CN109086448A - 一种基于性别特征信息的语音搜题方法及家教设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及家教设备技术领域，具体涉及一种基于性别特征信息的语音搜题方法及家教设备，包括：家教设备检测用户是否触发语音搜题功能，如果检测到用户触发该语音搜题功能，采集用户的语音信号，并根据语音信号提取用户的性别特征信息，该性别特征信息用于表征用户的性别；解析语音信号得到对应的待搜索题目，并搜索待搜索题目的答案；通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案。实施本发明实施例，能够提高搜题的趣味性。

Description

一种基于性别特征信息的语音搜题方法及家教设备

技术领域

本发明涉及家教设备技术领域，具体涉及一种基于性别特征信息的语音搜题方法及家教设备。

背景技术

多数学生在学习过程中都会碰到难以解答的问题，此时，对于有条件的学生来说，除了可以向老师和同学求助，还可以使用家教机、学习平板等家教设备的搜题功能搜索问题的答案。目前，学生通过家教设备的搜题功能搜索到问题的答案之后，家教设备通常会以默认的输出形式输出显示问题的答案。但是，这种答案输出显示的形式过于单一，导致搜题趣味性较低，无法激发用户的学习兴趣。

发明内容

本发明实施例公开一种基于性别特征信息的语音搜题方法及家教设备，能够提高搜题的趣味性。

本发明实施例第一方面公开了一种基于性别特征信息的语音搜题方法，所述方法包括：

检测用户是否触发语音搜题功能；

如果检测到用户触发所述语音搜题功能，采集用户的语音信号；

根据所述语音信号提取用户的性别特征信息，所述性别特征信息用于表征用户的性别；

解析所述语音信号得到对应的待搜索题目，并搜索所述待搜索题目的答案；

通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案，包括：

根据所述语音信号获取用户的身份标识号ID；

查找语音库中是否存在与所述身份标识号ID相匹配的语音模型；

如果存在，基于所述语音模型，通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案；

如果不存在，从所述语音信号中提取用户的声音特征，并根据所述声音特征生成基音周期，所述声音特征至少包括音调特征和音色特征；以及，从所述语音库中提取任一与所述性别特征信息相匹配的目标语音模型，基于所述目标语音模型生成所述待搜索题目的答案对应的答案语音信息；以及对所述答案语音信息进行分帧加窗预处理，获得若干语音帧；以及对所述语音帧进行线性预测分析，根据线性预测分析得到的结果获取所述语音帧的线性预测编码LPC残差信号，对所述LPC残差信号进行离散傅立叶变换并计算幅度谱，根据离散傅立叶变换后的LPC残差信号和所述幅度谱，基于伪谐波语音模型构建得到伪谐波语音；以及，根据所述基音周期对所述伪谐波语音进行基音变换，将基音变换后的伪谐波语音进行离散傅立叶逆变换获得合成残差信号，获得所述待搜索题目的答案对应的目标语音，通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案之后，所述方法还包括：

获取显示界面所显示的应用界面的显示数量；

判断所述显示数量是否大于预设数量；

如果所述显示数量大于所述预设数量，判断所述应用界面对应的应用中是否存在非学习类应用；

如果存在所述非学习类应用，将所述非学习类应用的运行状态由在显示界面显示运行更改为后台运行，并输出所述待搜索题目的答案所在的目标应用界面至所述显示界面。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述输出所述待搜索题目的答案所在的目标应用界面至所述显示界面之后，所述方法还包括：

捕捉用户的视线在所述目标应用界面的停留时长；

判断所述停留时长是否大于预设时长；

如果所述停留时长大于所述预设时长，获取所述待搜索题目对应的知识点解析，并将所述知识点解析输出至所述显示界面。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述搜索所述待搜索题目的答案，包括：

获取用户的个人信息，所述个人信息至少包括用户的年龄信息；

确定所述年龄信息所指示年龄所属的目标年龄段；

获取与所述目标年龄段对应的搜索答案，并将所述搜索答案确定为所述待搜索题目的答案。

本发明实施例第二方面公开了一种家教设备，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测用户是否触发语音搜题功能；

采集单元，用于在所述检测单元检测到用户触发所述语音搜题功能时，采集用户的语音信号；

提取单元，用于根据所述语音信号提取用户的性别特征信息，所述性别特征信息用于表征用户的性别；

解析单元，用于解析所述语音信号得到对应的待搜索题目；

搜索单元，用于搜索所述待搜索题目的答案；

播放单元，用于通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述播放单元用于通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案的方式具体为：

