CN110264994B - 一种语音合成方法、电子设备及智能家居系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种语音合成方法、电子设备及智能家居系统,该方法包括:获取用户语音需求数据;得到用户意图并从中提取准意图标签;获取与用户意图相关联的文字结果;由准意图标签确定目标意图标签,并从知识图谱中查询与目标意图标签相关联的语音集合,基于该语音集合确定与每个文字相关联的语音,并将该文字与确定的语音进行合成。该电子设备通过语音识别服务器、语义理解服务器、知识图谱服务器和语音合成终端实现该方法,该智能家居系统包括一个或多个该电子设备。本发明通过知识图谱内保存的标签及语言集合,在获取到与用户意图相关联的每个文字后,可基于该语音集合确定每个文字相关联的语音将该文字与确定的语音合成为读音准确度高的语音。
Description
技术领域
本发明涉及语音合成技术领域,特别是涉及一种语音合成方法,还涉及使用该语音合成方法的电子设备及智能家居系统。
背景技术
现代汉语包含了很多的多音字,如“调”,既可以念“diào”,如“声调”;也可以念“tiáo”,如“调解”。在现有的语音合成(TTS,即text to speech)过程中,语音合成系统多使用概率的方法来判断多音字的发音。
但是上述判断方法存在以下缺陷:当待合成语句中缺少成分时,无法判别语句中多音字或通假字的读音。例如,当“为”出现在“已为你XXX”这句话里时,很难分辨汉字“为”的读音是“wèi”还是“wéi”。这是因为在语句“已为你调到26度”里汉字“为”的读音是“wèi”,而在语句“已为你所用”里汉字“为”的读音是“wéi”。
因此,设计一种比使用概率来判别读音更加严谨的语音合成方法显得至关重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:现有技术中语音合成系统使用概率的方法来判断多音字或通假字的发音时,存在当待合成语句缺少成分时,无法判别语句中多音字或通假字的读音的问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种语音合成方法、电子设备及智能家居系统。
根据本发明的第一个方面,提供了一种语音合成方法,其包括:
获取用户输入的语音需求数据;
分析所述语音需求数据,得到用户意图并从该用户意图中提取准意图标签;
获取与所述用户意图相关联的文字结果;
根据所述准意图标签确定目标意图标签,并从构建的知识图谱中查询与所述目标意图标签相关联的语音集合,所述知识图谱中保存有多个标签以及与各个标签相关联的语音集合;
针对获取的文字结果中的每个文字,基于查询的语音集合确定与该文字相关联的语音,并将该文字与确定的语音进行合成。
优选的是,从用户意图中提取准意图标签,包括:
从所述用户意图中提取关键词;
确定与所述关键词相对应的准意图标签。
优选的是,所述知识图谱中还保存有标签间的关联关系,具有关联的多个标签形成一个关联分支,根据所述准意图标签确定目标意图标签包括:
确定提取的准意图标签的个数;
当提取的准意图标签为一个时,确定该准意图标签为所述目标意图标签;
当提取的准意图标签为多个时,根据所述知识图谱确定提取的多个准意图标签所属的关联分支,并将处于该关联分支的末端的标签作为所述目标意图标签。
优选的是,所述标签间的关联关系通过连接标签的路径体现。
优选的是,所述的语音合成方法还包括构建所述知识图谱,其包括:
根据用户所处的多个使用场景,确定与各个使用场景相对应的标签;
针对确定的每个标签,确定与该标签相对应的语音集合,所述语音集合包含与该标签相关联的每个文字的读音;
保存确定的所有标签以及与各个标签相对应的语音集合,以构建所述知识图谱。
优选的是,构建所述的知识图谱,还包括:
针对确定的每个标签,确定与该标签有关联的标签,并建立该标签与关联的标签的关联关系;
将所述关联关系保存在所述知识图谱中。
优选的是,所述标签间的关联关系通过连接标签的路径体现。
