專利名稱：對(duì)話練習(xí)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)話練習(xí)機(jī)。
背景技術(shù)：
語(yǔ)言的交際功能主要體現(xiàn)在對(duì)話上，但語(yǔ)言對(duì)話練習(xí)卻由于難以找到勝 任的對(duì)話者而不能進(jìn)行，像復(fù)讀式裝置或劃線提問式筆試這類間接訓(xùn)練，并 不能得到良好的效果，因此， 一種擔(dān)當(dāng)對(duì)話者的自動(dòng)化的語(yǔ)音對(duì)話練習(xí)機(jī)是 十分必要的，本發(fā)明將預(yù)存的對(duì)話段放出，作為某(些)個(gè)對(duì)話方；練習(xí)者 據(jù)此與其對(duì)話；引入對(duì)話控制功能，作為預(yù)存對(duì)話段的啟動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種將預(yù)存的對(duì)話段放出，作為某(些)個(gè)對(duì)話方; 練習(xí)者據(jù)此與其對(duì)話的對(duì)話練習(xí)機(jī)。
上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種對(duì)話練習(xí)機(jī)，其組成包括機(jī)殼、話筒、聲音播放器、裝在機(jī)殼內(nèi) 的印刷電路板、所述的印刷電路板上分別接有對(duì)話段語(yǔ)音接收單元、語(yǔ)音間 歇檢測(cè)單元、控制單元、聲庫(kù)、音頻輸出電路、輸入輸出接口、對(duì)話段庫(kù)、 PC機(jī)和電源。
上述的對(duì)話練習(xí)機(jī)，所述的輸入輸出接口分成顯示單元和輸入單元。 上述的對(duì)話練習(xí)機(jī),所述的對(duì)話練習(xí)機(jī)的電路連攀為CS0S1F020型考f 機(jī)是一個(gè)有專門的A/D轉(zhuǎn)換單元、UART 口、 SMBUS 口和SPI串口的片上 系統(tǒng)型芯片，語(yǔ)音輸入單元先接于插座J6上，再連到C8051F020型單片機(jī)的. A/D輸入口上；CP2102芯片把C8051F020的UART 口轉(zhuǎn)換成USB接口， C8051F020與CP2102芯片相連，同時(shí)所述的CP2102芯片接到USB插座J5 上；數(shù)字電位器DS1803和鍵盤控制芯片CH452是SMBUS接口的芯片，所 述的數(shù)字電位器DS1803和鍵盤控制芯片CH452都連到C8051F020型單片 機(jī)上；WTS701語(yǔ)音芯片、存儲(chǔ)器AT45DB081和ADS7843觸摸屏控制器都接到C8051F020上，鋰電池充電芯片MAX1551串聯(lián)開關(guān)并經(jīng)單節(jié)鋰電池或 直接和電源芯片MAX1552相連接；J7與鍵盤控制芯片CH452相連；J8 與按鍵的引出端相連；主板的J7和鍵盤板的J8相連；接插件T-LCD把液 晶顯示屏、觸摸屏連接到電路上；II-C/AD-DA-I/07843/POW是一個(gè)外擴(kuò)接 插件把語(yǔ)音輸入連到電路板上；JTAG接口是C8051F020型單片機(jī)的仿真接 口，與C8051F020型單片機(jī)相聯(lián)。 這個(gè)技術(shù)方案有以下有益效果
1. 本發(fā)明采用現(xiàn)代微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，具有便捷性、智能性和體積小 的優(yōu)點(diǎn)。
2. 本發(fā)明裝有USB接口，可以將對(duì)話練習(xí)信息通過PC機(jī)傳入。
3. 本發(fā)明設(shè)有的鍵盤或觸摸輸入，使練習(xí)者可以簡(jiǎn)單的自行輸入練習(xí)者 需要的對(duì)話練習(xí)信息。
4. 本發(fā)明設(shè)計(jì)專門的對(duì)話段語(yǔ)音接收單元和語(yǔ)音間歇檢測(cè)單元，用來(lái)檢 測(cè)練習(xí)者所說的一段對(duì)話的是否完成。
5. 本發(fā)明設(shè)有對(duì)話段預(yù)存裝置、聲庫(kù)、音頻輸出電路，可以放出預(yù)存對(duì) 話段，做為對(duì)話方與練習(xí)者進(jìn)行對(duì)話練習(xí)。