所述播放单元，用于根据所述语音信号获取用户的身份标识号ID；查找语音库中是否存在与所述身份标识号ID相匹配的语音模型；如果存在，基于所述语音模型，通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案；如果不存在，从所述语音信号中提取用户的声音特征，并根据所述声音特征生成基音周期，所述声音特征至少包括音调特征和音色特征；以及，从所述语音库中提取任一与所述性别特征信息相匹配的目标语音模型，基于所述目标语音模型生成所述待搜索题目的答案对应的答案语音信息；以及对所述答案语音信息进行分帧加窗预处理，获得若干语音帧；以及对所述语音帧进行线性预测分析，根据线性预测分析得到的结果获取所述语音帧的线性预测编码LPC残差信号，对所述LPC残差信号进行离散傅立叶变换并计算幅度谱，根据离散傅立叶变换后的LPC残差信号和所述幅度谱，基于伪谐波语音模型构建得到伪谐波语音；以及，根据所述基音周期对所述伪谐波语音进行基音变换，将基音变换后的伪谐波语音进行离散傅立叶逆变换获得合成残差信号，获得所述待搜索题目的答案对应的目标语音，通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述家教设备还包括：

获取单元，用于在所述播放单元通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案之后，获取所述家教设备的显示界面所显示的应用界面的显示数量；

判断单元，用于判断所述显示数量是否大于预设数量，以及在判断出所述显示数量大于所述预设数量时，判断所述应用界面对应的应用中是否存在非学习类应用；

更改单元，用于在所述判断单元判断出存在所述非学习类应用，将所述非学习类应用的运行状态由在显示界面显示运行更改为后台运行；

输出单元，用于输出所述待搜索题目的答案所在的目标应用界面至所述家教设备的显示界面。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述家教设备还包括：

捕捉单元，用于在所述输出单元输出所述待搜索题目的答案所在的目标应用界面至所述家教设备的显示界面之后，捕捉用户的视线在所述目标应用界面的停留时长；

所述判断单元，还用于判断所述停留时长是否大于预设时长；

所述获取单元，还用于在所述判断单元判断出所述停留时长大于所述预设时长，获取所述待搜索题目对应的知识点解析；

所述输出单元，还用于将所述知识点解析输出至所述家教设备的显示界面。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述搜索单元包括：

获取子单元，用于获取用户的个人信息，所述个人信息至少包括用户的年龄信息；

确定子单元，用于确定所述年龄信息所指示年龄所属的目标年龄段；

所述获取子单元，还用于获取与所述目标年龄段对应的搜索答案；

所述确定子单元，还用于将所述搜索答案确定为所述待搜索题目的答案。本发明实施例第三方面公开了另一种家教设备，所述家教设备包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明实施例第一方面公开的任意一种方法中的全部或部分步骤。

本发明实施例第四方面公开了一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行本发明实施例第一方面公开的任意一种方法中的全部或部分步骤。

本发明实施例第五方面公开一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行第一方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例中，检测用户是否触发语音搜题功能，如果是，采集用户的语音信号，并根据语音信号提取用户的性别特征信息，该性别特征信息用于表征用户的性别；解析语音信号得到对应的待搜索题目，并搜索待搜索题目的答案；通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案。可见，实施本发明实施例，能够从语音信号中提取用户的性别特征信息，并在搜索到待搜索题目的答案之后，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放该答案，相比起现有技术中单一的答案输出形式，本发明实施例根据用户的性别特征信息选择不同的语音播放模式播放答案，能够激发用户的搜题兴趣，进而提高了搜题趣味性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例公开的一种基于性别特征信息的语音搜题方法的流程示意图；

图2是本发明实施例公开的另一种基于性别特征信息的语音搜题方法的流程示意图；

图3是本发明实施例公开的又一种基于性别特征信息的语音搜题方法的流程示意图；

图4是本发明实施例公开的一种家教设备的结构示意图；

图5是本发明实施例公开的另一种家教设备的结构示意图；

图6是本发明实施例公开的又一种家教设备的结构示意图；

图7是本发明实施例公开的一种电话手表的部分结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例及附图中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例公开一种基于性别特征信息的语音搜题方法及家教设备，能够提高搜题的趣味性。以下分别进行详细说明。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种基于性别特征信息的语音搜题方法的流程示意图。其中，如图1所示，该基于性别特征信息的语音搜题方法可以包括以下步骤：

101、家教设备检测用户是否触发语音搜题功能，如果检测到用户触发语音搜题功能，执行步骤102；如果检测到用户未触发该语音搜题功能，继续执行步骤101。

本发明实施例中，用户触发语音搜题功能的方式可以是按键，即用户可以通过按键触发启动语音搜题功能，其中，按键可以包括物理按键、外屏触摸按键以及屏内虚拟按键三种；此外，用户触发语音搜题功能的方式还可以是语音指令，即家教设备可以预先建立有用于触发启动语音搜题功能的语音关键词集合，该语音关键词集合中可以包括至少一个语音关键词，例如“语音搜题”、“提问”、“答案”等。当家教设备检测到语音指令时，可以解析该语音指令得到该语音指令的内容，并判断该语音指令的内容是否包含上述任意一个语音关键词，如果是，则确定用户触发语音搜题功能；优选地，家教设备在检测到该语音指令之后，以及解析该语音指令得到该语音指令的内容之前，还可以判断该语音指令与预存的用户的声音特征信息是否相匹配，如果该语音指令与该声音特征信息相匹配，则确定该语音指令为用户发出的语音指令。

