در انواع برنامه‌ها و صنایع مورد استفاده قرار گیرد.

• پلتفرم‌های آموزش الکترونیکی: تجربیات یادگیری شنیداری را برای دانش‌آموزان فراهم می‌کند. دانش‌آموزان در سراسر جهان می‌توانند از شنیدن متن خوانده شده بهره‌مند شوند، به ویژه کسانی که در حال یادگیری زبان‌های جدید هستند یا مشکلات خواندن دارند.
• وب‌سایت‌های خبری: به کاربران اجازه می‌دهد هنگام رفت و آمد یا انجام چند کار به طور همزمان به مقالات خبری گوش دهند. تصور کنید کاربری در توکیو در راه رفتن به محل کار خود به یک مقاله خبری BBC گوش می‌دهد.
• سایت‌های تجارت الکترونیک: توضیحات محصول و نظرات را در قالب صوتی ارائه می‌دهد. یک کاربر در برلین ممکن است راحت‌تر باشد که هنگام مرور با دستگاه تلفن همراه خود به توضیحات محصول گوش دهد.
• ابزارهای دسترسی‌پذیری: ابزارهای فناوری کمکی برای افراد دارای اختلالات بینایی یا ناتوانی در خواندن ایجاد می‌کند. این شامل دسترسی جهانی بدون توجه به موقعیت جغرافیایی یا موانع زبانی است.
• سیستم‌های پاسخ صوتی تعاملی (IVR): رابط‌های کنترل صوتی برای برنامه‌های وب ایجاد می‌کند. شرکت‌ها در بمبئی می‌توانند از این برای پورتال‌های پشتیبانی مشتریان که در سراسر جهان قابل دسترسی هستند، استفاده کنند.
• برنامه‌های یادگیری زبان: به زبان‌آموزان در تلفظ و درک مطلب کمک می‌کند. زبان‌آموزان در بوئنوس آیرس می‌توانند از TTS برای بهبود تلفظ اسپانیایی خود استفاده کنند.
• کتاب‌های صوتی و پادکست‌ها: ایجاد محتوای صوتی از منابع متنی را خودکار می‌کند. نویسندگان مستقل در همه جا می‌توانند نسخه‌های صوتی کتاب‌های خود را راحت‌تر ایجاد کنند.

نتیجه‌گیری

سنتز گفتار وب یک فناوری قدرتمند است که می‌تواند به طور قابل توجهی دسترسی‌پذیری و تجربه کاربری برنامه‌های وب شما را بهبود بخشد. با درک Web Speech API و قابلیت‌های آن، می‌توانید تجربیات جذاب و فراگیری برای کاربران در سراسر جهان ایجاد کنید. به یاد داشته باشید که هنگام پیاده‌سازی سنتز گفتار وب در پروژه‌های خود، دسترسی‌پذیری، امنیت و سازگاری مرورگر را در اولویت قرار دهید.

با ادامه تکامل فناوری‌های وب، می‌توانیم انتظار ویژگی‌ها و قابلیت‌های پیشرفته‌تری را در حوزه تبدیل متن به گفتار داشته باشیم. با آخرین تحولات به‌روز بمانید و امکانات ادغام این فناوری در پروژه‌های آینده خود را کاوش کنید!

منابع بیشتر

• مستندات Web Speech API در شبکه توسعه‌دهندگان موزیلا (MDN)
• زبان نشانه‌گذاری سنتز گفتار W3C (SSML) نسخه ۱.۱
• سرویس تبدیل متن به گفتار ابری گوگل (Google Cloud Text-to-Speech)
• سرویس تبدیل متن به گفتار ابری آمازون پالی (Amazon Polly)