优选的是,从构建的知识图谱中查询与所述目标意图标签相关联的语音集合,包括:
将所述目标意图标签与所述知识图谱中保存的标签相匹配;
将与匹配成功的标签相关联的语音集合,确定为与所述目标意图标签相关联的语音集合。
根据本发明的第二个方面,提供了一种电子设备,其包括:
语音识别服务器,配置为获取用户输入的语音需求数据;
语义理解服务器,配置为分析所述语音需求数据,得到用户意图并从该用户意图中提取准意图标签;
知识图谱服务器,其中保存有知识图谱,所述知识图谱中保存有多个标签以及与各个标签相关联的语音集合,该知识图谱服务器配置为根据所述准意图标签确定目标意图标签,从构建的知识图谱中查询与所述目标意图标签相关联的语音集合,并将所述用户意图发送给云端资源服务器,以供该云端资源服务器获取与所述用户意图相关联的文字结果;以及
语音合成终端,配置为针对获取的文字结果中的每个文字,基于查询的语音集合确定与该文字相关联的语音,并将该文字与确定的语音进行合成。
根据本发明的第三个方面,提供了一种智能家居系统,其包括一个或多个如上所述的电子设备。
与现有技术相比,上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果:
应用本发明的语音合成方法,能够在构建的知识图谱内通过查询到与用户意图相对应的标签,进而找到与该标签相关联的语音集合,当获取到与用户意图相关联的每个文字后,能够基于该语音集合确定每个文字相关联的语音,进而将该文字与确定的语音进行合成,使得在获取到用户输入的语音需求数据时,能够合成读音准确的语音。
附图说明
通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本公开的范围。其中所包括的附图是:
图1为本发明实施例的语音合成方法的总体流程图;
图2为本发明实施例的构建知识图谱方法的流程图;
图3为本发明实施例的确定目标意图标签方法的流程图;
图4为本发明实施例的电子设备的工作流程框图;
图5为本发明实施例的知识图谱的部分结构图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方法,借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题,并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
现有技术中语音合成系统使用概率的方法来判断多音字或通假字的发音时,存在当待合成语句缺少成分时,无法判别语句中多音字或通假字的读音的问题。
实施例一
本实施例提供一种语音合成方法,以一种更加严谨的方法来确定待合成的语音并进行语音合成。图1为本发明实施例的语音合成方法的总体流程图,如图1所示,该语音合成方法主要包括以下步骤S101至步骤S106。
在实施该语音合成方法前,需要预先构建知识图谱,通过构建的知识图谱存储所需的语音集合,图2为本发明实施例的构建知识图谱方法的流程图,如图2所示,构建知识图谱的步骤S101包括以下子步骤S1011至子步骤S1014。
在步骤S1011中,根据用户所处的多个使用场景,确定与各个使用场景相对应的标签,通过标签建立起用户所处的使用场景与知识图谱之间的联系。
在步骤S1012中,针对确定的每个标签,确定与该标签相对应的语音集合,语音集合包含与该标签相关联的每个文字的读音。
进一步的,该语音集合通过人为限定,即每个文字的读音在其所属的语音集合中是既定的,通过找到该文字与标签对应的语音集合,即可准确找到该文字对应的读音。
在步骤S1013中,针对确定的每个标签,确定与该标签有关联的标签,并建立该标签与关联的标签的关联关系,标签间的关联关系通过连接标签的路径体现,并将关联关系保存在知识图谱中。
在步骤S1014中,保存确定的所有标签以及与各个标签相对应的语音集合,以构建知识图谱。
