智能语音识别、合成、评测技术运用在导游智能教学中的效果分析

摘要：在导游的教学中，导游讲解是最为重要的技能之一，也是广大学生在以后从事导游工作时需要具备的重要技能之一。而伴随着智能语音技术的发展和更新，它能够增加学生写作能力和导游语言表达的能力水平，并改变当前导游讲解的训练和评价模式。本文主要分析了导游VR智慧教学系统，并详细叙述了智能语音技术在导游教学中的应用。

关键词：智能语音；智慧教学系统；导游；VR；实训

当前在全球科技发展中，人工智能技术的迅速发展，智能语音技术是一项非常重要的技术。随着不断的发展，智能语音技术已经变得非常的完善和成熟，且运用到了不同的行业之中。在我国，语音技术的相关研究起步较晚，直到20世纪80年代才开始将语音技术逐渐融入到社会各个行业中。如今，智能语音技术已经在金融、电信、交通等领域得到了广泛的应用。作为一项日趋成熟的新技术，智能语音技术也在教育教学领域中得到广泛的使用。智能语音技术的语音识别、语音合成、语音评测等功能能够促进教育教学水平的提高，并在教学中展现出明显的优势。导游讲解是广大导游必须具备的技能，也是未来从事导游行业的重要技能。而导游讲解的水平取决于对知识的掌握水平、导游词的写作、语言表达等因素。基于智能语音技术的智慧教学系统则能够为广大学生提供良好的帮助，促进他们各项能力的提升。

一、智能语音技术分析

针对智能语音技术来讲，其最大的作用是为了实现人机语言之间的通信，主要涉及语音的识别、合成、评测等技术。语音的识别主要目标是使计算机可以接收、识别和理解人的言语信息，然后再把这些语音信息进行自动转换成文本信息或者生成一些命令的相关技术，进一步实现了人机交互时的输入功能。语音合成主要目标是使计算机能够像人一样进行语音输出，通过把文本信息予以转变为语音信息，进一步实现了人机交互时的输出功能；语音评测主要是能够自动对发音人的语音水平进行评价，并对存在的问题进行有效地分析。

本次分析研究的系统中采取语音识别和测评的相关技术。

（一）智能语音技术人机交互原理分析

图1为人机交互的原理，智能语音人机交互基本为语音的识别、合成、评测三个方面。当前所使用的智能语音系统基本在人机交互中采取的过程从语音识别开始，当智能语音系统接收到相关的语音信息之后再利用预设算法对其进行转换处理，并生成文本信息，最后实现人机交互的输入，当信息输入完成后，经语音的评测技术对输入信息与系统语料库加以对比，再依据事先的预设评测标准进行输出评测的最终结果，之后由语音合成技术把文本的信息进行转换，再把转换的语音信息加以输出。

（二）智能语音技术在教学应用现状分析

当下，随着语音识别和测评的技术在国内的快速发展，进而促进智能语音技术运用在教学中的发展。例如，在英语的教学，通过使用不同的口语学习软件，可以提高学生英语的水平。在普通话的教学中，使用智能语音技术可以提高学生的普通话水平。此类基于智能语音技术的教学软件能够激发学生的学习动力和兴趣，从而有效地提高教学效果。

通过利用关键词在中国知网中进行搜索，即以“智能语音技术”“语音识别技术”等进行搜索发现显示的搜索结果和相关的教学文献较少，绝大多数是针对英语和普通话所开展的研究，而和导游相关的教学参考资料非常少。而在现实中的导游教学发现，使用智能语音技术只是为了丰富导游教学中的教学方法，例如在景区内开展的语音导览服务，对于导游的教学来讲，当下缺少功能较为完整的教学系统。

二、智能语音技术在导游VR智慧教学系统的应用分析

导游VR智慧教学系统是非常智能的系统，此系统融合了多种特色功能，并且对虚拟仿真和多媒体的相关资源及智能语音功能加以有效地整合，进而实现了较好的智能语音功能。通过使用语音的识别技术而实现对讲解语音的智能转换，利用知识图谱与语音语料库实现了对文本的智能化批改，利用语音评测对讲解的内容加以智能的评价，并将其及时予以反馈。

（一）语音识别技术应用分析

在智能语音中的识别系统主要包括两个阶段的构建，即分别是数据训练和模型匹配识别的两个阶段。首先在数据训练的阶段中需要提前对语音语料库的信号处理与特征的挖掘加以收集，进一步得出在语音识别时需要使用的语言和声学的相应模型。所以在智能语音系统中的语料库非常重要，因此在设计时必须重视起来。

1.语音语料库设计

语音语料库也是数据库，主要是保存语言的音频文件与文字的副本。而导游VR智慧教学系统就是运用了语料库为基础的语音识别系统，其中语音识别是运用了大量詞汇的连续语音识别技术，所以在对此类的语音识别系统进行语音语料库的设计时，必须事先选择合适的语料，并且这些语料还应能尽可能地涵盖不同的语言现象，进而提升语音的识别效率。根据当下的导游证考证的相关要求，需要设计包含普通话和英语的双语语音语料库。