102、家教设备采集用户的语音信号。

作为一种可选的实施方式，如果用户触发语音搜题功能的方式是语音指令，那么，家教设备可以根据该语音指令确定用户的发声位置，并根据用户的发声位置调整该家教设备内置的语音采集装置(例如麦克风)的采集方向，以使语音采集装置以该采集方向定向采集用户的语音信号。

103、家教设备根据语音信号提取用户的性别特征信息，该性别特征信息用于表征用户的性别。

本发明实施例中，基音频率反映了用户发浊音时的声带振动频率，体现了用户的性别特征，因此，家教设备可以根据语音信号提取用户的基音频率信息，并根据用户的基音频率信息确定用户的性别特征信息。

104、家教设备解析该语音信号得到对应的待搜索题目，并搜索待搜索题目的答案。

作为一种可选的实施方式，家教设备搜索待搜索题目的答案可以包括：

获取用户的个人信息，该个人信息至少包括用户的年龄信息；

确定年龄信息所指示年龄所属的目标年龄段；

获取与目标年龄段对应的搜索答案，并将搜索答案确定为待搜索题目的答案。

可见，本发明实施例，能够基于用户的年龄信息，选择与用户年龄相符的答案作为待搜索题目的答案，使得待搜索题目的答案更符合用户的实际情况，进而提高了用户的使用体验。

作为另一种可选的实施方式，家教设备搜索待搜索题目的答案之后，还可以执行以下操作：

判断家教设备是否处于语音播放状态；

如果该家教设备未处于语音播放状态，采集家教设备所在环境的当前噪音值；

判断当前噪音值是否大于标准噪音值；

如果噪音值不大于标准噪音值，触发执行步骤105。

105、家教设备通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案。

作为一种可选的实施方式，家教设备通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案可以包括：

根据语音信号获取用户的身份标识号ID；

查找语音库中是否存在与身份标识号ID相匹配的语音模型；

如果存在，基于语音模型，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案；

如果不存在，从语音信号中提取用户的声音特征，并根据声音特征生成基音周期，该声音特征至少包括音调特征和音色特征；以及，从语音库中提取任一与性别特征信息相匹配的目标语音模型，基于目标语音模型生成待搜索题目的答案对应的答案语音信息；以及对答案语音信息进行分帧加窗预处理，获得若干语音帧；以及对语音帧进行线性预测分析，根据线性预测分析得到的结果获取语音帧的线性预测编码LPC残差信号，对LPC残差信号进行离散傅立叶变换并计算幅度谱，根据离散傅立叶变换后的LPC残差信号和幅度谱，基于伪谐波语音模型构建得到伪谐波语音；以及，根据基音周期对伪谐波语音进行基音变换，将基音变换后的伪谐波语音进行离散傅立叶逆变换获得合成残差信号，获得待搜索题目的答案对应的目标语音，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案。

本发明实施例中，如果上述语音库中存在与身份标识号ID相匹配的语音模型，则家教设备可以直接基于该语音模型，并通过与用户的性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案。其中，上述与用户的身份标识号ID相匹配的语音模型是根据用户的声音特征预先建立的，即基于该语音模型，能够得到待搜索题目的答案对应的目标语音，该目标语音对应的声音特征与用户的声音特征相一致。如果上述语音库中不存在与身份标识号ID相匹配的语音模型，则家教设备可以根据从语音信号中提取到的用户的声音特征，对语音库中任一与性别特征信息相匹配的目标语音模型所生成的答案语音信息进行修正，以获得与用户的声音特征相一致的待搜索题目的答案对应的目标语音，并通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案。需要说明的是，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案用于表示在与性别特征信息相匹配的语音播放模式下播放待搜索答案的目标语音；其中，与性别特征信息相匹配的语音播放模式可以改变该目标语音的音量大小、音色、声调等参数，本发明实施例不做限定。可见，本发明实施例，能够基于与用户的声音特征一致的语音模型，并通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案，既满足了用户的个性化需求，提高用户的使用体验，又丰富了家教设备的语音播放模式，有利于激发用户的搜题兴趣。

可见，通过图1所描述的方法，能够从语音信号中提取用户的性别特征信息，并在搜索到待搜索题目的答案之后，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放该答案，相比起现有技术中单一的答案输出形式，本发明实施例根据用户的性别特征信息选择不同的语音播放模式播放答案，能够激发用户的搜题兴趣，进而提高了搜题趣味性；以及，能够使待搜索题目的答案更符合用户的实际情况，进而提高了用户的使用体验；能够满足用户的个性化需求，进而提高用户的使用体验，并且丰富了家教设备的语音播放模式，有利于激发用户的搜题兴趣。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种基于性别特征信息的语音搜题方法的流程示意图。其中，如图2所示，该基于性别特征信息的语音搜题方法可以包括以下步骤：

