基于大数据语音交互的语言自主学习系统的制作方法

文档序号:15446226发布日期:2018-09-14 23:23阅读:206来源:国知局

本发明涉及基于大数据语音交互的语言自主学习系统。



背景技术:

语言是人们交流的媒介,人们通过语言学习获得多种多样交流技巧。语言学习包括对一系列声音或符号及其约定俗成意义的识别、再认进而重现,以及对使用语言所必需的动作技巧的掌握,例如发音和书写等动作技能的掌握。

现有专利cn101739870公开了一种交互式语言学习系统及交互式语言学习方法,所述交互式语言学习系统的核心模块包括特征提取模块、语音识别模块、发音评价模块、韵律检测模块、韵律评价模块,它们一起组成发音及韵律检测模块。所述交互式语言学习系统能实时的将学习者的语音输入进行判断和反馈,使学习者能够精确把握自己发音的具体错误之处,并结合反馈结果和记忆曲线动态提供记忆内容,使学习者能够循序渐进的提高语言水平,形成一种交互式的学习方式。

在使用上述的语言学习系统时,学习语言过程较长,学习过程中产生的语言数据量巨大,存储量大,容易使系统出现故障;同时,若学生的声音较轻较弱,语音识别模块无法完整准确识别学生的语音声音。



技术实现要素:

本发明意在提供一种基于大数据语音交互的语言自主学习系统,以解决学生声音较轻较弱时语音识别模块获取语音信息不完全不准确的问题。

本方案中的基于大数据语音交互的语言自主学习系统,包括后台数据库,还包括学习终端,所述学习终端包括存储模块、语音采集模块、播放模块、显示模块、通信模块和控制模块,所述存储模块中预存有语言学习信息,所述播放模块电连接控制模块,所述控制模块获取存储模块中的语言学习信息传送至播放模块,所述播放模块用于播放语言学习信息,所述控制模块获取语言学习信息后控制显示模块进行显示;

所述语音采集模块电连接控制模块,所述语音采集模块用于采集学生学习语言时的语音信息并传送至控制模块;

还包括检测筒,所述检测筒的内底上固设有永磁铁,所述检测筒的入口处设有在声波作用下振动的振片,所述检测筒内底中设有感应线圈,所述感应线圈的上端抵住振片,所述感应线圈的下端穿设在永磁铁上,所述感应线圈的两接线头间连接有二极管,所述感应线圈于二极管正极一端电连接控制模块;

所述控制模块获取感应线圈的电流信号后将采集的语音信息发送至通信模块,所述通信模块将采集的语音信息发送至后台数据库。

本方案的工作原理及有益效果是:在学生学习时,由控制模块获取存储模块中的语音学习信息,例如语言学习信息可以是语言的各个音节、单词或句子信息等,控制模块控制播放模块对语言学习信息进行播放,学生可根据播放出的信息进行语言学习,如重复各个音节、单词或句子的发音等,然后语音采集模块对学生学习时的发音进行采集,语音采集模块获取的语音信息发送至控制模块;同时,学生学习时发出声音的声波传递到检测筒中,使检测筒中的振片振动,振片振动时使感应线圈进行移动,感应线圈切割永磁铁的磁感线并产生感应电流,控制模块获取到电流信号,控制模块将采集到的语音信息发送至通信模块,通信模块将采集到的语音信息发送至后台数据库存储,可从采集的语音信息数据中得到学生的学习效果。

与现有技术相比,在采集学生学习语言的语音信息时,检测筒中的振片根据声波进行振动,从而让感应线圈切割磁感线产生感应电流,再在获取感应电流信号后向后台数据库发送采集到的语音信息,当学生学习的语音声波无法使振片振动时,即学生学习时发出的声音较轻较弱,语音采集模块采集到的语音信息就不完整或不准确,以感应电流来衡量是否采集到准确完整语音信息,避免将不完整或不准确的语音信息发送给后台数据库,防止从语音信息数据中获得错误的学习效果。

