英语口语听力训练器制造技术

本实用新型专利技术属于文具领域，具体说是涉及一种英语口语、听力的基于语音识别的英语口语听力训练器。本实用新型专利技术包括语音信号捕捉及处理模块、ＵＳＢ通讯与电源接口模块和计算机口语听力训练软件模块；语音信号捕捉及处理模块分别与ＵＳＢ通讯与电源接口模块和计算机口语听力训练模块相连接。本实用新型专利技术的目的是提供一种采用人机交互式口语训练方式，语音识别率高，抗干扰强，体积小巧，方便携带，特别是操作简单，生产制造容易，便于大规模推广使用，并且可以快速提高英语口语和听力的基于语音识别的英语口语听力训练器。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于文具领域，具体说是涉及一种英语口语、听力的基于语音识别的英语口语听力训练器。
技术介绍
英语作为世界上的通用语言，已在全世界范围内得到广泛的应用，特别是随着中 国改革开放的进一步深入，要加强与世界上其他国家的文化交流与沟通，就更加要好好掌 握英语这门重要的交流沟通工具。然而，英语与我们的母语汉语毕竟属于不同的语系，要学 习掌握甚至是熟练运用英语并非是一件容易的事情。市场上也出现了一些英语学习机，它 们的主要工作方式是训练者模仿学习机播放的英语，由于此种学习模式缺乏互动，接受训 练者长期处于枯燥、被动的学习状态，很难有效地提高英语的口语和听力，且产品语音识别 率低，体积庞大、操作繁琐，特别不便于推广，更不用说市场化了。此外，训练者在模仿学习 机中的英语发音时，往往很难发现自己发音中的缺陷，而现有的英语口语听力本技术 也无法有效地帮助训练者纠正其英语发音，更无从对训练者的英语发音做出评价。因此，现 有的英语口语学习机、本技术，例如专利号为CN99235436. 6的多功能英语学习机等学 习机提供的学习方式枯燥乏味，很难激起学习者的兴趣，从而也就很难取得有效的英语口 语训练效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用人机交互式口语训练方式，语音识别率高，抗干扰 强，体积小巧，方便携带，特别是操作简单，生产制造容易，便于大规模推广使用，并且可以 快速提高英语口语和听力的基于语音识别的英语口语听力训练器。为实现上述专利技术目的，本技术包括语音信号捕捉及处理模块、USB通讯与电源 接口模块和计算机口语听力训练软件模块；语音信号捕捉及处理模块分别与USB通讯与电 源接口模块和计算机口语听力训练模块相连接。语音信号捕捉及处理模块捕捉训练者说的声音，并将捕捉到的声音的波形转换为 电压信号，并且对这些电压信号进行滤波处理后，通过USB通讯与电源接口模块传送到计 算机口语听力训练软件模块；USB通讯与电源接口模块，用于从计算机的USB 口获取电压，给语音信号捕捉及处 理模块供电，并且把语音信号捕捉及处理模块处理后的语音信号通过USB接口传送到计算 机口语听力训练软件模块，以供计算机口语训练软件模块对语音信号进行语音识别；计算机口语听力训练软件模块采用非特定人连续语音识别方式，对训练者的发音 进行语音识别后，根据识别结果与训练者进行对话，并将训练结果存储到与训练者正在使 用的ID号相关联的数据库中，以供训练者随时查看。作为本专利技术的进一步细化，所述的语音信号捕捉及处理模块通过所述的USB通讯 与电源接口模块获取的工作电压为5V ；作为本专利技术的进一步细化，所述语音信号捕捉及处理模块中包含有受话器功率调 节电路，用来调整受话器对接收到的声波信号转换成的电压信号的强弱。所述的受话器采用有源工作模式，其工作电压由语言信号识别模块提供。本技术具有以下优点(1)本技术对发音准确的英语口语的识别率可达99% ；(2)本技术依据训练者的训练结果，与训练者进行对话，并且伴有赞扬、批评、 鼓励等情感表达，训练过程充满了新奇与乐趣；(3)本技术为训练者创造了多种英语口语训练的虚拟交谈环境，覆盖生活中 大部分常见场合，并采用真人英语口语发音与训练者交谈，训练内容丰富，训练过程生动， 可以迅速提高训练者的英语听力和口语对话能力。附图说明图1为本技术的英语口语听力本技术的组成结构图；图2为语音信号捕捉及处理模块电路图；图3为USB通讯与电源接口模块电路图；图4为本技术的主工作流程图；图5为本技术的跟读工作流程图；图6为本技术的对话工作流程图。具体实施方式以下结合附图和实例对本技术作进一步详细的描述。图1示出了本技术的英语口语听力本技术的组成结构图。它语音信号捕 捉及处理模块1、USB通讯与电源接口模块2和计算机口语听力训练软件模块3，语音信号捕 捉及处理模块1分别与USB通讯与电源接口模块2和计算机口语听力训练模块3相连接； 语音信号捕捉及处理模块1通过USB通讯与电源接口模块2取+3V工作电压，捕捉并将训 练者的英语口语发音转换为电压信号，通过USB通讯与电源接口模块2传送给计算机口语 听力训练软件模块3。