本发明实施例中，该基于性别特征信息的语音搜题方法包括步骤201～205，针对步骤201～205的描述，请参照实施例一中针对步骤101～105的详细描述，本发明实施例不再赘述。

206、家教设备获取家教设备的显示界面所显示的应用界面的显示数量。

207、家教设备判断显示数量是否大于预设数量，如果显示数量大于预设数量，执行步骤208；如果该显示数量不大于预设数量，执行步骤210。

208、家教设备判断应用界面对应的应用中是否存在非学习类应用，如果存在非学习类应用，执行步骤209；如果不存在非学习类应用，结束本流程。

作为一种可选的实施方式，家教设备在判断出不存在非学习类应用之后，还可以执行以下操作：

家教设备获取当前其显示界面上每个应用的显示参数集合，该显示参数集合可以包括多个显示参数，其中，显示参数可以是该应用在预设时段内的启动频率、在显示界面的平均停留时长以及运行该应用所占据的运行内存；

家教设备确定每个显示参数所对应的权重值，该权重值用于表示对应的显示参数在确定应用的显示等级时的决策程度；

家教设备根据每个所述显示参数所对应的权重值以及每个所述显示参数的参数值确定该应用的显示等级。

家教设备关闭其显示界面上显示等级低于预设显示等级的应用，并触发执行步骤210。

本发明实施例中，由步骤207得到的判断结果可知家教设备的显示界面所显示的应用界面的显示数量大于预设数量，一方面家教设备的显示界面上过多的应用界面容易对用户的造成干扰，影响用户的学习效果；另一方面家教设备运行的应用过多也容易增加家教设备的运行功耗。可见，本发明实施例，能够通过多显示参数及其对应权重确定应用的显示等级，并根据显示等级与预设显示等级的比较结果确定需要关闭应用界面的应用，使得确定出的需要关闭应用界面的应用更贴合用户的实际使用情况，并且关闭应用也降低了家教设备的整体运行功耗。

209、家教设备将非学习类应用的运行状态由在显示界面显示运行更改为后台运行。

210、家教设备输出待搜索题目的答案所在的目标应用界面至家教设备的显示界面。

可见，通过图2所描述的方法，能够从语音信号中提取用户的性别特征信息，并在搜索到待搜索题目的答案之后，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放该答案，相比起现有技术中单一的答案输出形式，本发明实施例根据用户的性别特征信息选择不同的语音播放模式播放答案，能够激发用户的搜题兴趣，进而提高了搜题趣味性；以及，能够使待搜索题目的答案更符合用户的实际情况，进而提高了用户的使用体验；以及，能够满足用户的个性化需求，进而提高用户的使用体验，并且丰富了家教设备的语音播放模式，有利于激发用户的搜题兴趣；此外，能够降低家教设备的整体运行功耗。

实施例三

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的另一种基于性别特征信息的语音搜题方法的流程示意图。其中，如图3所示，该基于性别特征信息的语音搜题方法可以包括以下步骤：

本发明实施例中，该基于性别特征信息的语音搜题方法包括步骤301～310，针对步骤301～310的描述，请参照实施例一中针对步骤201～210的详细描述，本发明实施例不再赘述。

311、家教设备捕捉用户的视线在目标应用界面的停留时长。

312、家教设备判断停留时长是否大于预设时长，如果停留时长大于预设时长，执行步骤313；如果停留时长不大于预设时长，结束本流程。

313、家教设备获取待搜索题目对应的知识点解析，并将知识点解析输出至家教设备的显示界面。

针对步骤311～313，用户的视线在目标应用界面的停留时长可以反映该目标应用界面所输出的待搜索题目及其答案对于用户的理解难度：如果用户的视线在目标应用界面的停留时长不大于预设时长，可以反映该待搜索题目及其答案对于用户而言理解难度较低；如果用户的视线在目标应用界面的停留时长不大于预设时长，可以反映该待搜索题目及其答案对于用户而言理解难度较高；而知识点解析则有助于用户更好地理解该待搜索题目及其答案。可见，本发明实施例，能够根据用户的视线在目标应用界面的停留时长确定待搜索题目及其答案对于用户的理解难度，并在确定出理解难度较大时输出待搜索题目对应的知识点解析，在用户理解题目时提供辅助，有利于提升用户的学习效果。

