科大訊飛語音技術(shù)在導(dǎo)航行業(yè)應(yīng)用方案

2009/03/30

前言　　

簡述

　　語音合成（Text To Speech），簡稱TTS技術(shù)，它涉及聲學(xué)、語言學(xué)、數(shù)字信號處理技術(shù)、多媒體技術(shù)等多個(gè)學(xué)科技術(shù)，是中文信息處理領(lǐng)域的一項(xiàng)前沿技術(shù)。解決的主要問題就是如何將文本狀態(tài)的文字信息轉(zhuǎn)化為可聽的聲音信息。使以往只能用眼睛看的文字信息，也可以用耳朵來聽。通俗地說，就是讓機(jī)器開口說話的技術(shù)。

　　語音識(shí)別（Speech Recognition），簡稱SR技術(shù)，語音識(shí)別是一門交叉學(xué)科，語音識(shí)別正逐步成為信息技術(shù)中人機(jī)接口的關(guān)鍵技術(shù)，語音識(shí)別技術(shù)與語音合成技術(shù)結(jié)合使人們能夠甩掉鍵盤，通過語音命令進(jìn)行操作。語音技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)成為一個(gè)具有競爭性的新興高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。與機(jī)器進(jìn)行語音交流，讓機(jī)器明白你說什么，這是人們長期以來夢寐以求的事情。語音識(shí)別技術(shù)就是讓機(jī)器通過識(shí)別和理解過程把語音信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的高技術(shù)。

　　如今，車載導(dǎo)航產(chǎn)品已經(jīng)逐步從早期的車載GPS設(shè)備，向集成電子地圖、路徑智能規(guī)劃、實(shí)時(shí)信息服務(wù)于一體的綜合化個(gè)人信息設(shè)備的方向演進(jìn)。車載導(dǎo)航產(chǎn)品的智能化、人性化已經(jīng)變?yōu)橐粋€(gè)重要的發(fā)展趨勢，語音與車載導(dǎo)航產(chǎn)品的各種應(yīng)用和功能相結(jié)合，將能很好的提升車載導(dǎo)航系統(tǒng)的可操作性，極大的提高車載導(dǎo)航系統(tǒng)的智能化程度，給車載導(dǎo)航產(chǎn)品帶來更為人性化的表現(xiàn)。

　　車載導(dǎo)航產(chǎn)品中的語音應(yīng)用主要是針對車載導(dǎo)航產(chǎn)品屏幕小和經(jīng)常處于駕駛狀態(tài)的特點(diǎn)，將原本需要使用手操作按鍵的使用方法利用最自然最習(xí)慣的說話方式代替；把各種傳統(tǒng)上需要同用戶交互的信息（道路信息，駕駛導(dǎo)航信息，POI信息，實(shí)時(shí)路況等）轉(zhuǎn)化為語音，使用戶通過語音這種人類自然的交流方式獲取這些信息，從而達(dá)到解放用戶的雙手和眼睛、提高駕駛安全性的作用。

設(shè)計(jì)原則

在與原有車載導(dǎo)航功能相結(jié)合，增加語音功能時(shí)，盡量保持車載導(dǎo)航產(chǎn)品上原有的用戶界面不變，減少開發(fā)工作量。采用附加應(yīng)用層界面的方式添加語音合成和語音識(shí)別功能。

對原有車載導(dǎo)航產(chǎn)品的硬件設(shè)計(jì)和模具做盡量少的修改要求，盡量不增加硬件成本。

所有用戶語音應(yīng)用的內(nèi)容都可以進(jìn)行設(shè)置，讓用戶選擇是打開還是關(guān)閉。

功能描述

　　本方案分析了車載導(dǎo)航產(chǎn)品中原有的功能與語音合成技術(shù)和語音識(shí)別技術(shù)的各種可能結(jié)合點(diǎn)，總結(jié)出以下一些語音應(yīng)用功能點(diǎn)，以圖表方式簡列如下：

附近POI查詢

　　POI包含的類別比較多，包括：景點(diǎn)，加油站，餐館，住宿，商場，娛樂設(shè)施，政府機(jī)關(guān)，教育文化，金融，醫(yī)療等。下面以POI中的加油站和餐館為例介紹：　　

附近加油站查詢

　　功能描述：

　　當(dāng)用戶需要查詢附近的加油站時(shí)，用戶可以在按下識(shí)別鍵并聽到識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)的提醒聲音后，用語音方式給出“附近加油站”命令即可查詢附近加油站。在使用查詢功能得到以距離從小到大排序的查詢結(jié)果列表后，可以通過簡單的按鍵選擇列表，光標(biāo)默認(rèn)處于距離最近的那個(gè)結(jié)果上，系統(tǒng)默認(rèn)會(huì)播報(bào)出來。當(dāng)光標(biāo)移到某個(gè)結(jié)果上時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)讀出該加油站的名稱和距離等信息，供用戶選擇。當(dāng)用戶選擇了某個(gè)結(jié)果，我們可以再次利用語音命令方式將其設(shè)為導(dǎo)航的目的地或者途經(jīng)地。

