用于语言学机的片上系统

摘要

本发明涉及用于语言学机的片上系统，属于语音技术和嵌入式系统领域，本系统包括语音处理芯片硬件模块以及固化在其上的操作系统模块、标准发音播放模块、录音模块、录音回放模块、语速调节模块和发音质量评价模块。语音处理芯片硬件模块可为16位或以上的通用或专用数字信号处理芯片。标准发音播放模块可采用宽带语音编解码技术，录音和录音回放模块可采用低码率的窄带语音编解码技术，语速调节模块具有调节范围大且失真小的特点、发音质量平年国家模块具有评价准确度高且稳健性好的特点。采用本发明的片上系统构成的嵌入式英语学系统可以用于人机交互教学和客观的口语水平测试。

主权项

一种用于语言学习机的片上系统，包括语音处理芯片硬件模块以及固化在其上的操作系统模块、标准发音播放模块、录音模块、录音回放模块、语速调节模块和发音质量评价模块；其特征在于，A、所述语音处理芯片硬件模块，作为本片上系统的硬件平台；B、所述操作系统模块，用于有效管理系统资源，驱动底层硬件，调度应用程序任务；C、所述标准发音播放模块，用于将预先压缩编码的标准发音语音进行解码后播放；D、所述录音模块，用于录制用户的语音并提取语音特征，该模块包括：(1)用于将用户的模拟语音信号转换成数字语音的A/D模块；(2)用于将该数字语音进行分帧成为分帧信号的分帧模块；(3)用于检测当前分帧信号是否为语音的实时端点检测模块；(4)用于检测音量是否适中的音量检测模块；(5)用于对分帧语音进行压缩的编码模块；(6)用于对分帧语音提取用于发音质量评价的语音特征的语音特征提取模块；E、所述录音回放模块，用于对D(5)中所述编码模块压缩的数字语音进行解码播放；F、所述语速调节模块，用于对所述标准发音播放模块和录音回放模块解码后的数字语音进行时域压扩得到语速改变后的数字语音；G、所述发音质量评价模块，用于对用户发音质量进行评价，具体包括：(1)用于训练基于音素的标准发音模型的模型训练模块；(2)用于生成标准发音网络的网络生成模块；(3)用于将所述语音特征提取模块提取的语音特征与网络生成模块生成的标准发音网络进行强制匹配的最优路径搜索模块；(4)用于计算整句的发音质量分数的评分模块：利用所述最优路径搜索模块中所说的最优路径信息计算得到每帧语音特征的置信分数，并计算路径上每个状态的置信分数，再对最优路径上所有状态的置信分数取平均得到整句的置信分数；利用映射函数将所说的整句置信分数映射到主观评价分数区间，得到最终的发音质量分数。