对话练习机的制作方法

文档序号:2610993阅读:166来源:国知局
专利名称:对话练习机的制作方法
技术领域
本发明涉及一种对话练习机。
背景技术
语言的交际功能主要体现在对话上,但语言对话练习却由于难以找到胜 任的对话者而不能进行,像复读式装置或划线提问式笔试这类间接训练,并 不能得到良好的效果,因此, 一种担当对话者的自动化的语音对话练习机是 十分必要的,本发明将预存的对话段放出,作为某(些)个对话方;练习者 据此与其对话;引入对话控制功能,作为预存对话段的启动。

发明内容
本发明的目的是提供一种将预存的对话段放出,作为某(些)个对话方; 练习者据此与其对话的对话练习机。
上述的目的通过以下的技术方案实现
一种对话练习机,其组成包括机壳、话筒、声音播放器、装在机壳内 的印刷电路板、所述的印刷电路板上分别接有对话段语音接收单元、语音间 歇检测单元、控制单元、声库、音频输出电路、输入输出接口、对话段库、 PC机和电源。
上述的对话练习机,所述的输入输出接口分成显示单元和输入单元。 上述的对话练习机,所述的对话练习机的电路连攀为CS0S1F020型考f 机是一个有专门的A/D转换单元、UART 口、 SMBUS 口和SPI串口的片上 系统型芯片,语音输入单元先接于插座J6上,再连到C8051F020型单片机的. A/D输入口上;CP2102芯片把C8051F020的UART 口转换成USB接口, C8051F020与CP2102芯片相连,同时所述的CP2102芯片接到USB插座J5 上;数字电位器DS1803和键盘控制芯片CH452是SMBUS接口的芯片,所 述的数字电位器DS1803和键盘控制芯片CH452都连到C8051F020型单片 机上;WTS701语音芯片、存储器AT45DB081和ADS7843触摸屏控制器都接到C8051F020上,锂电池充电芯片MAX1551串联开关并经单节锂电池或 直接和电源芯片MAX1552相连接;J7与键盘控制芯片CH452相连;J8 与按键的引出端相连;主板的J7和键盘板的J8相连;接插件T-LCD把液 晶显示屏、触摸屏连接到电路上;II-C/AD-DA-I/07843/POW是一个外扩接 插件把语音输入连到电路板上;JTAG接口是C8051F020型单片机的仿真接 口,与C8051F020型单片机相联。 这个技术方案有以下有益效果
1. 本发明采用现代微电子技术实现方案,具有便捷性、智能性和体积小 的优点。
2. 本发明装有USB接口,可以将对话练习信息通过PC机传入。
3. 本发明设有的键盘或触摸输入,使练习者可以简单的自行输入练习者 需要的对话练习信息。
4. 本发明设计专门的对话段语音接收单元和语音间歇检测单元,用来检 测练习者所说的一段对话的是否完成。
5. 本发明设有对话段预存装置、声库、音频输出电路,可以放出预存对 话段,做为对话方与练习者进行对话练习。
6. 本发明引入练习者对话完成单元来启动接续对话,不必限定练习者的 练习时间,能够容纳练习者由慢到快的练习节奏和进程。
7. 本方案的人机交互对话方案,具有逼近自然人群对话的优点。
8. 本发明作为电子技术重现的的预存对话方,具有稳定不变的对话表达 品质,因而可多次重复进行规范的对话练习。


附图l是本产品原理框图。
附图2是本产品的结构示意附图3是本产品的充电和电源部分电原理附图4是本产品中把液晶显示屏、触摸屏连接到电路上的插件电路图; 附图5是本产品的一个外扩接插件的电原理图;附图6是本产品的触摸屏输入管理电原理图; 附图7是本产品的控制和USB 口转接电原理图; 附图8是本产品的对话段和数据存储器电原理图; 附图9是本产品的声库部分电原理图; 附图10是本产品的键盘控制芯片原理图; 附图11是本产品的键盘输入管理电原理图; 附图12是本产品的数字电位器电原理图; 附图13是本产品的控制用单片机电原理图; 附图14是整块印刷电路板的结构示意附图15是本产品的总体电路连接图(本申请电路芯片上或线路上具有
相同符号或相同数字的线路之间具有连接关系)。
本发明的
具体实施例方式
实施例l:
练习方法
预先设定对话脚本的二人或多人的语音对话段构成一个完整的连续的对 话语音流;把其中的部分角色语音对话段预存在存储器中,另一些角色对话段 由练习者(一个或多个)来充当。
根据对话脚本的情况,对话由内存对话段或练习者开始。 一个内存对话段 播出后,即由控制器通过对话段语音接收单元和语音间歇检测单元检测练习者 语音的停顿时间。基于正常表达的练习者对话段的中的字、词和句间的停顿小 于对话段结束的事实,可以检测出练习者对话段的结束。控制器检测到练习者 对话段的结束后,播出下一个预先设定的内存对话段。练习者根据理解内存对 话段的内容和语气语调来确定内存对话段的结束,以开始说出一个新的对话 段。周而复始,练习者对话段的表达和内存的对话段的播放可共同组成一个完 整的表达一定信息交互的对话段语音流,完成对话练习的功能^
