浅谈掌上气象客户端智能语音播报系统技术

周丹

摘 要：掌上气象客户端智能语音播报系统依托TTS技术，在手机上实现语音播报天气信息的功能。TTS技术，又称文语转换技术，它将计算机、手机自己产生的、或外部输入的文字信息转变为可以听得懂的、流利的汉语口语输出的技术。

关键词：TTS 语音合成 智能播报

中图分类号：TN912.3文献标识码：A文章编号：1003-9082（2020）06-000-01

引言

TTS技术关键的就是韵律控制、符号数字、多音字、构词方面有较多的问题，需要不断研究，使得语音合成的自然化程度提高。掌上气象客户端智能語音播报系统使用语音合成技术（TTS），来进行天气情况的智能播报。

一、TTS技术简介

TTS是语音合成应用的一种，使计算机、手机等设备，具有类似于人一样的说话能力，是当今时代信息产业的重要竞争技术。TTS是Text To Speech的缩写，即“从文本到语音” [1]。语音合成，又称文语转换，目的是让设备说话。文语转换过程是先将文字序列转换成音韵序列，再由系统根据音韵序列生成语音波形。如：将文本文件内容等文字信息按语音处理规则转换成语音信号输出， 使设备流利地读出文字信息， 使人们通过“听”就可以知晓信息的内容。

TTS技术对文本文件进行实时转换，转换时间之短可以秒计算。在其特有智能语音控制器作用下，文本输出的语音音律流畅，使得听者在听取信息时感觉自然，毫无机器语音输出的冷漠与生涩感。

二、掌上气象客户端文语转换系统

文本分析、韵律控制和语音合成这三个模块是文语转换系统的三个核心部分[2]。其结构如下图所示（如：图示1）

（图示1）

1.文本及文本分析

语音播放的文本由掌上气象客户端对所接收到的天气信源，进行拼接处理后生成。

对输入文本进行语言学分析，逐句进行词汇的、语法的和语义的分析，以确定句子的低层结构和每个字的音素的组成。

2.韵律控制

合成音质（Qualityof Synthetic Speech）是指语音合成系统所输出的语音的质量，一般从清晰度（或可懂度）、自然度和连贯性等方面进行主观评价。掌上气象客户端依据普通人说话的韵律特征，并对语音播报效果进行反复调试，从而制定了一套韵律控制机制，用于控制语音的停顿以及声调大小等。

3.语音数据库

掌上气象客户端智能语音系统采取自行录制语音文件的方式，通过将天气、地名、日期、风向、风力、关键词等词句片段录制成语音文件，并依据词句信息进行编号入库，生成掌上气象客户端专有的语音数据库。

4.语音合成模块

语音合成模块最主要功能实现文本拆分、语音合成两个模块。文本拆分使用遍历方式，将输入语音文本分割成语音片段;语音合成采用语音二进制流，将分割完毕的语音片段进行合并。

//以下代码为文本切割伪代码片段

[textArray removeAllObjects];

NSString *textCopy = text;

NSString *key = nil;

NSInteger length = [text length];

int i = 0;

while （i < length）

{//遍历所有文本

textCopy = [text substringFromIndex：i];

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

{

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

if （[textCopy hasPrefix：key]）

{//匹配某个语音片段

[textArray addObject：key];// 保存语音片段

i = i + [key length] - 1;// 遍历下一条语音片段

break;

}

}

i++;//如果没有匹配，跳过这个单词

}

//以下代码为语音合成伪代码片段

Stream *outStream;

for （NSInteger i=0; i<语音片段长度; i++）

{

outStream  += 语音片段数组（i）.toStream（）;

}

return outStream;

5.输出语音

目前主流手机终端ios/android/wp7/symbian，将语音二进制流放到播放缓冲中，即可实现语音播放。

//以下为伪代码

//申请播放器内存

mediaPlay *play = new mediaPlay（）;

//将二进制流放入播放缓存

play.playAudio（outStream）;

//play.pause（）;暂停播放

三、总结

TTS即语音合成技术（Text To Speech）在掌上气象客户端平台上的应用，涉及到声学、语言学、数学信号处理技术、多媒体技术等多个学科技术领域，是中文信息处理领域的一项前沿技术，实现了把手机中读取的文字信源转换成自然流畅的语音输出。

基于TTS技术的掌上气象客户端智能语音系统，实现“以人为本”的人性化气象服务，图文声并茂，打造出最具权威和科技含量的手机气象客户端服务系统。

参考文献

[1]顾海峰.基于中文TTS技术研究[J].电脑知识与技术：学术交流，2007，（5）.

[2]马强.嵌入TTS技术开发语音合成软件[J].电脑开发与应用，2004，（4）.