淺談掌上氣象客戶端智能語音播報系統(tǒng)技術

周丹

摘 要：掌上氣象客戶端智能語音播報系統(tǒng)依托TTS技術，在手機上實現(xiàn)語音播報天氣信息的功能。TTS技術，又稱文語轉(zhuǎn)換技術，它將計算機、手機自己產(chǎn)生的、或外部輸入的文字信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢月牭枚?、流利的漢語口語輸出的技術。

關鍵詞：TTS 語音合成 智能播報

中圖分類號：TN912.3文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2020）06-000-01

引言

TTS技術關鍵的就是韻律控制、符號數(shù)字、多音字、構詞方面有較多的問題，需要不斷研究，使得語音合成的自然化程度提高。掌上氣象客戶端智能語音播報系統(tǒng)使用語音合成技術（TTS），來進行天氣情況的智能播報。

一、TTS技術簡介

TTS是語音合成應用的一種，使計算機、手機等設備，具有類似于人一樣的說話能力，是當今時代信息產(chǎn)業(yè)的重要競爭技術。TTS是Text To Speech的縮寫，即“從文本到語音” [1]。語音合成，又稱文語轉(zhuǎn)換，目的是讓設備說話。文語轉(zhuǎn)換過程是先將文字序列轉(zhuǎn)換成音韻序列，再由系統(tǒng)根據(jù)音韻序列生成語音波形。如：將文本文件內(nèi)容等文字信息按語音處理規(guī)則轉(zhuǎn)換成語音信號輸出， 使設備流利地讀出文字信息， 使人們通過“聽”就可以知曉信息的內(nèi)容。

TTS技術對文本文件進行實時轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時間之短可以秒計算。在其特有智能語音控制器作用下，文本輸出的語音音律流暢，使得聽者在聽取信息時感覺自然，毫無機器語音輸出的冷漠與生澀感。

二、掌上氣象客戶端文語轉(zhuǎn)換系統(tǒng)

文本分析、韻律控制和語音合成這三個模塊是文語轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的三個核心部分[2]。其結構如下圖所示（如：圖示1）

（圖示1）

1.文本及文本分析

語音播放的文本由掌上氣象客戶端對所接收到的天氣信源，進行拼接處理后生成。

對輸入文本進行語言學分析，逐句進行詞匯的、語法的和語義的分析，以確定句子的低層結構和每個字的音素的組成。

2.韻律控制

合成音質(zhì)（Qualityof Synthetic Speech）是指語音合成系統(tǒng)所輸出的語音的質(zhì)量，一般從清晰度（或可懂度）、自然度和連貫性等方面進行主觀評價。掌上氣象客戶端依據(jù)普通人說話的韻律特征，并對語音播報效果進行反復調(diào)試，從而制定了一套韻律控制機制，用于控制語音的停頓以及聲調(diào)大小等。

3.語音數(shù)據(jù)庫

掌上氣象客戶端智能語音系統(tǒng)采取自行錄制語音文件的方式，通過將天氣、地名、日期、風向、風力、關鍵詞等詞句片段錄制成語音文件，并依據(jù)詞句信息進行編號入庫，生成掌上氣象客戶端專有的語音數(shù)據(jù)庫。

4.語音合成模塊

語音合成模塊最主要功能實現(xiàn)文本拆分、語音合成兩個模塊。文本拆分使用遍歷方式，將輸入語音文本分割成語音片段;語音合成采用語音二進制流，將分割完畢的語音片段進行合并。

//以下代碼為文本切割偽代碼片段

[textArray removeAllObjects];

NSString *textCopy = text;

NSString *key = nil;

NSInteger length = [text length];

int i = 0;

while （i < length）

{//遍歷所有文本

textCopy = [text substringFromIndex：i];

for （int j=0; j<[[textLib allKeys] count]; j++）

{

key = [[textLib allKeys] objectAtIndex：j];

if （[textCopy hasPrefix：key]）

{//匹配某個語音片段

[textArray addObject：key];// 保存語音片段

i = i + [key length] - 1;// 遍歷下一條語音片段

break;

}

}

i++;//如果沒有匹配，跳過這個單詞

}

//以下代碼為語音合成偽代碼片段

Stream *outStream;

for （NSInteger i=0; i<語音片段長度; i++）

{

outStream? += 語音片段數(shù)組（i）.toStream（）;

}

return outStream;

5.輸出語音

目前主流手機終端ios/android/wp7/symbian，將語音二進制流放到播放緩沖中，即可實現(xiàn)語音播放。

//以下為偽代碼

//申請播放器內(nèi)存

mediaPlay *play = new mediaPlay（）;

//將二進制流放入播放緩存

play.playAudio（outStream）;

//play.pause（）;暫停播放

三、總結

TTS即語音合成技術（Text To Speech）在掌上氣象客戶端平臺上的應用，涉及到聲學、語言學、數(shù)學信號處理技術、多媒體技術等多個學科技術領域，是中文信息處理領域的一項前沿技術，實現(xiàn)了把手機中讀取的文字信源轉(zhuǎn)換成自然流暢的語音輸出。

基于TTS技術的掌上氣象客戶端智能語音系統(tǒng)，實現(xiàn)“以人為本”的人性化氣象服務，圖文聲并茂，打造出最具權威和科技含量的手機氣象客戶端服務系統(tǒng)。

參考文獻

[1]顧海峰.基于中文TTS技術研究[J].電腦知識與技術：學術交流，2007，（5）.

[2]馬強.嵌入TTS技術開發(fā)語音合成軟件[J].電腦開發(fā)與應用，2004，（4）.