内存对话段的存取
内存对话段的存储形式为某种语言的机内编码,这种机内编码与语音芯片中的字/词的语音信息存在确定的规律,因而可通过该编码得到对应的语音
信息。内存对话段的存放介质为FLASH闪存,因而'可在线更改。每个内一#T 存储的对话段有唯一的一个地址,并给对话段设定顺序等特定标志信息。可 由标志信息取得对话段的地址,再取出该对话段的语音编码信息,进而取得 对应的语音信息,送到声音播放器播放。 内存对话段的来源
内存对话段的来源有三个, 一是预先存储在存储器中,二是通过USB 口输入,三是由练习者通过输入输出接口输入。
练习者通过输入输出接口输入内存对话段的方法是通过输入输出接口 输入对话段中每个字/词的输入码,再由控網单元将其转换为机内编码。每个 对话段输入完后,再输入一个段结束码。
对话段间歇时间的检测
检测练习者的说话语音,再经进行滤波和放大,检测这个声音输入信号 的电平值。当这个电平值为零(足够小)且保持一段时间后(可设定),可 认定练习者说完话,由控制单元启动原存入的下一个对话段的播放。
对话练习装置的构成
该装置的特点是,将预存的对话段放出,作为某(些)个对话方;练习 者据此与其对话;设计对话段语音接收单元和语音间歇检测单元检测练习者 语音的停顿时间,作为预存的对话段的启动。
实施例2:
硬件配置
该机由话筒1、对话段语音接收单元2、语音间歇检测单元3、控制单元4、 声库5、音频输出电路6、声音播放器7、输入输出接口 8、对话段库9、 PC 机和电源11组成,对话段语音接收单元2、语音间歇检测单元3、控制单元4、 声库5、音频输出电路6和对话段库9安装于一块印刷电路板13上,电源电 路也设计在印刷电路板13上,电池12按安装在机壳上,声音播放器7具体分 成扬声器和耳机。输入输出接口8也分成显示单元1S和输入单元16,又设计一个电源开关14,做为整机电源。
工作状态该机有三个工作状态,编辑、下载和练习状态;
1、 编辑
通过输入输出接口 8选择,使该装置进入编辑状态。然后逐一褕入第一斗对 话段各字/词所对应的输入编码,最后输入该对话段的结束码。再按此法输入 以后的对话段及结束码。控制单元4将这些对话段的输入码和结束码顺序存入 对话段库中,供对话练习之用。
2、 下载
开机后,用连接线把本装置的USB 口 10和PC机的USB 口相连,把包含内 存的对话段的信息下载,控制单元把下载的对话段信息存入对话段库9中,供 对话练习之用。
3、 对话练习
通过输入输出接口 8使程序进入对话功能后,控制系统从对话段库9鬼出 第一个对话段机内编码送到缓存区,再顺序送入声库5使声音播放器播放预存 的对话段;或边取对话段机内编码边送入声库进行内存对话段播放,直到取到 结束码为止;然后留下间歇时间给练习者说话;再次播放存储的下一个对话段 由对话段语音接收单元2和语音间歇检测单元3检测到练习者说话结束后启 动;
对话段语音接收单2和语音间歇检测单元3这样工作话筒1检测练习者 的说话语音,再经对话段语音接收单元2进行滤波和放大,语音间歇检测单元 3检测这个声音输入信号的电平值。当这个电平值为零(足够小)且保持一段 时间后(可设定),可认定练习者说完话,由控制单元启动原存入的下一个对 话段的播放。
实施例3:
使用C8051F020型单片机实现控制单元4,因C8051F020型单片机上有 专门的A/D转换单元,并配有可编程增益放大器,所以对话段语音接收单元2 也可用其来实现;语音间歇检测单元3用C8051F020的软件来实现。WTS"701是一个由输入编码控制的可输出汉语或英语的芯片,因此声库5由WTS701 语音芯片来实现。WTS701也可直接输出音频功率信号,可以实现音频输出电 路6的功能。对话段库9和其它有关数据存放于8M存储器AT45DB081中。 电源功能由锂电池充电芯片MAX1551和电源芯片MAX1552来充当;电池采 用单节锂电池;显示单元15采用SED1335液晶控制芯片来控制320*240的液 晶屏,液晶屏的对比度调节由数字电位器DS1803来进行;输入单元16使用 ADS7843触摸屏控制器来控制触摸输入,也可使用键盘控制芯片CH452控制 按键输入;CP2102芯片把C8051F020的UART 口转换成l^SB接口,实现通 迅接口 USBIO的功能。 实施例4:
本发明的电路连接关系为如图15所示,C8051F020型单片机是一个有专 门的A/D转换单元、UART 口、 SMBUS 口和SPI串口的片上系统型芯片,因 此语音输入单元先接于插座J6的24脚上(ADO),再连到C8051F020型单片机 的A/D输入口 19脚上(AIN0.1); CP2102芯片把C8051F020的UART 口转换 成USB接口,因此C8051F020的62脚(P0.0)和61脚(P0.1)分别接在CP2102芯 片的26脚和25脚,CP2102芯片的8、 6、 5脚接到USB插座J5的1、 2、 3脚; 数字电位器DS1803和键盘控制芯片CH452是SMBUS接口的芯片,因而数 字电位器DS1803的9脚(SDA)和键盘控制芯片CH452的26脚(SDA)都连到 C8051F020型单片机的56脚(P0.6),数字电位器DS1803的8脚(SCL)和键盘控 制芯片CH452的27脚(SCL)都连到C8051F020型单片机的55脚(P0.7); WTS701语音芯片、存储器AT45DB081和ADS7843触摸屏控制器都是SPI 接口,因此WTS701语音芯片的16脚(SCLK)、 7843触摸屏控制器的16脚 (DCLK)和存储器AT45DB081的5脚(SCK)接到C8051F020的60脚 (P0.2),WTS701语音芯片的6脚(MISO)、 7843触摸屏控制器的-12脚(DOUT) 和存储器AT45DB081的7脚(SO)接到C8051F020的59脚(P0.3),WTS701语 音芯片的14脚(MOSI)、7843触摸屏控制器的14脚(DIN)和存储器AT45DB081 的6脚(SI)接到C8051F020的58脚(P0.4),锂电池充电芯片MAX1551的输入脚4为充电电源输入脚,锂电池充电芯片MAX1551 的输入脚1为USB来 的外部电源输入,MAX1551输出脚5串联开关并经单节锂电池或直接和电源芯 片MAX1552的输入脚2相连接,MAX1552的输出脚16为各个芯片提供3.3V 电源。J7的9到24脚经电阻Rll到R26与键盘控制芯片CH452的15到1 脚相连;J8和按键K0到K17单独做成一块键盘板,因而J8的8、 9、 10脚 和17到24脚与按键的引出端相连;主板的J7和键盘板的J8通过软排线相连, 接插件T-LCD把液晶显示屏、触摸屏连接到电路上; II-C/AD-DA-I/07843/POW是一个外扩接插件,这里把语音输入连到电路板 上;JTAG接口是C8051F020型单片机的仿真接0,因此其4到7掷与 C8051F020型单片机的1到4脚相联。
权利要求
1. 一种对话练习机,其组成包括机壳、话筒、声音播放器、装在机壳内的印刷电路板、其特征是所述的印刷电路板上分别接有对话段语音接收单元、语音间歇检测单元、控制单元、声库、音频输出电路、输入输出接口、对话段库、PC机和电源。
2. 根据权利要求1所述的对话练习机,其特征是所述的输入输出接口分成 显示单元和输入单元。
3. 根据权利要求1或2所述的对话练习机,其特征是所述的对话练习机的 电路连接为C8051F020型单片机是一个有专门的A/D转换单元、UART 口、 SMBUS 口和SPI串口的片上系统型芯片,语音输入单元先接于插座J6上,再连 到C8051F020型单片机的A/D输入口上;CP2102芯片把C8051F020的UART 口转换成USB接口, C8051F020与CP2102芯片相连,同时所述的CP2102芯片 接到USB插座J5上;数字电位器DS1803和键盘控制芯片CH452是SMBUS 接口的芯片,所述的数字电位器DS1803和键盘控制芯片CH452都连到 C8051F020型单片机上;WTS701语音芯片、存储器AT45DB081和AD,78—43 触摸屏控制器都接到C8051F020上,锂电池充电芯片MAX1551串联开关并 经单节锂电池或直接和电源芯片MAX1552相连接;J7与键盘控制芯片CH452 相连;J8与按键的引出端相连;主板的J7和键盘板的J8相联;接插件T-LCD 把液晶显示屏、触摸屏连接到电路上;II-C/AD-DA-I/07843/POW是一个外扩 接插件把语音输入连到电路板上;JTAG接口是C8051F020型单片机的仿真接 口,与C8051F020型单片机相联。
全文摘要
对话练习机,用来训练语言的对话能力,其通过优化的学习管理技术和恰当硬件配置,建立对话自动练习的通用平台。对话练习机,其组成包括机壳、话筒(1)、声音播放器(7)、装在机壳内的印刷电路板(13)、所述的印刷电路板(13)上分别接有对话段语音接收单元(2)、语音间歇检测单元(3)、控制单元(4)、声库(5)、音频输出电路(6)、输入输出接口(8)、对话段库(9)、PC机(10)和电源(11)。本发明适用于语言的对话能力的训练。
文档编号G09B5/00GK101425235SQ200610010
公开日2009年5月6日 申请日期2006年8月18日 优先权日2006年8月18日
发明者丁 王 申请人:黑龙江大学
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