图2是语音信号捕捉及处理模块电路图。受话器的功能是将空气中的声波转换为 相同频率的电压振动信号。本技术包括内置受话器4和外置受话器5。如果外置受话器 5没有使用，则内置受话器4自动工作，如果使用了外置受话器5，则内置受话器4被断开。 为了增强内置受话器4和外置受话器5的转换能力，两受话器都采用有源工作方式，其工作 电压由端口 MIC_0N从语音信号识别模块得到3V电压(AVDD)，该电源经过电阻R1限流、电 容C1、C2滤波后，再经过电阻R2调整受话器的功率。内置受话器4和外置受话器5接收到 空气中的声音振动后，将声波信号转换为微弱的电压信号，先由并联的电容C3滤波，再由 防静电电路消除信号中的静电，防静电电路由电阻R3、电容C4、D1、和D2构成。电压信号经 滤波和静电消除后，再由电容C5整形，然后通过端口 AD-MIC-IN输出。图3中示出了 USB通讯与电源接口模块2的电路图。USB接口 6通过USB连接线 7与计算机相连，计算机的+5V电压经过FBI滤波降噪后，同时给电源芯片甲8和电源芯片 乙9供电，电源芯片甲8是将+5V转换为+3V的，电源芯片乙9是USB接口芯片。+5V经过 电容C6滤波后，进入电源芯片甲8，电源芯片甲8将+5V电压转换为+3V电压，经过电容C7 滤波后，给图2的电路供电。电源芯片乙2将+5V转换为3. 3V，经过电容C8滤波后，供电源芯片乙2内部电路供电。电源芯片乙9通过15、16脚与HI相连，从而把语音信号捕捉及处 理模块处理后的语音数据传送给计算机，实现与计算机的数据交换。本技术口语听力训练软件模块为训练者提供跟读与对话两种训练模式；计算 机口语听力训练软件模块为训练者提供简单和普通两种训练难度级别；为训练者提供男声 和女声两种真人发音；为训练者提供中文和英文训练界面；提供多个ID号，可供多个训练 者分时使用；计算机口语听力训练软件模块采用非特定人连续语音识别方式，对训练者的 发音进行语音识别后，根据识别结果与训练者进行对话，并将训练结果存储到与训练者正 在使用的ID号相关联的数据库中，以供训练者随时查看。本技术为训练者提供了 30个英语口语听力训练的虚拟交谈环境，参见表1。表1本技术的30个英语口语虚拟训练环境 每个虚拟口语听力训练环境中，都有10 15句不等的提问语句，每一个提问语句，都对应1 8条不等的应答语句；每一句学习完后，本技术会根据语音识别结果对 训练者进行赞赏、鼓励等评价，每一种评价都有4 8条不等的语句。此外，本技术还 为训练者提供了 10个可选的ID号、跟读与对话两种训练模式、简单与普通两种训练难度级 别、中文和英文两种语言的训练界面。同时，本技术在与训练者交谈过程中，每一句话 都可以采用男声或女声发音，从而为学习者营造了丰富、生动的口语听力训练环境。图4示出了本技术的工作流程图。本技术运行的软件环境为Microsoft Windows 98，2000，XP，2003，Vi本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于语音识别的英语口语听力训练器，其特征在于：它包括语音信号捕捉及处理模块、ＵＳＢ通讯与电源接口模块和计算机口语听力训练模块；语音信号捕捉及处理模块捕捉训练者说的声音，并将捕捉到的声音的波形转换为电压信号，并且对这些电压信号进行滤波处理后，通过ＵＳＢ通讯与电源接口模块传送到计算机口语听力训练软件模块；ＵＳＢ通讯与电源接口模块，用于从计算机的ＵＳＢ口获取电压，给语音信号捕捉及处理模块供电，并且把语音信号捕捉及处理模块处理后的语音信号通过ＵＳＢ接口传送到计算机口语听力训练软件模块，以供计算机口语训练软件模块对语音信号进行语音识别。

【技术特征摘要】
一种基于语音识别的英语口语听力训练器，其特征在于它包括语音信号捕捉及处理模块、USB通讯与电源接口模块和计算机口语听力训练模块；语音信号捕捉及处理模块捕捉训练者说的声音，并将捕捉到的声音的波形转换为电压信号，并且对这些电压信号进行滤波处理后，通过USB通讯与电源接口模块传送到计算机口语听力训练软件模块；USB通讯与电源接口模块，用于从计算机的USB口获取电压，给语音信号捕捉及处理模块供电，并且把语音信号捕捉及处理模块处理后的语音信号通过USB接口传送到计算机口语听力训练软件模块，以供计算机口语...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜植，江先志，
申请(专利权)人：上海汇申智科信息技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]