6. 本發(fā)明引入練習(xí)者對(duì)話完成單元來(lái)啟動(dòng)接續(xù)對(duì)話，不必限定練習(xí)者的 練習(xí)時(shí)間，能夠容納練習(xí)者由慢到快的練習(xí)節(jié)奏和進(jìn)程。
7. 本方案的人機(jī)交互對(duì)話方案，具有逼近自然人群對(duì)話的優(yōu)點(diǎn)。
8. 本發(fā)明作為電子技術(shù)重現(xiàn)的的預(yù)存對(duì)話方，具有穩(wěn)定不變的對(duì)話表達(dá) 品質(zhì)，因而可多次重復(fù)進(jìn)行規(guī)范的對(duì)話練習(xí)。


附圖l是本產(chǎn)品原理框圖。
附圖2是本產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意附圖3是本產(chǎn)品的充電和電源部分電原理附圖4是本產(chǎn)品中把液晶顯示屏、觸摸屏連接到電路上的插件電路圖； 附圖5是本產(chǎn)品的一個(gè)外擴(kuò)接插件的電原理圖；附圖6是本產(chǎn)品的觸摸屏輸入管理電原理圖； 附圖7是本產(chǎn)品的控制和USB 口轉(zhuǎn)接電原理圖； 附圖8是本產(chǎn)品的對(duì)話段和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器電原理圖； 附圖9是本產(chǎn)品的聲庫(kù)部分電原理圖； 附圖10是本產(chǎn)品的鍵盤控制芯片原理圖； 附圖11是本產(chǎn)品的鍵盤輸入管理電原理圖； 附圖12是本產(chǎn)品的數(shù)字電位器電原理圖； 附圖13是本產(chǎn)品的控制用單片機(jī)電原理圖； 附圖14是整塊印刷電路板的結(jié)構(gòu)示意附圖15是本產(chǎn)品的總體電路連接圖(本申請(qǐng)電路芯片上或線路上具有
相同符號(hào)或相同數(shù)字的線路之間具有連接關(guān)系)。
本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:
練習(xí)方法
預(yù)先設(shè)定對(duì)話腳本的二人或多人的語(yǔ)音對(duì)話段構(gòu)成一個(gè)完整的連續(xù)的對(duì) 話語(yǔ)音流；把其中的部分角色語(yǔ)音對(duì)話段預(yù)存在存儲(chǔ)器中，另一些角色對(duì)話段 由練習(xí)者(一個(gè)或多個(gè))來(lái)充當(dāng)。
根據(jù)對(duì)話腳本的情況，對(duì)話由內(nèi)存對(duì)話段或練習(xí)者開始。 一個(gè)內(nèi)存對(duì)話段 播出后，即由控制器通過對(duì)話段語(yǔ)音接收單元和語(yǔ)音間歇檢測(cè)單元檢測(cè)練習(xí)者 語(yǔ)音的停頓時(shí)間?；谡１磉_(dá)的練習(xí)者對(duì)話段的中的字、詞和句間的停頓小 于對(duì)話段結(jié)束的事實(shí)，可以檢測(cè)出練習(xí)者對(duì)話段的結(jié)束?？刂破鳈z測(cè)到練習(xí)者 對(duì)話段的結(jié)束后，播出下一個(gè)預(yù)先設(shè)定的內(nèi)存對(duì)話段。練習(xí)者根據(jù)理解內(nèi)存對(duì) 話段的內(nèi)容和語(yǔ)氣語(yǔ)調(diào)來(lái)確定內(nèi)存對(duì)話段的結(jié)束，以開始說出一個(gè)新的對(duì)話 段。周而復(fù)始，練習(xí)者對(duì)話段的表達(dá)和內(nèi)存的對(duì)話段的播放可共同組成一個(gè)完 整的表達(dá)一定信息交互的對(duì)話段語(yǔ)音流，完成對(duì)話練習(xí)的功能^
內(nèi)存對(duì)話段的存取
內(nèi)存對(duì)話段的存儲(chǔ)形式為某種語(yǔ)言的機(jī)內(nèi)編碼，這種機(jī)內(nèi)編碼與語(yǔ)音芯片中的字/詞的語(yǔ)音信息存在確定的規(guī)律，因而可通過該編碼得到對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音
