يُستخدم التعلم العميق في معالجة الصوت لتحويل الإشارات الصوتية الخام إلى تمثيلات ذات معنى تساعد على فهم وتحليل المحتوى الصوتي، وذلك عبر الاعتماد على الشبكات العصبية الالتفافية (CNNs) لاستخراج الميزات من الطيف الترددي (Spectrograms)، والشبكات العصبية المتكررة (RNN, LSTM, GRU) لمعالجة الطبيعة الزمنية للصوت، إضافةً إلى المحولات (Transformers) التي أحدثت ثورة في فهم التتابعات الصوتية الطويلة. تشمل التطبيقات الرئيسية للتعلم العميق في الصوت: التعرف على الكلام (Speech Recognition) كما في أنظمة المساعدات الصوتية (مثل Siri وGoogle Assistant)، التعرف على المتحدث (Speaker Recognition) لأغراض الأمان والمصادقة، تصنيف المشاعر الصوتية (Speech Emotion Recognition) في تحليل المشاعر، تحويل النص إلى كلام (Text-to-Speech, TTS) لإنتاج أصوات بشرية طبيعية، وكذلك تحسين جودة الصوت (Speech Enhancement) بإزالة الضوضاء أو تحسين الوضوح في بيئات صاخبة. كما يُستخدم في الموسيقى لتصنيف الأنماط أو توليد مقاطع موسيقية جديدة باستخدام تقنيات مثلGANs وVAEs. بهذه القدرات، أصبح التعلم العميق ركيزة أساسية لجعل الآلات قادرة على فهم، توليد، والتفاعل مع الصوت البشري والموسيقي بكفاءة عالية.