　　設(shè)計(jì)目的：

　　傳統(tǒng)的POI查詢一般使用多層界面，需要用戶進(jìn)行多次點(diǎn)擊和選擇操作才可以得到查詢結(jié)果列表。而本功能利用語音識(shí)別來減少操作步驟，提高操作效率。

　　典型使用場合：

　　1．駕駛和行程計(jì)劃過程：在駕駛車輛前，用戶一般會(huì)檢查車內(nèi)還有多少油，如果剩油不多，用戶此時(shí)就需要找到一個(gè)最近的加油站去加滿油，此時(shí)便需要使用該功能。

　　2. 駕駛過程中：在駕駛車輛的時(shí)候，當(dāng)用戶發(fā)現(xiàn)油量不足，而駕車過程中操作車載導(dǎo)航產(chǎn)品不便，同時(shí)也有危險(xiǎn)性。通過該功能不用大量復(fù)雜的手動(dòng)操作就能將查詢結(jié)果中用戶選擇的加油站設(shè)為導(dǎo)航的目的地或者途經(jīng)地，給用戶帶來安全，快捷的享受。　　

附近餐館查詢

　　功能描述：

　　當(dāng)用戶需要查詢附近的餐館時(shí)，用戶可以在按下識(shí)別鍵并聽到識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)的提醒聲音后，用語音方式給出“附近餐館”命令即可查詢附近餐館。在使用查詢功能得到以距離從小到大排序的查詢結(jié)果列表后，可以通過簡單的按鍵選擇列表，光標(biāo)默認(rèn)處于距離最近的那個(gè)結(jié)果上，系統(tǒng)默認(rèn)會(huì)播報(bào)出來。當(dāng)光標(biāo)移到某個(gè)結(jié)果上時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)讀出該餐館的名稱和距離等相關(guān)信息，供用戶選擇。當(dāng)用戶選擇了某個(gè)結(jié)果，我們可以再次利用語音命令方式將其設(shè)為導(dǎo)航的目的地或者途經(jīng)地。

　　設(shè)計(jì)目的：

　　傳統(tǒng)的POI查詢一般使用多層界面，需要用戶進(jìn)行多次點(diǎn)擊和選擇操作才可以得到查詢結(jié)果列表。而本功能利用語音識(shí)別來減少操作步驟，提高操作效率。

　　典型使用場合：

　　駕駛和行程計(jì)劃過程和駕駛過程中。　　

當(dāng)前位置

　　功能描述：

　　用戶在需要了解當(dāng)前位置時(shí)，只需按下識(shí)別鍵并在聽到識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)的提醒聲音后，說出“當(dāng)前位置”，系統(tǒng)在識(shí)別該命令后便可以用語音播報(bào)方式讀出當(dāng)前的位置信息。

　　設(shè)計(jì)目的：

　　當(dāng)用戶在陌生的城市/地區(qū)或者在行駛過程中，往往會(huì)有知道當(dāng)前位置的需求，車載導(dǎo)航產(chǎn)品上GPS定位系統(tǒng)的普及為該功能提供了信息來源。通過語音命令方式而不是傳統(tǒng)的多次點(diǎn)擊和菜單選擇，該功能可以更好的滿足用戶知道當(dāng)前位置的需求。

　　典型使用場合：

　　用戶陌生的城市/地區(qū)和駕駛過程中。

　　應(yīng)用設(shè)計(jì)場景說明：

　　應(yīng)該添加一個(gè)設(shè)置項(xiàng)，讓用戶選擇地名播報(bào)時(shí)是否把地名和經(jīng)度緯度信息一起播報(bào)出來。

目的地快捷設(shè)定

　　功能描述：

　　當(dāng)用戶要開始導(dǎo)航過程時(shí)，只需按下識(shí)別鍵并在聽到識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)的提醒聲音后，說出“導(dǎo)航到<我的地標(biāo)>”或“回家”或“回公司”，系統(tǒng)在識(shí)別該命令后，便會(huì)將對應(yīng)的地名作為導(dǎo)航的目的地。（<我的地標(biāo)>表示地標(biāo)文件夾中所包含的文件的名字，例如“科大訊飛”“市政府”“黃山路”，其中的地標(biāo)文件用戶可以自由添加，也可以自由命名。）

　　設(shè)計(jì)目的：

　　當(dāng)用戶需要開始導(dǎo)航時(shí)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)用戶的大多數(shù)導(dǎo)航過程總是在少數(shù)幾個(gè)已知地點(diǎn)之間的，所以可以將那幾個(gè)地點(diǎn)標(biāo)記為地標(biāo)，通過目的地快捷設(shè)定便可以很方便的設(shè)置導(dǎo)航目的地，開始導(dǎo)航過程。這樣做可以極大的減少用戶的重復(fù)輸入和操作。