信息。內(nèi)存對(duì)話段的存放介質(zhì)為FLASH閃存，因而'可在線更改。每個(gè)內(nèi)一#T 存儲(chǔ)的對(duì)話段有唯一的一個(gè)地址，并給對(duì)話段設(shè)定順序等特定標(biāo)志信息?？?由標(biāo)志信息取得對(duì)話段的地址，再取出該對(duì)話段的語(yǔ)音編碼信息，進(jìn)而取得 對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音信息，送到聲音播放器播放。 內(nèi)存對(duì)話段的來(lái)源
內(nèi)存對(duì)話段的來(lái)源有三個(gè)， 一是預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，二是通過USB 口輸入，三是由練習(xí)者通過輸入輸出接口輸入。
練習(xí)者通過輸入輸出接口輸入內(nèi)存對(duì)話段的方法是通過輸入輸出接口 輸入對(duì)話段中每個(gè)字/詞的輸入碼，再由控網(wǎng)單元將其轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)編碼。每個(gè) 對(duì)話段輸入完后，再輸入一個(gè)段結(jié)束碼。
對(duì)話段間歇時(shí)間的檢測(cè)
檢測(cè)練習(xí)者的說話語(yǔ)音，再經(jīng)進(jìn)行濾波和放大，檢測(cè)這個(gè)聲音輸入信號(hào) 的電平值。當(dāng)這個(gè)電平值為零(足夠小)且保持一段時(shí)間后(可設(shè)定)，可 認(rèn)定練習(xí)者說完話，由控制單元啟動(dòng)原存入的下一個(gè)對(duì)話段的播放。
對(duì)話練習(xí)裝置的構(gòu)成
該裝置的特點(diǎn)是，將預(yù)存的對(duì)話段放出，作為某(些)個(gè)對(duì)話方；練習(xí) 者據(jù)此與其對(duì)話；設(shè)計(jì)對(duì)話段語(yǔ)音接收單元和語(yǔ)音間歇檢測(cè)單元檢測(cè)練習(xí)者 語(yǔ)音的停頓時(shí)間，作為預(yù)存的對(duì)話段的啟動(dòng)。
實(shí)施例2:
硬件配置
該機(jī)由話筒1、對(duì)話段語(yǔ)音接收單元2、語(yǔ)音間歇檢測(cè)單元3、控制單元4、 聲庫(kù)5、音頻輸出電路6、聲音播放器7、輸入輸出接口 8、對(duì)話段庫(kù)9、 PC 機(jī)和電源11組成，對(duì)話段語(yǔ)音接收單元2、語(yǔ)音間歇檢測(cè)單元3、控制單元4、 聲庫(kù)5、音頻輸出電路6和對(duì)話段庫(kù)9安裝于一塊印刷電路板13上，電源電 路也設(shè)計(jì)在印刷電路板13上，電池12按安裝在機(jī)殼上，聲音播放器7具體分 成揚(yáng)聲器和耳機(jī)。輸入輸出接口8也分成顯示單元1S和輸入單元16，又設(shè)計(jì)一個(gè)電源開關(guān)14，做為整機(jī)電源。
工作狀態(tài)該機(jī)有三個(gè)工作狀態(tài)，編輯、下載和練習(xí)狀態(tài)；
1、 編輯
通過輸入輸出接口 8選擇，使該裝置進(jìn)入編輯狀態(tài)。然后逐一褕入第一斗對(duì) 話段各字/詞所對(duì)應(yīng)的輸入編碼，最后輸入該對(duì)話段的結(jié)束碼。再按此法輸入 以后的對(duì)話段及結(jié)束碼。控制單元4將這些對(duì)話段的輸入碼和結(jié)束碼順序存入 對(duì)話段庫(kù)中，供對(duì)話練習(xí)之用。
2、 下載
開機(jī)后，用連接線把本裝置的USB 口 10和PC機(jī)的USB 口相連，把包含內(nèi) 存的對(duì)話段的信息下載，控制單元把下載的對(duì)話段信息存入對(duì)話段庫(kù)9中，供 對(duì)話練習(xí)之用。
3、 對(duì)話練習(xí)
通過輸入輸出接口 8使程序進(jìn)入對(duì)話功能后，控制系統(tǒng)從對(duì)話段庫(kù)9鬼出 第一個(gè)對(duì)話段機(jī)內(nèi)編碼送到緩存區(qū)，再順序送入聲庫(kù)5使聲音播放器播放預(yù)存 的對(duì)話段；或邊取對(duì)話段機(jī)內(nèi)編碼邊送入聲庫(kù)進(jìn)行內(nèi)存對(duì)話段播放，直到取到 結(jié)束碼為止；然后留下間歇時(shí)間給練習(xí)者說話；再次播放存儲(chǔ)的下一個(gè)對(duì)話段 由對(duì)話段語(yǔ)音接收單元2和語(yǔ)音間歇檢測(cè)單元3檢測(cè)到練習(xí)者說話結(jié)束后啟 動(dòng)；