那么,对于构建好的知识图谱,每当操作人员增加一个标签,该标签就通过路径与关联的标签连接为新的更为宽广的知识图谱;每当操作人员减少一个标签,该标签就断开与之关联的所有路径,也就断开了与其关联的所有标签而形成新的较小的知识图谱。由此可见,每增加或减少任意一个标签,该知识图谱所包含的内容就成倍数扩大或减小,因而,整个知识图谱的数据处于实时动态更新、变化中,即可通过不断的更新优化,提高用户体验度。
在步骤S102中,获取用户输入的语音需求数据,进一步的,用户可通过麦克风等语音服务器输入当前想要设备作出的反馈。
在步骤S103中,分析语音需求数据,得到用户意图并从该用户意图中提取准意图标签。
具体的,图3为本发明实施例的确定目标意图标签方法的流程图,如图3所示,从用户意图中提取准意图标签,主要包括以下步骤S1031至步骤S1032。
在步骤S1031中,从用户意图中提取关键词。
在步骤S1032中,确定与关键词相对应的准意图标签。
通过关键词建立起用户与准意图标签之间的关系,以使得设备能够知晓用户当前的需求。
在步骤S104中,获取与用户意图相关联的文字结果,只有获取到的是文字结果,才能够进行语音合成工作,若是获取到的是音频结果,则可直接通过相关设备播放。
在步骤S105中,根据准意图标签确定目标意图标签,具体的,知识图谱中还保存有标签间的关联关系,具有关联的多个标签形成一个关联分支,则根据准意图标签确定目标意图标签包括以下步骤S105A至步骤S105C。
在步骤S105A中,确定提取的准意图标签的个数,通过准意图标签的个数进而确定与其相对应的目标意图标签。
在步骤S105B中,当提取的准意图标签为一个时,确定该准意图标签为目标意图标签。
在步骤S105C中,当提取的准意图标签为多个时,根据知识图谱确定提取的多个准意图标签所属的关联分支,并将处于该关联分支的末端的标签作为目标意图标签,且标签间的关联关系通过连接标签的路径体现,进而将多个准意图标签确定为一个目标意图标签,使得多个准意图标签能够对应于知识图谱中的一个标签,便于后期在知识图谱中,通过标签查询到对应的语音集合。
在步骤S105中,从构建的知识图谱中查询与目标意图标签相关联的语音集合,知识图谱中保存有多个标签以及与各个标签相关联的语音集合,进一步的,该语音集合中包含了对应的文字的读音。
具体的,从构建的知识图谱中查询与目标意图标签相关联的语音集合,包括以下步骤S1051至步骤S1052。
在步骤S1051中,将目标意图标签与知识图谱中保存的标签相匹配,使目标意图标签与知识图谱中保存的标签一一对应。
在步骤S1052中,将与匹配成功的标签相关联的语音集合,确定为与目标意图标签相关联的语音集合,则目标意图标签与某一语音集合一一对应,以使得通过目标意图标签查询对应的语音集合时更加准确。
在步骤S106中,针对获取的文字结果中的每个文字,基于查询的语音集合确定与该文字相关联的语音,并将该文字与确定的语音进行合成,以反馈给用户读音正确的语音信息。
实施例二
本实施例提供一种电子设备,该电子设备能够应用上述语音合成方法,图4为本发明实施例中电子设备的工作流程框图,如图4所示,该电子设备主要包括以下功能模块。
语音识别服务器101,配置为获取用户输入的语音需求数据。
语义理解服务器102,配置为分析语音需求数据,得到用户意图并从该用户意图中提取准意图标签。
知识图谱服务器103,其中保存有知识图谱,知识图谱中保存有多个标签以及与各个标签相关联的语音集合,该知识图谱服务器103配置为根据准意图标签确定目标意图标签,从构建的知识图谱中查询与目标意图标签相关联的语音集合,并将用户意图发送给云端资源服务器104,以供该云端资源服务器104获取与用户意图相关联的文字结果;以及语音合成终端105,配置为针对获取的文字结果中的每个文字,基于查询的语音集合确定与该文字相关联的语音,并将该文字与确定的语音进行合成。