进一步,所述检测筒与语音采集模块相邻设置。

在语音采集模块采集学生学习的语音信息同时,减小声波传递到检测筒的距离,避免距离太远而接收不到声波导致通信模块漏发采集的语音信息。

进一步,所述存储模块中预存有重新输入语音信息的提示信息,所述控制模块在获取语音信息后且未获取电流信号时将提示信息发送至播放模块,所述播放模块播放提示信息。

当学生学习时的声音较轻较弱时,控制模块将存储模块中的提示信息发送至播放模块进行播放,让学生重新输入语音信息,避免语音学习信息的漏采集。

进一步,所述振片朝向检测筒内底一侧上涂覆有绝缘层。

当感应线圈中产生感应电流时,绝缘层将感应电流隔离开振片,感应电流不会传导到振片上,避免学生误碰而触电。

进一步,所述二极管为双向触发二极管。

双向触发的二极管会让不同方向上的感应电流通过,不管感应线圈中的电流方向如何,都能检测到学习声音较小的情况,提高检测筒检测的准确性。

进一步,所述检测筒的内壁上滑动连接有成对设置的夹块,所述夹块内部分别设有相互吸引的磁铁,所述振片位于夹块之间,所述夹块朝向振片一侧的端面上固设有橡胶层。

在搬运时,滑动相互吸引夹块将振片固定在两块夹块间,橡胶层抵住振片,避免搬运学习终端时的抖动碰撞而使振片被损坏。

附图说明

图1为本发明基于大数据语音交互的语言自主学习系统实施例一的原理框图;

图2为学习终端的结构示意图;

图3为图2中检测筒的内部结构示意图;

图4为本发明基于大数据语音交互的语言自主学习系统实施例二中检测筒的结构示意图;

图5为本发明基于大数据语音交互的语言自主学习系统实施例二电路的原理框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明。

说明书附图中的附图标记包括:学习终端1、显示模块2、语音采集模块3、振片4、检测筒5、感应线圈6、永磁铁7、夹块8、储液盒9、气泵10、导电簧片11、压簧12、滑槽13、电源14、液管15、气管16、导电端子17。

实施例一

基于大数据语音交互的语言自主学习系统,如图1和图2所示:包括后台数据库和学习终端1,后台数据库可使用现有的pc机,后台数据库与学习终端1间通过3g通信网进行无线通信,学习终端1包括存储模块、语音采集模块3、播放模块、显示模块2、通信模块和控制模块,控制模块可用现有的c8051f120单片机,存储模块中预存有语言学习信息和重新输入语音信息的提示信息,存储模块使用现有的hts721010a9e630硬盘存储,存储模块与单片机的输入引脚电连接,播放模块电连接单片机的输出引脚,语音播放模块可用现有的wtz700a语音播放器,控制模块获取存储模块中的语言学习信息传送至播放模块,播放模块用于播放语言学习信息,控制模块获取语言学习信息后控制显示模块2进行显示,显示模块2使用现有品牌为群创的lq035nc111液晶屏。

语音采集模块3与单片机的输入引脚电连接,语音采集模块3可用现有的max9812语音模块,语音采集模块3用于采集学生学习语言时的语音信息并传送至控制模块。

如图3所示,还包括检测筒5,检测筒5与语音采集模块3相邻设置在学习终端1上,检测筒5的入口与学习终端1表面平齐,检测筒5的内底上焊接有永磁铁7,检测筒5的入口处安装有在声波作用下振动的振片4,振片4使用现有电容麦克风中的金属振膜,检测筒5的内壁上滑动连接有成对设置的夹块8,即检测筒5的左侧和右侧内壁上开设滑槽,夹块8一端焊接具有弧形端面的滑头,滑头滑动连接在滑槽中,夹块8中分别嵌套有相互吸引的磁铁,振片4位于夹块8之间,夹块8朝向振片4一侧的端面上粘接有橡胶层,振片4朝向检测筒5内底一侧上涂覆有绝缘层,振片4的安装以不妨碍振片4振动为准,检测筒5内底中安装有感应线圈6,感应线圈6的上端抵住振片4,感应线圈6的下端穿过永磁铁7,即感应线圈6套在永磁铁7的外周沿上,感应线圈6的两接线头间连接有二极管,二极管为双向触发二极管,感应线圈6的一端电连接单片机的输入引脚,控制模块获取感应线圈6的电流信号后将采集的语音信息发送至通信模块,通信模块可用现有华为公司的mu709s-6系列3g模块,通信模块将采集的语音信息发送至后台数据库,控制模块在获取语音信息后且未获取电流信号时将提示信息发送至播放模块,播放模块播放提示信息。