對(duì)話段語(yǔ)音接收單2和語(yǔ)音間歇檢測(cè)單元3這樣工作話筒1檢測(cè)練習(xí)者 的說話語(yǔ)音，再經(jīng)對(duì)話段語(yǔ)音接收單元2進(jìn)行濾波和放大，語(yǔ)音間歇檢測(cè)單元 3檢測(cè)這個(gè)聲音輸入信號(hào)的電平值。當(dāng)這個(gè)電平值為零(足夠小)且保持一段 時(shí)間后(可設(shè)定)，可認(rèn)定練習(xí)者說完話，由控制單元啟動(dòng)原存入的下一個(gè)對(duì) 話段的播放。
實(shí)施例3:
使用C8051F020型單片機(jī)實(shí)現(xiàn)控制單元4,因C8051F020型單片機(jī)上有 專門的A/D轉(zhuǎn)換單元，并配有可編程增益放大器，所以對(duì)話段語(yǔ)音接收單元2 也可用其來(lái)實(shí)現(xiàn)；語(yǔ)音間歇檢測(cè)單元3用C8051F020的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。WTS"701是一個(gè)由輸入編碼控制的可輸出漢語(yǔ)或英語(yǔ)的芯片，因此聲庫(kù)5由WTS701 語(yǔ)音芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。WTS701也可直接輸出音頻功率信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)音頻輸出電 路6的功能。對(duì)話段庫(kù)9和其它有關(guān)數(shù)據(jù)存放于8M存儲(chǔ)器AT45DB081中。 電源功能由鋰電池充電芯片MAX1551和電源芯片MAX1552來(lái)充當(dāng)；電池采 用單節(jié)鋰電池；顯示單元15采用SED1335液晶控制芯片來(lái)控制320*240的液 晶屏，液晶屏的對(duì)比度調(diào)節(jié)由數(shù)字電位器DS1803來(lái)進(jìn)行；輸入單元16使用 ADS7843觸摸屏控制器來(lái)控制觸摸輸入，也可使用鍵盤控制芯片CH452控制 按鍵輸入；CP2102芯片把C8051F020的UART 口轉(zhuǎn)換成l^SB接口，實(shí)現(xiàn)通 迅接口 USBIO的功能。 實(shí)施例4:
本發(fā)明的電路連接關(guān)系為如圖15所示，C8051F020型單片機(jī)是一個(gè)有專 門的A/D轉(zhuǎn)換單元、UART 口、 SMBUS 口和SPI串口的片上系統(tǒng)型芯片，因 此語(yǔ)音輸入單元先接于插座J6的24腳上(ADO)，再連到C8051F020型單片機(jī) 的A/D輸入口 19腳上(AIN0.1); CP2102芯片把C8051F020的UART 口轉(zhuǎn)換 成USB接口，因此C8051F020的62腳(P0.0)和61腳(P0.1)分別接在CP2102芯 片的26腳和25腳，CP2102芯片的8、 6、 5腳接到USB插座J5的1、 2、 3腳； 數(shù)字電位器DS1803和鍵盤控制芯片CH452是SMBUS接口的芯片，因而數(shù) 字電位器DS1803的9腳(SDA)和鍵盤控制芯片CH452的26腳(SDA)都連到 C8051F020型單片機(jī)的56腳(P0.6)，數(shù)字電位器DS1803的8腳(SCL)和鍵盤控 制芯片CH452的27腳(SCL)都連到C8051F020型單片機(jī)的55腳(P0.7); WTS701語(yǔ)音芯片、存儲(chǔ)器AT45DB081和ADS7843觸摸屏控制器都是SPI 接口，因此WTS701語(yǔ)音芯片的16腳(SCLK)、 7843觸摸屏控制器的16腳 (DCLK)和存儲(chǔ)器AT45DB081的5腳(SCK)接到C8051F020的60腳 (P0.2)，WTS701語(yǔ)音芯片的6腳(MISO)、 7843觸摸屏控制器的-12腳(DOUT) 和存儲(chǔ)器AT45DB081的7腳(SO)接到C8051F020的59腳(P0.3)，WTS701語(yǔ) 音芯片的14腳(MOSI)、7843觸摸屏控制器的14腳(DIN)和存儲(chǔ)器AT45DB081 的6腳(SI)接到C8051F020的58腳(P0.4)，鋰電池充電芯片MAX1551的輸入腳4為充電電源輸入腳，鋰電池充電芯片MAX1551 的輸入腳1為USB來(lái) 的外部電源輸入，MAX1551輸出腳5串聯(lián)開關(guān)并經(jīng)單節(jié)鋰電池或直接和電源芯 片MAX1552的輸入腳2相連接，MAX1552的輸出腳16為各個(gè)芯片提供3.3V 電源。