語(yǔ)音控制類(lèi)玩具的設計應該注意什么？
趙大有 2002/11/26
當語(yǔ)音識別技術(shù)被玩具業(yè)所應用，對語(yǔ)音激活的滿(mǎn)足，和那種似乎能理解人類(lèi)的語(yǔ)音命令并對之做出相應的回應的最新一代玩具，迅速成為孩子們的新寵。更令人驚異的是他們能搞清孩子們說(shuō)話(huà)的意思，而且在玩耍的過(guò)程中遭到不可避免的物理?yè)p壞時(shí)還能繼續工作。
今天應用在玩具上的語(yǔ)音識別技術(shù)不僅要求準確率和能在高噪音的環(huán)境下操作，還要求有系統的設計方法。語(yǔ)音技術(shù)家必須考慮從麥克風(fēng)和傳感器的放置到語(yǔ)音與機械系統的組合中的每一件事。從技術(shù)的角度來(lái)說(shuō)，就是一個(gè)集成的、系統級的、整體產(chǎn)品的方案。
最新一代的智能玩具能在外部刺激的基礎上改變他們的行為，能從過(guò)去的經(jīng)歷中進(jìn)行學(xué)習，給人一種印象：他們是真正的在跟孩子相互作用。語(yǔ)音的識別和激活--"理解"的能力和對所說(shuō)的話(huà)的反應--和語(yǔ)音合成--"說(shuō)"以前錄好的字和句子的能力--對這些玩具的智能部分是十分關(guān)鍵的。這些技術(shù)合在一起，使玩具看上去具有了生命。
當把語(yǔ)音識別和合成的技術(shù)加入到玩具中時(shí)，許多相互關(guān)聯(lián)的因素必須被指出。首先，永遠的，就是成本的問(wèn)題。玩具業(yè)在成本上的競爭是很殘酷的。當產(chǎn)品放到零售架上時(shí)技術(shù)成本會(huì )被打成四、五成，所以制造商在壓縮每一分錢(qián)上承受著(zhù)巨大的壓力。
高度集成的語(yǔ)音方案--也就是說(shuō)芯片內部不僅包括了語(yǔ)音算法還包含了硬件電路，如麥克風(fēng)預放，ROM，RAM，DAC，ADC和揚聲器裝置等--極大降低了玩具的最終消費價(jià)格。成本較低的通用DSP可能看上去是提供語(yǔ)音能力的更好的方案，但當所有其他的支持該DSP的元器件被加上來(lái)時(shí)，最終成本遠遠超過(guò)了集成方案的成本。
語(yǔ)音識別的關(guān)鍵是正確率。說(shuō)話(huà)者獨立（不需要使用者進(jìn)行訓練'即先儲存使用者的聲音樣本'）技術(shù)--該技術(shù)中軟件可以識別任何一個(gè)人的話(huà)，使得玩具一出廠(chǎng)就顯得更容易接近，但通常無(wú)法有使用者自由升級，也就是說(shuō)玩具中所使用的語(yǔ)音命令（或者是對話(huà)的內容）是在工廠(chǎng)里固定了的。說(shuō)話(huà)者依賴(lài)（需要使用者進(jìn)行訓練'即需要先儲存使用者的聲音樣本'）技術(shù)--該技術(shù)需要通過(guò)訓練來(lái)識別一個(gè)特定人的說(shuō)話(huà)方式，它會(huì )讓孩子們在設置的時(shí)候就能進(jìn)行學(xué)習，好處更在于能讓客戶(hù)創(chuàng )建自定義的詞匯。例如，玩具的主人可以給他們的木偶和玩具狗命名，然后用自己的獨特語(yǔ)言去定義玩具的各種動(dòng)作。比如，你要一條玩具狗走到你身邊，你可以說(shuō)"笨笨，快過(guò)來(lái)"，也可以說(shuō)"小乖乖，來(lái)"--只要你喜歡，怎么說(shuō)都可以。更新的技術(shù)能讓玩具從一連串的話(huà)中聽(tīng)出獨立的關(guān)鍵字。
語(yǔ)音識別引擎要能正常工作的話(huà)就必須收到一個(gè)高信噪比的干凈的語(yǔ)音輸入信號。信號的完整性會(huì )因很多因素的影響而被降低：例如不理想的布板（PCB電路），麥克風(fēng)的放置，連線(xiàn)的長(cháng)短、屏蔽，電源設計，產(chǎn)品的安放設計。對這些因素的仔細留意會(huì )讓識別算法發(fā)揮它最大的潛力來(lái)挑戰環(huán)境，例如噪音和遠距離。如果不考慮客觀(guān)原因，語(yǔ)音技術(shù)達不到100%的識別率的話(huà)，玩具的普及性會(huì )很難。
玩具設計者必須經(jīng)過(guò)長(cháng)久的思考、努力--要對孩子的精神有可靠的了解--來(lái)把語(yǔ)音識別和語(yǔ)音合成融合在玩具里。孩子們經(jīng)常不會(huì )遵循既定的規則，他們也不會(huì )做或說(shuō)成年人所規定、期待的東西。這一事實(shí)給玩具設計者帶來(lái)了很大的壓力，因為他們要創(chuàng )造出自然而又強大的用戶(hù)界面，要提供更寬廣的范圍給兒童自由選擇。語(yǔ)音識別技術(shù)的實(shí)踐證明孩子們必須通過(guò)玩具本身的設計來(lái)接受指導，讓他們使用特定的話(huà)語(yǔ)而非其他的。
最后指出，有很多設計事項和語(yǔ)音識別或語(yǔ)音合成沒(méi)有直接關(guān)系，但對這兩項技術(shù)卻起著(zhù)關(guān)鍵性作用。
語(yǔ)音技術(shù)毫無(wú)疑問(wèn)在未來(lái)的玩具業(yè)將扮演著(zhù)越來(lái)越重要的角色。但正如我們所見(jiàn)，要把這項技術(shù)成功的融合到玩具里需要做的工作還很多。不僅僅只是建立算法來(lái)產(chǎn)生語(yǔ)音或識別語(yǔ)音。玩具設計者和語(yǔ)音專(zhuān)家需要在創(chuàng )建產(chǎn)品的一開(kāi)始就共同工作，共同創(chuàng )建孩子們喜歡，生產(chǎn)廠(chǎng)商又能夠制造的低成本的產(chǎn)品。今天的智能玩具也許只是孩子的玩物，
但他們的設計絕對是專(zhuān)家的領(lǐng)域。
深圳捷通公司供稿 CTI論壇編輯
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