例如,该电子设备可为空调,图5为本发明实施例的知识图谱的部分结构图,如图5所示,其中,圆圈A表示标签,圆圈A之间的连线B表示路径,则构建的知识图谱包括基本控制标签和资源应用标签、与该基本控制标签相关联的设置温度标签、设置风速标签等对空调的基本操作标签、与该资源应用标签相关联的财经标签、天气标签和古诗标签等使用户的生活更加便捷的操作标签。那么,操作人员即可通过经验设定多个使用场景,并使每一个使用场景都对应相应的操作,再给每个操作都冠以上述的基本控制标签、资源应用标签或其他标签,并正确设定与该标签对应的语音集合内的所有可能用到的多音字或通假字的读音。那么,空调即可通过用户输入的语音,在知识图谱中找到对应的标签,实现人机沟通,进而做出相应的反馈。
当用户语音输入“请将空调调到26°”时,空调通过以下步骤作出反馈。
空调的语音识别服务器101采集到用户的语音输入指令后将其转化成文字并发送至语义理解服务器102。
语义理解服务器102使用自然语言处理技术,判断、分析用户的准意图标签,即分析出了关键词为“调节”和“温度”,根据该关键词得到调节准意图标签和温度准意图标签,知识图谱服务器103确定调节准意图标签和温度准意图标签所属的关联分支,再把作为该关联分支末端的温度准意图标签作为目标意图标签,知识图谱服务器103将该温度目标意图标签与设置温度标签对应。
然后,知识图谱服务器103向云端资源服务器104请求资源,获取到回应用户所需的文字结果,即“已为您调到26度”,并将该文字结果发送给空调的语音合成终端105。
该语音合成终端105获取到了“已为您调到26度”和设置温度标签,那么在TTS语音合成的过程中,“已为您调到26度”中汉字“为”的读音就会是“wèi”,而不是“wéi”;且“调”的读音就会是“tiáo”,而不是“diào”。
当用户语音输入“请播放李白的古诗”时,空调通过以下步骤作出反馈。
空调的语音识别服务器101采集到用户的语音输入指令后将其转化成文字并发送至语义理解服务器102。
语义理解服务器102使用自然语言处理技术,判断、分析用户的准意图标签,即分析出了关键词为“李白”和“古诗”,根据该关键词确定李白准意图标签和古诗准意图标签,知识图谱服务器103确定李白准意图标签和古诗准意图标签所属的关联分支,再把作为该关联分支末端的李白准意图标签作为目标意图标签,知识图谱服务器103将该李白目标意图标签与李白标签对应。
然后,知识图谱服务器103向云端资源服务器104请求资源,获取到回应用户所需的文字结果(以《早发白帝城》为例),并将该文字结果发送给空调的语音合成终端105。
该语音合成终端105获取到了《早发白帝城》全文的文字和李白标签,那么在TTS语音合成的过程中,“朝辞白帝彩云间”中汉字“朝”的读音就会是“zhāo”,而不是“cháo”。
当用户语音输入“请播放敕勒歌”时,空调通过以下步骤作出反馈。
空调的语音识别服务器101采集到用户的语音输入指令后将其转化成文字并发送至语义理解服务器102。
语义理解服务器102使用自然语言处理技术,判断、分析用户的意图标签,即分析出了关键词为“敕勒歌”,根据该关键词确定敕勒歌准意图标签,再把该敕勒歌准意图标签作为目标意图标签,知识图谱服务器103将该敕勒歌目标意图标签与敕勒歌标签对应。
然后,知识图谱服务器103向云端资源服务器104请求资源,获取到回应用户所需的文字结果,并将该文字结果发送给空调的语音合成终端105。
该语音合成终端105获取到了《敕勒歌》全文的文字和敕勒歌标签,那么在TTS语音合成的过程中,“风吹草低见牛羊”中汉字“见”的读音就会是“xiàn”,而不是“jiàn”。
实施例三
本实施例提供一种智能家居系统,包括一个或多个上述的电子设备,用户可通过需要控制任意一个电子设备,使生活更加便捷有趣。
虽然本发明所公开的实施方式如上,但的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员,在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本发明的保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (9)
1.一种语音合成方法,其特征在于,包括:
获取用户输入的语音需求数据;