J7的9到24腳經(jīng)電阻Rll到R26與鍵盤控制芯片CH452的15到1 腳相連；J8和按鍵K0到K17單獨(dú)做成一塊鍵盤板，因而J8的8、 9、 10腳 和17到24腳與按鍵的引出端相連;主板的J7和鍵盤板的J8通過軟排線相連， 接插件T-LCD把液晶顯示屏、觸摸屏連接到電路上； II-C/AD-DA-I/07843/POW是一個(gè)外擴(kuò)接插件，這里把語(yǔ)音輸入連到電路板 上；JTAG接口是C8051F020型單片機(jī)的仿真接0，因此其4到7擲與 C8051F020型單片機(jī)的1到4腳相聯(lián)。
權(quán)利要求
1. 一種對(duì)話練習(xí)機(jī)，其組成包括機(jī)殼、話筒、聲音播放器、裝在機(jī)殼內(nèi)的印刷電路板、其特征是所述的印刷電路板上分別接有對(duì)話段語(yǔ)音接收單元、語(yǔ)音間歇檢測(cè)單元、控制單元、聲庫(kù)、音頻輸出電路、輸入輸出接口、對(duì)話段庫(kù)、PC機(jī)和電源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)話練習(xí)機(jī)，其特征是所述的輸入輸出接口分成 顯示單元和輸入單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對(duì)話練習(xí)機(jī)，其特征是所述的對(duì)話練習(xí)機(jī)的 電路連接為C8051F020型單片機(jī)是一個(gè)有專門的A/D轉(zhuǎn)換單元、UART 口、 SMBUS 口和SPI串口的片上系統(tǒng)型芯片，語(yǔ)音輸入單元先接于插座J6上，再連 到C8051F020型單片機(jī)的A/D輸入口上；CP2102芯片把C8051F020的UART 口轉(zhuǎn)換成USB接口， C8051F020與CP2102芯片相連，同時(shí)所述的CP2102芯片 接到USB插座J5上；數(shù)字電位器DS1803和鍵盤控制芯片CH452是SMBUS 接口的芯片，所述的數(shù)字電位器DS1803和鍵盤控制芯片CH452都連到 C8051F020型單片機(jī)上；WTS701語(yǔ)音芯片、存儲(chǔ)器AT45DB081和AD，78—43 觸摸屏控制器都接到C8051F020上，鋰電池充電芯片MAX1551串聯(lián)開關(guān)并 經(jīng)單節(jié)鋰電池或直接和電源芯片MAX1552相連接；J7與鍵盤控制芯片CH452 相連；J8與按鍵的引出端相連；主板的J7和鍵盤板的J8相聯(lián)；接插件T-LCD 把液晶顯示屏、觸摸屏連接到電路上；II-C/AD-DA-I/07843/POW是一個(gè)外擴(kuò) 接插件把語(yǔ)音輸入連到電路板上；JTAG接口是C8051F020型單片機(jī)的仿真接 口，與C8051F020型單片機(jī)相聯(lián)。
全文摘要
對(duì)話練習(xí)機(jī)，用來(lái)訓(xùn)練語(yǔ)言的對(duì)話能力，其通過優(yōu)化的學(xué)習(xí)管理技術(shù)和恰當(dāng)硬件配置，建立對(duì)話自動(dòng)練習(xí)的通用平臺(tái)。對(duì)話練習(xí)機(jī)，其組成包括機(jī)殼、話筒(1)、聲音播放器(7)、裝在機(jī)殼內(nèi)的印刷電路板(13)、所述的印刷電路板(13)上分別接有對(duì)話段語(yǔ)音接收單元(2)、語(yǔ)音間歇檢測(cè)單元(3)、控制單元(4)、聲庫(kù)(5)、音頻輸出電路(6)、輸入輸出接口(8)、對(duì)話段庫(kù)(9)、PC機(jī)(10)和電源(11)。本發(fā)明適用于語(yǔ)言的對(duì)話能力的訓(xùn)練。
文檔編號(hào)G09B5/00GK101425235SQ200610010
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2006年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月18日
發(fā)明者丁 王 申請(qǐng)人:黑龍江大學(xué)