可见，通过图3所描述的方法，能够从语音信号中提取用户的性别特征信息，并在搜索到待搜索题目的答案之后，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放该答案，相比起现有技术中单一的答案输出形式，本发明实施例根据用户的性别特征信息选择不同的语音播放模式播放答案，能够激发用户的搜题兴趣，进而提高了搜题趣味性；以及，能够使待搜索题目的答案更符合用户的实际情况，进而提高了用户的使用体验；以及，能够满足用户的个性化需求，进而提高用户的使用体验，并且丰富了家教设备的语音播放模式，有利于激发用户的搜题兴趣；以及，能够降低家教设备的整体运行功耗；此外，在确定出理解难度较大时输出待搜索题目对应的知识点解析，有利于提升用户的学习效果。

实施例四

请参阅图4，图4是本发明实施例公开的一种家教设备的结构示意图。如图4所示，该家教设备可以包括：

检测单元401，用于检测用户是否触发语音搜题功能，并将检测结果提供给采集单元402。

采集单元402，用于在上述检测单元401检测到用户触发语音搜题功能时，采集用户的语音信号，并将该语音信号提供给提取单元403以及解析单元404。

提取单元403，用于根据语音信号提取用户的性别特征信息，并提供给播放单元406；其中，该性别特征信息用于表征用户的性别。

本发明实施例中，基音频率反映了用户发浊音时的声带振动频率，体现了用户的性别特征，因此，提取单元403可以根据语音信号提取用户的基音频率信息，并将该用户的基音频率信息确定为用户的性别特征信息。

解析单元404，用于解析语音信号得到对应的待搜索题目，并提供给搜索单元405。

搜索单元405，用于搜索待搜索题目的答案，并提供给播放单元406。

播放单元406，用于通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案。

作为一种可选的实施方式，播放单元406还可以判断家教设备是否处于语音播放状态；如果该家教设备未处于语音播放状态，采集家教设备所在环境的当前噪音值；判断当前噪音值是否大于标准噪音值，并在判断出噪音值不大于标准噪音值时，执行上述的通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案的操作。

作为另一种可选的实施方式，播放单元406通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案的方式具体可以为：

根据语音信号获取用户的身份标识号ID；

查找语音库中是否存在与身份标识号ID相匹配的语音模型；

如果存在，基于语音模型，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案；

如果不存在，从语音信号中提取用户的声音特征，并根据声音特征生成基音周期，该声音特征至少包括音调特征和音色特征；以及，从语音库中提取任一与性别特征信息相匹配的目标语音模型，基于目标语音模型生成待搜索题目的答案对应的答案语音信息；以及对答案语音信息进行分帧加窗预处理，获得若干语音帧；以及对语音帧进行线性预测分析，根据线性预测分析得到的结果获取语音帧的线性预测编码LPC残差信号，对LPC残差信号进行离散傅立叶变换并计算幅度谱，根据离散傅立叶变换后的LPC残差信号和幅度谱，基于伪谐波语音模型构建得到伪谐波语音；以及，根据基音周期对伪谐波语音进行基音变换，将基音变换后的伪谐波语音进行离散傅立叶逆变换获得合成残差信号，获得待搜索题目的答案对应的目标语音，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案。

可见，通过图4所描述的家教设备，能够从语音信号中提取用户的性别特征信息，并在搜索到待搜索题目的答案之后，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放该答案，相比起现有技术中单一的答案输出形式，本发明实施例根据用户的性别特征信息选择不同的语音播放模式播放答案，能够激发用户的搜题兴趣，进而提高了搜题趣味性；以及，能够使待搜索题目的答案更符合用户的实际情况，进而提高了用户的使用体验；能够满足用户的个性化需求，进而提高用户的使用体验，并且丰富了家教设备的语音播放模式，有利于激发用户的搜题兴趣。

实施例五

请参阅图5，图5是本发明实施例提供的另一种家教设备的结构示意图，其中，图5所示的家教设备是由图4所示的家教设备进一步进行优化得到的。与图5所示的家教设备相比较，图5所示的家教设备还包括：

获取单元407，用于在播放单元406通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放待搜索题目的答案之后，获取家教设备的显示界面所显示的应用界面的显示数量，并将显示数量提供给判断单元408。

判断单元408，用于判断显示数量是否大于预设数量，以及在判断出显示数量大于预设数量时，判断应用界面对应的应用中是否存在非学习类应用，并将判断结果提供给更改单元409。

作为一种可选的实施方式，判断单元408在判断出不存在非学习类应用之后，还可以执行以下操作：

获取当前其显示界面上每个应用的显示参数集合，该显示参数集合可以包括多个显示参数，其中，显示参数可以是该应用在预设时段内的启动频率、在显示界面的平均停留时长以及运行该应用所占据的运行内存；

