[发明专利]一种英语听说学习用互动系统

权利要求书

1.一种英语听说学习用互动系统，其特征在于，包括训练选择模块、语音采集模块、语音判断模块、训练分析模块以及互动教学模块；

所述训练选择模块用于学习者根据需要从数据库中选择所要读的语音类型进行发音训练；所述语音采集模块用于对学习者的语音数据进行采集并将采集的语音数据传输至云平台；

所述语音判断模块与云平台相连接，用于判断语音数据的有效性，若有效，则将语音数据发送至语音识别模块；若无效，则重新采集语音数据；所述语音判断模块的具体判断过程如下：

获取语音数据中每个元音的采集时间，将相邻两个元音的时间差标记为元音间隔Ci；将Ci与间隔阈值相比较，得到对应的间隔差值Gi；Gi取正数；

将间隔差值Gi与差值阈值相比较，若Gi大于差值阈值，则反馈间隔异常信号至语音判断模块；在预设时间内，统计间隔异常信号的出现次数为C1，截取相邻间隔异常信号之间的时间段为间隔异常缓冲时段；

统计每个间隔异常缓冲时段内的元音数量并取其均值得到缓冲元音数H1；利用公式YS=(C1×a1)/(H1×a2)计算得到元音间隔偏值YS，其中a1、a2均为系数因子；若YS大于第一偏值阈值，则语音数据无效；

获取语音数据中每个元音的强度并标记为Qi；当Qi处于预设标准强度范围外，则反馈强度异常信号至语音判断模块；

统计强度异常信号的出现次数为C2，截取相邻强度异常信号之间的时间段为强度异常缓冲时段；统计每个强度异常缓冲时段内的元音数量为QH；

将QH与缓冲阈值相比较；统计QH小于缓冲阈值的次数为L1；当QH小于缓冲阈值时，获取QH与缓冲阈值的差值并求和得到差缓总值CH，利用公式CX=L1×a3+CH×a4计算得到差缓系数CX，其中a3、a4为系数因子；

利用公式YD=C2×a5+CX×a6计算得到元音强度偏值YD，其中a5、a6为系数因子；若YD大于第二偏值阈值，则语音数据无效；

所述语音识别模块用于基于声学模型结合语言模型对接收到的语音数据进行特征参数提取，并将提取到的特征参数与数据库存储的正确读音的回放进行对比分析，得到对应的错误语音；

所述语音识别模块用于将错误语音传输至语音纠错模块；所述语音纠错模块用于按照语音类型将同一类型的错误语音和错误时刻根据其数值生成类型错误图表，并按照错误吸引值BX的大小对类型错误图表进行排序显示，得到对应的可视化图表；具体分析步骤为：

针对同一类型的错误语音，统计对应类型的错误次数为P1，截取相邻错误时刻之间的时间段为类型缓冲时段，统计每个类型缓冲时段内其它类型的错误次数为类型缓冲频次LXm；将类型缓冲频次LXm与频次阈值相比较；

统计LXm小于频次阈值的次数为P2，当LXm小于频次阈值时，获取LXm与频次阈值的差值并求和得到差频总值CP，利用公式CF=P2×g1+CP×g2计算得到差频系数CF，其中g1、g2为系数因子；利用公式CW=P1×g3+CF×g4计算得到对应类型的错误吸引值CW，其中g3、g4为系数因子；

所述训练分析模块与语音判断模块相连接；用于获取语音判断模块的判断结果对学习者的训练状态进行分析，判断对应学习者是否需要休息；其中判断结果携带有有效标识和无效标识。

2.根据权利要求1所述的一种英语听说学习用互动系统，其特征在于，所述数据库包括英语单词、短语、情景对话和文章朗读数据内容。

3.根据权利要求1所述的一种英语听说学习用互动系统，其特征在于，所述训练分析模块的具体分析步骤为：

在一个完整的学习周期内，采集语音判断模块的判断结果；当监测到无效标识时，自动倒计数，倒计数为D1，D1为预设值；

在倒计数阶段，若无效标识的出现次数达到预设第一数量或者预定比例或者连续无效标识的出现次数达到预设第二数量时，则确定对应学习者当前训练状态不佳，生成提醒信息；

所述训练分析模块用于将提醒信息发送至对应学习者的终端上，以提醒对应学习者休息一段时间后再继续训练。

4.根据权利要求3所述的一种英语听说学习用互动系统，其特征在于，在倒计数阶段，若再次监测到无效标识时，则倒计数自动归为原值，重新按照D1进行倒计数，否则，继续倒计数，直至归零停止计数。

5.根据权利要求1所述的一种英语听说学习用互动系统，其特征在于，所述互动教学模块用于教师与学习者登录教育平台并进行在线互动交流。