　　典型使用場合：

　　用戶長期居住的環(huán)境中。　　

保存地標(biāo)

　　功能描述：

　　這個(gè)功能是配合“目的地快捷選擇”的一個(gè)功能，也就是說首先要使用“保存地標(biāo)”功能保存過的地標(biāo)才可以在“目的地快捷選擇”功能中通過“導(dǎo)航到<×××>”指令來將其設(shè)為目的地使用。（“×××”表示已保存的地標(biāo)的名稱）。

　　1. 當(dāng)用戶處于無GPS連接的狀態(tài)時(shí)，用戶可以進(jìn)入地圖模式，先在地圖上先找到自己可能會(huì)頻繁前往的一個(gè)地點(diǎn)，然后用光標(biāo)選中該地點(diǎn)，用戶在按下識(shí)別鍵并在聽到識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)的提醒聲音后，說出“保存地標(biāo)”，然后該地點(diǎn)就會(huì)被保存為一個(gè)地標(biāo)，該地標(biāo)的名稱可以自定義更改。如果用戶有多個(gè)地點(diǎn)需要保存，則重復(fù)以上步驟。

　　2. 當(dāng)用戶處于GPS正常連接狀態(tài)下時(shí)，當(dāng)用戶駕駛到一個(gè)他認(rèn)為他以后可能會(huì)經(jīng)常去的一個(gè)地方附近，他想把該地點(diǎn)保存為地標(biāo)。用戶在按下識(shí)別鍵并在聽到識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)的提醒聲音后，說出“保存地標(biāo)”，然后該地點(diǎn)就會(huì)被保存為一個(gè)地標(biāo)，該地標(biāo)的名稱可以自定義更改。如果用戶有多個(gè)地點(diǎn)需要保存，則重復(fù)以上步驟。

　　設(shè)計(jì)目的：

　　該功能可以記憶用戶經(jīng)常會(huì)到的地點(diǎn)，保存其地點(diǎn)信息作為地標(biāo)，而一旦要將某個(gè)已保存的地點(diǎn)作為目的地，便可以使用“目的地快捷選擇”功能將其設(shè)為目的地。這樣便達(dá)到了減少用戶重復(fù)輸入常用地點(diǎn)名稱，減少機(jī)器地點(diǎn)搜索次數(shù)，節(jié)省用戶的精力和時(shí)間等目的。

　　典型使用場合：

　　普通狀態(tài)下和駕駛過程中。

　　應(yīng)用設(shè)計(jì)場景說明：

　　應(yīng)該添加一個(gè)設(shè)置項(xiàng)，讓用戶選擇默認(rèn)情況下保存的地標(biāo)的命名規(guī)則，例如（1）附近道路（2）附近城鎮(zhèn)。　　

結(jié)束導(dǎo)航

　　功能描述：

　　用戶在按下識(shí)別鍵并在聽到識(shí)別系統(tǒng)啟動(dòng)的提醒聲音后，說出“結(jié)束導(dǎo)航”，系統(tǒng)在識(shí)別該命令后，自動(dòng)結(jié)束現(xiàn)有導(dǎo)航。用戶可以再次利用“目的地快捷選擇”等功能再次開始導(dǎo)航。

　　設(shè)計(jì)目的：

　　該功能的設(shè)計(jì)目的是在駕駛導(dǎo)航過程中，某些情況下目的地發(fā)生了改變，此時(shí)便需要結(jié)束原導(dǎo)航然后開始新導(dǎo)航過程。

　　典型使用場合：

　　駕駛過程中。

系統(tǒng)設(shè)置

　　在某些場合下，用戶不方便使用語音播報(bào)等功能。因此，系統(tǒng)設(shè)置菜單中，需要增加一些針對語音功能的設(shè)置選項(xiàng)，讓用戶可以選擇是否打開或者關(guān)閉某些不需要的語音功能。

　　純語音合成菜單設(shè)置

車載導(dǎo)航產(chǎn)品語音應(yīng)用展望 　　

語音識(shí)別方面

　　隨著訊飛嵌入式語音識(shí)別技術(shù)的不斷發(fā)展，將來可以實(shí)現(xiàn)更多與導(dǎo)航實(shí)際應(yīng)用結(jié)合更為緊密的功能，例如“POI語音模糊查詢”，“交叉路口語音模糊查詢”等。　

語音合成方面

　　隨著車載導(dǎo)航產(chǎn)品與其他通信網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，以及城市級信息中心的建設(shè)，語音技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用在實(shí)時(shí)新聞播報(bào)，實(shí)時(shí)路況播報(bào)等功能之中。

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