2.导游词智能转换批改

以往进行导游讲解课堂训练主要使用先书写再口述的模式，而且导游词是事先写作完成的，由学生自己先编写导游词，再经教师进行润色批改之后进行背诵和讲解，按照这种模式所编写的导游词大多都倾向于书面化，而且学生在背诵时也面临一定困难，讲解过程中显得生硬。为有效的解决此问题，在导游VR智慧教学系统重点设计了语音识别导游词的智能转换和批改功能。学生通过运用利用导游VR智慧教学系统语音的转换功能把口述导游词进行语音的录入，然后再进行转换为文本。导游VR智慧教学系统中还对文本进行了智能化的批改，对存在语法错误等相关问题进行了标注，学生则可以依据批改结果对导游词加以修改，进而可以促使学生编写的导游词更加生动。该功能可以提高学生的导游词写作能力。

（二）语音评测技术应用分析

1.语音评测框架与流程

语音评测必须建立相应的语音模型，以及评分映射的模型，此技术主要是基于以非常标准发音建立的语音语料库，在获取标准发音的相关数据后，需要对语音的特征进行有效提取，最终建立语音的模型。通过该模型，计算机可以自动分析标准发音，并对不准确的发音进行提示或批改。下图2显示为语音评测的基础框架，语音的评测主要包含建立发音的模型、发音韵律质量分析、人工评分的映射训练等。

语音评测流程如下：首先，系统接收学生语音输入，然后对其语音的特征进行提取，再利用语音语料库的语音模型针对语音的特征开展音段的切分。一般情况下，使用Viterbi算法进行切分。随后，对音段的发音质量测度进行计算，再利用已经训练完成的评分映射模型将质量测度转变为分数。

2.导游讲解智能评价

当下对导游的讲解开展的评价模式几乎运用了主观性的评价，并且评分基本是由教师主观的判断进行测评。而在现实的教学过程中使用此评测方式会出现较为明显的两个问题，一是采取主观性评价模式占用了教师的大量，耗时耗力且评价的效率非常低，二是虽然评分统一标准，但是不同的教师水平存在很大的不同，且个人的主观意识和喜好等因素也会对评分有较大的影响，进而则容易出现评分的偏差，对评分公正性产生了不利的影响。

为解决上述问题，导游VR智慧教学系统添加智能评价的功能，通过运用语音的评测技术对学生讲解的语音录制后和语音语料库进行比对，再依据评分的标准对语音进行评测打分，并对无法识别的语音文字和错误文字进行标注，学生再依据系统的评分与错误的提示加以修正存在的问题，进而可以有效地提高导游语言的表达能力。而在设计此功能时主要参考我国普通话水平测试的系统，当前的语音评测只是对学生的导游讲解流畅度及发音进行相应的测评，但考虑导游讲解具有一定的特殊性，所以在后续还需要融入对讲解的语调及情绪的相应评价。

语音评测能够把学生自身学习的实际情况呈现出来，进而可以让学生自己对于存在的问题加以有效的矫正，进一步提升自己的水平。而且教师也可以在课上运用语音的评测来掌握学生讲解的实际水平。学生使用语音评测功能在课前课后进行训练，也降低了教师的工作负担，又进一步提升了评测公正性。

（三）应用效果

通过把导游VR智慧教学系统应用在实际的课堂教学中也取得较好的效果。

1.语音评测可信度

可信度的测试通过多位导游教师对学生导游讲解评价，再和语音评测系统进行对比，结果表明教师的人工评分和系统评分基本一致，所以可信度高。

2.語音识别准确度

通过测试显示学生讲解流利，并且普通话标准，识别率在95%以上，准确度较高。另外对系统无法识别的字符通过设置符号提醒学生，方便其及时地进行修改，对生僻字和专用词予以语料库补充，并不断的增加识别准确度。

3.学生满意度

调查显示，经过对收回的问卷调查进行分析，有95%的学生表示导游VR智慧教学系统非常好用，他们打算在后续继续使用该系统开展导游的讲解训练。此外，有92%的学生认为使用该系统可以提升他们的语言表达和写作的能力。

三、结束语

智能语音技术的应用颠覆了传统的导游讲解训练方式。本次研究通过改进和设计导游VR智慧教学系统，解决了导游讲解训练中的问题。该系统基于智能语音技术可以提高学生的表达能力和写作能力，虽然当前系统还存在一定的局限性，例如缺少语音的合成功能，后续可以进一步完善系统。

作者单位：刘鹏 中国联合网络通信有限公司枣庄市分公司

参  考  文  献

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刘鹏（1968.08-）男，湖北洪湖，大学，高级工程师，研究方向：数字城市、大数据。