确定每个显示参数所对应的权重值，该权重值用于表示对应的显示参数在确定应用的显示等级时的决策程度；

根据每个所述显示参数所对应的权重值以及每个所述显示参数的参数值确定该应用的显示等级。

关闭其显示界面上显示等级低于预设显示等级的应用，并触发输出单元410输出待搜索题目的答案所在的目标应用界面至该家教设备的显示界面。

本发明实施例中，由判断单元408得到的判断结果可知家教设备的显示界面所显示的应用界面的显示数量大于预设数量，一方面家教设备的显示界面上过多的应用界面容易对用户的造成干扰，影响用户的学习效果；另一方面家教设备运行的应用过多也容易增加家教设备的运行功耗。可见，本发明实施例，能够通过多显示参数及其对应权重确定应用的显示等级，并根据显示等级与预设显示等级的比较结果确定需要关闭应用界面的应用，使得确定出的需要关闭应用界面的应用更贴合用户的实际使用情况，并且关闭应用也降低了家教设备的整体运行功耗。

更改单元409，用于在上述判断单元408判断出存在非学习类应用，将非学习类应用的运行状态由在显示界面显示运行更改为后台运行,并触发输出单元410启动。

输出单元410，用于根据上述搜索单元405搜索到的待搜索题目的答案，输出待搜索题目的答案所在的目标应用界面至家教设备的显示界面。

其中，上述搜索单元405搜索待搜索题目的答案之后，还可以将该待搜索题目的答案提供给输出单元410。

可见，通过图5所描述的家教设备，能够从语音信号中提取用户的性别特征信息，并在搜索到待搜索题目的答案之后，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放该答案，相比起现有技术中单一的答案输出形式，本发明实施例根据用户的性别特征信息选择不同的语音播放模式播放答案，能够激发用户的搜题兴趣，进而提高了搜题趣味性；以及，能够使待搜索题目的答案更符合用户的实际情况，进而提高了用户的使用体验；以及，能够满足用户的个性化需求，进而提高用户的使用体验，并且丰富了家教设备的语音播放模式，有利于激发用户的搜题兴趣；此外，能够降低家教设备的整体运行功耗。

实施例六

请参阅图6，图6是本发明实施例提供的又一种家教设备的结构示意图，其中，图6所示的家教设备是由图5所示的家教设备进一步进行优化得到的。与图5所示的家教设备相比较，图6所示的家教设备还包括：

捕捉单元411，用于在上述输出单元410输出待搜索题目的答案所在的目标应用界面至家教设备的显示界面之后，捕捉用户的视线在目标应用界面的停留时长，并将停留时长提供给上述判断单元408。

其中，上述输出单元410在输出待搜索题目的答案所在的目标应用界面至家教设备的显示界面之后，还可以触发捕捉单元411启动。

上述判断单元408，还用于判断停留时长是否大于预设时长，并将判断结果提供给获取单元407。

上述获取单元407，还用于在上述判断单元408判断出停留时长大于预设时长，获取待搜索题目对应的知识点解析，并提供给输出单元410。

上述输出单元410，还用于将知识点解析输出至家教设备的显示界面。

作为一种可选的实施方式，如图6所示，上述搜索单元405可以包括：

获取子单元4051，用于获取用户的个人信息，其中，该个人信息至少包括用户的年龄信息，并提供给确定子单元4052。

确定子单元4052，用于确定年龄信息所指示年龄所属的目标年龄段，并提供给获取子单元4051。

上述获取子单元4051，还用于获取与目标年龄段对应的搜索答案，并将该搜索答案提供给确定子单元4052。

上述确定子单元4052，还用于将搜索答案确定为待搜索题目的答案。

可见，通过图6所描述的家教设备，能够从语音信号中提取用户的性别特征信息，并在搜索到待搜索题目的答案之后，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放该答案，相比起现有技术中单一的答案输出形式，本发明实施例根据用户的性别特征信息选择不同的语音播放模式播放答案，能够激发用户的搜题兴趣，进而提高了搜题趣味性；以及，能够使待搜索题目的答案更符合用户的实际情况，进而提高了用户的使用体验；以及，能够满足用户的个性化需求，进而提高用户的使用体验，并且丰富了家教设备的语音播放模式，有利于激发用户的搜题兴趣；以及，能够降低家教设备的整体运行功耗；此外，在确定出理解难度较大时输出待搜索题目对应的知识点解析，有利于提升用户的学习效果。

本发明实施例还提供了又一种家教设备，如图7所示，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本发明实施例方法部分。该家教设备可以为包括电话手表、智能腕带、智能眼镜等任意终端设备，以终端为电话手表为例：

图7示出的是与本发明实施例提供的终端相关的电话手表的部分结构框图。参考图7，电话手表包括：射频(Radio Frequency，RF)电路1110、存储器1120、输入单元1130、显示单元1140、传感器1150、音频电路1160、无线通信模块1170、处理器1180、电源1190以及摄像头1100等部件。本领域技术人员可以理解，图7中示出的电话手表结构并不构成对电话手表的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图7对电话手表的各个构成部件进行具体的介绍：