学习终端1包括壳体,学习终端1的各个封装在壳体中,其中显示模块2露出壳体的表面供学生观看,语音采集模块3的采集端口露出壳体表面采集语音信息,学习终端1上电连接供电插头,供电插头插入插座后给各个模块的工作供电,在使用学习终端1。

具体使用时,在搬运学习终端1过程中,滑动相互吸引夹块8将振片4固定在两块夹块8间,橡胶层抵住振片4,避免搬运学习终端1时的抖动碰撞而使振片4被损坏。

学生通过学习终端1进行学习,插上供电插头后,先由控制模块获取存储模块中的语音学习信息,例如语言学习信息可以是语言的各个音节、单词或句子等的发音信息,控制模块控制播放模块对语言学习信息进行播放,学生可根据播放出的信息进行语言学习,即学生重复发出各个音节、单词或句子的发音等,然后语音采集模块3对学生学习时的发音进行采集,语音采集模块3获取的语音信息发送至控制模块。

学生学习时发出声音的声波传递到检测筒5中,若声波使检测筒5中的振片4振动,振片4振动时使感应线圈6进行移动,感应线圈6切割永磁铁7的磁感线并产生感应电流,感应电流导通二极管,控制模块获取到电流信号,控制模块根据电流信号将采集到的语音信息发送至通信模块,通信模块将采集到的语音信息发送至后台数据库存储,可从采集的语音信息数据中得到学生的学习效果。

若学生学习时发出声音的声波不足以使振片4振动,即学生学习时的声音较轻或较弱,控制模块将存储模块中的提示信息发送至播放模块进行播放,让学生重新输入语音信息,避免语音学习信息的漏采集。

实施例二

与实施例一的区别在于,如图4和图5所示,滑槽13的内壁上安装有两个导电端子17,振片4的左侧端部上粘接有可接触到导电端子17的导电簧片11,两个导电端子17上分别电连接有导线,导线间电连接有电源14,电源14可用现有的蓄电池实现,蓄电池保证气泵10的正常工作,导线电连接气泵10,气泵10可用现有型号为vlk5504的微型气泵,让电源14可给气泵10供电,在检测筒5左侧壁上的滑槽13中卡接压簧12,压簧12的顶部自由端抵住导电簧片11,可在夹块8固定振片4的位置时进行支撑。

在检测筒5左侧侧壁上焊接封闭的储液盒9,储液盒9内盛有酒精,储液盒9的底端部安装有液管15,液管15沿着振片4的长度方向延伸布设,液管15与储液盒9的连接处粘接有软质的封片,液管15上均匀开设多个喷口,喷口朝向振片4设置,气泵10安装在检测筒5的左侧壁上,气泵10位于储液盒9下方,气泵10上焊接气管16,气管16的输出端连接到储液盒9的顶端部处,气管16的输出端位于酒精液面上方。

当振片4受到声波的作用力振动以及声音气流冲击时,振片4带动导电簧片11上下波动,使导电簧片11连通两个导电端子17,气泵10连通电源14,气泵10向储液盒9充入空气,空气使储液盒9中的压力增大,从而让酒精将封片抵开,酒精被抵入液管15中并从喷口喷到振片上,由于学生在学习时,学生口气中细菌或学生口水沾和振片4上灰尘滋生的细菌,酒精喷洒到振片4上可给振片4杀菌,减少学生在学习过程中沾染细菌。

以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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