分析所述语音需求数据,得到用户意图并从该用户意图中提取准意图标签;
获取与所述用户意图相关联的文字结果;
根据所述准意图标签确定目标意图标签,并从构建的知识图谱中查询与所述目标意图标签相关联的语音集合,所述知识图谱中保存有多个标签以及与各个标签相关联的语音集合;
针对获取的文字结果中的每个文字,基于查询的语音集合确定与该文字相关联的语音,并将该文字与确定的语音进行合成;
所述知识图谱中还保存有标签间的关联关系,具有关联的多个标签形成一个关联分支,根据所述准意图标签确定目标意图标签包括:
确定提取的准意图标签的个数;
当提取的准意图标签为一个时,确定该准意图标签为所述目标意图标签;
当提取的准意图标签为多个时,根据所述知识图谱确定提取的多个准意图标签所属的关联分支,并将处于该关联分支的末端的标签作为所述目标意图标签。
2.根据权利要求1所述的语音合成方法,其特征在于:从用户意图中提取准意图标签,包括:
从所述用户意图中提取关键词;
确定与所述关键词相对应的准意图标签。
3.根据权利要求1所述的语音合成方法,其特征在于:所述标签间的关联关系通过连接标签的路径体现。
4.根据权利要求1所述的语音合成方法,其特征在于:还包括构建所述知识图谱,其包括:
根据用户所处的多个使用场景,确定与各个使用场景相对应的标签;
针对确定的每个标签,确定与该标签相对应的语音集合,所述语音集合包含与该标签相关联的每个文字的读音;
保存确定的所有标签以及与各个标签相对应的语音集合,以构建所述知识图谱。
5.根据权利要求4所述的语音合成方法,其特征在于:构建所述的知识图谱,还包括:
针对确定的每个标签,确定与该标签有关联的标签,并建立该标签与关联的标签的关联关系;
将所述关联关系保存在所述知识图谱中。
6.根据权利要求5所述的语音合成方法,其特征在于:所述标签间的关联关系通过连接标签的路径体现。
7.根据权利要求4所述的语音合成方法,其特征在于,从构建的知识图谱中查询与所述目标意图标签相关联的语音集合,包括:
将所述目标意图标签与所述知识图谱中保存的标签相匹配;
将与匹配成功的标签相关联的语音集合,确定为与所述目标意图标签相关联的语音集合。
8.一种电子设备,其特征在于:包括:
语音识别服务器,配置为获取用户输入的语音需求数据;
语义理解服务器,配置为分析所述语音需求数据,得到用户意图并从该用户意图中提取准意图标签;
知识图谱服务器,其中保存有知识图谱,所述知识图谱中保存有多个标签以及与各个标签相关联的语音集合,该知识图谱服务器配置为根据所述准意图标签确定目标意图标签,从构建的知识图谱中查询与所述目标意图标签相关联的语音集合,并将所述用户意图发送给云端资源服务器,以供该云端资源服务器获取与所述用户意图相关联的文字结果;以及
语音合成终端,配置为针对获取的文字结果中的每个文字,基于查询的语音集合确定与该文字相关联的语音,并将该文字与确定的语音进行合成;
所述知识图谱服务器,其中知识图谱中还保存有标签间的关联关系,具有关联的多个标签形成一个关联分支,所述知识图谱服务器确定提取的准意图标签的个数;当提取的准意图标签为一个时,确定该准意图标签为所述目标意图标签;当提取的准意图标签为多个时,根据所述知识图谱确定提取的多个准意图标签所属的关联分支,并将处于该关联分支的末端的标签作为所述目标意图标签。
9.一种智能家居系统,其特征在于:包括一个或多个如权利要求8所述的电子设备。
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CN106710585A (zh) * | 2016-12-22 | 2017-05-24 | 上海语知义信息技术有限公司 | 语音交互过程中的多音字播报方法及系统 |
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CN110264994A (zh) | 2019-09-20 |
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