RF电路1110可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，给处理器1180处理；另外，将设计上行的数据发送给基站。通常，RF电路1110包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(Low NoiseAmplifier，LNA)、双工器等。此外，RF电路1110还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(GlobalSystem of Mobile communication，GSM)、通用分组无线服务(General Packet RadioService，GPRS)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)、长期演进(Long Term Evolution，LTE)、电子邮件、短消息服务(Short Messaging Service，SMS)等。

存储器1120可用于存储可执行程序代码，与存储器1120耦合的处理器1180通过运行存储在存储器1120的可执行程序代码，从而执行电话手表的各种功能应用以及数据处理，特别是用于执行实施例一至实施例三任一种基于用户行为的溺水报警方法的全部或部分步骤。存储器1120可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电话手表的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器1120可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

输入单元1130可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电话手表的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元1130可包括触控面板1131以及其他输入设备1132。触控面板1131，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1131上或在触控面板1131附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触控面板1131可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器1180，并能接收处理器1180发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1131。除了触控面板1131，输入单元1130还可以包括其他输入设备1132。具体地，其他输入设备1132可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

显示单元1140可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及电话手表的各种菜单。显示单元1140可包括显示面板1141，可选的，可以采用液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1141。进一步的，触控面板1131可覆盖显示面板1141，当触控面板1131检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器1180以确定触摸事件的类型，随后处理器1180根据触摸事件的类型在显示面板1141上提供相应的视觉输出。虽然在图7中，触控面板1131与显示面板1141是作为两个独立的部件来实现电话手表的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1131与显示面板1141集成而实现电话手表的输入和输出功能。

电话手表还可包括至少一种传感器1150，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1141的亮度，接近传感器可在手机移动到耳边时，关闭显示面板1141和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

音频电路1160、扬声器1161，传声器1162可提供用户与电话手表之间的音频接口。音频电路1160可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器1161，由扬声器1161转换为声音信号输出；另一方面，传声器1162将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路1160接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器1180处理后，经RF电路1110以发送给比如另一电话手表，或者将音频数据输出至存储器1120以便进一步处理。

无线通信模块1170可用于在执行向外部设备发送信息、接收外部设备的控制指令等，特别地，在接收到外部设备的控制指令之后发送至处理器1180，由处理器1180处理。无线通信模块1170可包括如无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块等。其中，WiFi属于短距离无线传输技术，电话手表通过WiFi模块可以用于发送信息、帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体以及接收外部设备的控制指令等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。

处理器1180是电话手表的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1120内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器1120内的数据，执行电话手表的各种功能和处理数据，从而对电话手表进行整体监控。可选的，处理器1180可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器1180可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1180中。

电话手表还包括给各个部件供电的电源1190(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器1180逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管未示出，电话手表还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。

在本发明实施例中，该电话手表所包括的处理器1180用于执行存储器1120中存储的可执行程序代码，还具有以下功能：

控制传感器1150检测用户是否触发语音搜题功能；

如果检测到用户触发所述语音搜题功能，控制音频电路1160采集用户的语音信号；

根据所述语音信号提取用户的性别特征信息，该性别特征信息用于表征用户的性别；

解析所述语音信号得到对应的待搜索题目，并搜索所述待搜索题目的答案；

控制音频电路1160通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案。

可见，通过该电话手表所包括的处理器1180，能够从语音信号中提取用户的性别特征信息，并在搜索到待搜索题目的答案之后，通过与性别特征信息相匹配的语音播放模式播放该答案，相比起现有技术中单一的答案输出形式，本发明实施例根据用户的性别特征信息选择不同的语音播放模式播放答案，能够激发用户的搜题兴趣，进而提高了搜题趣味性。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，然而本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于性别特征信息的语音搜题方法，其特征在于，所述方法包括：

检测用户是否触发语音搜题功能；

如果检测到用户触发所述语音搜题功能，采集用户的语音信号；

根据所述语音信号提取用户的性别特征信息，所述性别特征信息用于表征用户的性别；

解析所述语音信号得到对应的待搜索题目，并搜索所述待搜索题目的答案；

通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案，包括：

根据所述语音信号获取用户的身份标识号ID；

查找语音库中是否存在与所述身份标识号ID相匹配的语音模型；

如果存在，基于所述语音模型，通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案；

如果不存在，从所述语音信号中提取用户的声音特征，并根据所述声音特征生成基音周期，所述声音特征至少包括音调特征和音色特征；以及，从所述语音库中提取任一与所述性别特征信息相匹配的目标语音模型，基于所述目标语音模型生成所述待搜索题目的答案对应的答案语音信息；以及对所述答案语音信息进行分帧加窗预处理，获得若干语音帧；以及对所述语音帧进行线性预测分析，根据线性预测分析得到的结果获取所述语音帧的线性预测编码LPC残差信号，对所述LPC残差信号进行离散傅立叶变换并计算幅度谱，根据离散傅立叶变换后的LPC残差信号和所述幅度谱，基于伪谐波语音模型构建得到伪谐波语音；以及，根据所述基音周期对所述伪谐波语音进行基音变换，将基音变换后的伪谐波语音进行离散傅立叶逆变换获得合成残差信号，获得所述待搜索题目的答案对应的目标语音，通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案之后，所述方法还包括：

获取显示界面所显示的应用界面的显示数量；

判断所述显示数量是否大于预设数量；

如果所述显示数量大于所述预设数量，判断所述应用界面对应的应用中是否存在非学习类应用；

如果存在所述非学习类应用，将所述非学习类应用的运行状态由在所述显示界面显示运行更改为后台运行，并输出所述待搜索题目的答案所在的目标应用界面至所述显示界面。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述输出所述待搜索题目的答案所在的目标应用界面至所述显示界面之后，所述方法还包括：

捕捉用户的视线在所述目标应用界面的停留时长；

判断所述停留时长是否大于预设时长；

如果所述停留时长大于所述预设时长，获取所述待搜索题目对应的知识点解析，并将所述知识点解析输出至所述显示界面。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述搜索所述待搜索题目的答案，包括：

获取用户的个人信息，所述个人信息至少包括用户的年龄信息；

确定所述年龄信息所指示年龄所属的目标年龄段；

获取与所述目标年龄段对应的搜索答案，并将所述搜索答案确定为所述待搜索题目的答案。

6.一种家教设备，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测用户是否触发语音搜题功能；

采集单元，用于在所述检测单元检测到用户触发所述语音搜题功能时，采集用户的语音信号；

提取单元，用于根据所述语音信号提取用户的性别特征信息，所述性别特征信息用于表征用户的性别；

解析单元，用于解析所述语音信号得到对应的待搜索题目；

搜索单元，用于搜索所述待搜索题目的答案；

播放单元，用于通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案。

7.根据权利要求6所述的家教设备，其特征在于，所述播放单元用于通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案的方式具体为：

所述播放单元，用于根据所述语音信号获取用户的身份标识号ID；查找语音库中是否存在与所述身份标识号ID相匹配的语音模型；如果存在，基于所述语音模型，通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案；如果不存在，从所述语音信号中提取用户的声音特征，并根据所述声音特征生成基音周期，所述声音特征至少包括音调特征和音色特征；以及，从所述语音库中提取任一与所述性别特征信息相匹配的目标语音模型，基于所述目标语音模型生成所述待搜索题目的答案对应的答案语音信息；以及对所述答案语音信息进行分帧加窗预处理，获得若干语音帧；以及对所述语音帧进行线性预测分析，根据线性预测分析得到的结果获取所述语音帧的线性预测编码LPC残差信号，对所述LPC残差信号进行离散傅立叶变换并计算幅度谱，根据离散傅立叶变换后的LPC残差信号和所述幅度谱，基于伪谐波语音模型构建得到伪谐波语音；以及，根据所述基音周期对所述伪谐波语音进行基音变换，将基音变换后的伪谐波语音进行离散傅立叶逆变换获得合成残差信号，获得所述待搜索题目的答案对应的目标语音，通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案。

8.根据权利要求6或7所述的家教设备，其特征在于，所述家教设备还包括：

获取单元，用于在所述播放单元通过与所述性别特征信息相匹配的语音播放模式播放所述待搜索题目的答案之后，获取所述家教设备的显示界面所显示的应用界面的显示数量；

判断单元，用于判断所述显示数量是否大于预设数量，以及在判断出所述显示数量大于所述预设数量时，判断所述应用界面对应的应用中是否存在非学习类应用；

更改单元，用于在所述判断单元判断出存在所述非学习类应用，将所述非学习类应用的运行状态由在显示界面显示运行更改为后台运行；

输出单元，用于输出所述待搜索题目的答案所在的目标应用界面至所述家教设备的显示界面。

9.根据权利要求8所述的家教设备，其特征在于，所述家教设备还包括：

捕捉单元，用于在所述输出单元输出所述待搜索题目的答案所在的目标应用界面至所述家教设备的显示界面之后，捕捉用户的视线在所述目标应用界面的停留时长；

所述判断单元，还用于判断所述停留时长是否大于预设时长；

所述获取单元，还用于在所述判断单元判断出所述停留时长大于所述预设时长，获取所述待搜索题目对应的知识点解析；

所述输出单元，还用于将所述知识点解析输出至所述家教设备的显示界面。

10.根据权利要求6～9任一项所述的家教设备，其特征在于，所述搜索单元包括：

获取子单元，用于获取用户的个人信息，所述个人信息至少包括用户的年龄信息；

确定子单元，用于确定所述年龄信息所指示年龄所属的目标年龄段；

所述获取子单元，还用于获取与所述目标年龄段对应的搜索答案；

所述确定子单元，还用于将所述搜索答案确定为所述待搜索题目的答案。