[發明專利]一種動態自適應語音分析技術以用于人機口語考試的方法及系統

在審

• 申請號: 201710446856.5
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107240394A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 李永;王小波
• 申請（專利權）人: 北京策騰教育科技有限公司
• 主分類號: G10L15/02
• 分類號: G10L15/02;G10L15/04;G10L15/26;G10L15/30;G06Q50/20
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙)11200
• 代理人: 司立彬

技術領域

本發明涉及一種動態自適應語音分析技術以用于人機口語考試的方法，屬于計算機軟件技術領域，尤其涉及互聯網教育技術領域。

背景技術

在英語口語考試中，試題的類型分為客觀題、主觀題兩大類。客觀題是指有標準答案，學生的回答必須符合標準答案的內容的試題，又分為短文朗讀、多項分支兩小類，短文朗讀就是給出一段英文文章，要求學生按文字進行朗讀；多項分支選擇，就是一段話后，有幾個備選答案，其中只有一個正確的，學生讀出正確的才得分。而主觀題是指沒有標準答案，需要根據某些特定的標準才能判定正誤的試題，又分為交際問答、口頭作文兩小類，交際問答是采用一問一答的方式，答案是開放性的；口頭作文是給出一段材料，材料可能是文字或圖片或音頻，或者是其組合，學生看過或聽過后，口頭說上一段英文。

現有技術的運用，導致了在英語考試的過程中，題目類型不完備，滿足不了全國廣大范圍內用戶的要求，即或有一些產品能部分滿足要求，也是把每個題目的內容及答案上傳到服務器，完全依賴服務器端的判定、打分，如果網絡條件不好就非常影響用戶體驗。而本發明通過客觀題在客戶端完全在本地打分，主觀題才上傳到服務端打分的方式，將對網絡的依賴盡量減小。

造成這種問題的原因是我國地域廣大，經濟發展水平、文化水平差異極大，造成了不同地方的考試要求、考試內容差異也非常大，各地的計算機網絡條件也有很大的差異，很多地方不知道怎樣對學生考核主觀題，導致了考試題目的不完備。

發明內容

針對英語口語人機交互式測評考試系統的口語考試環節中，系統反應速度與題目開放性的矛盾問題，本發明的目的在于提供一種動態自適應語音分析技術以用于人機口語考試的方法及系統。通過使用本技術，客觀題在本地打分，主觀題則通過試卷的特別編輯來滿足變化的要求，可以在英語口語考試中，達到反應速度與題目開放性的較好平衡。

本發明的技術方案為：

一種動態自適應語音分析技術以用于人機口語考試的方法，其步驟為：

1)編輯試卷，標記試卷中每一試題的類型；所述類型包括客觀題、主觀題；對于類型為客觀題的試題，設置該試題的正確答案并保存到每一客戶端；對于類型為主觀題的試題，根據該試題的內容，設置該試題的關鍵詞集合，并將該試題與對應關鍵詞集合上傳到服務端；

2)考試階段，客戶端記錄用戶回答當前試題的音頻，并判斷當前試題的類型；如果是客觀題則客戶端在本地根據當前試題的音頻及該試題的正確答案進行判分；如果是主觀題，則將當前試題的音頻與試題序號傳給服務端，由服務端根據該試題的關鍵詞集合進行判分，然后將得分返回給該客戶端；

3)客戶端根據該用戶的每一試題的得分計算該用戶的總分。

進一步的，對類型為客觀題的試題進行判分的方法為：首先根據試題的正確答案對應的文本對音頻進行邊界對齊，在單詞邊界內部，對每個時間點的音頻進行特征提取，根據提取的特征計算單詞的音素的后驗概率，然后對這些音素的概率進行平均，得到該試題的正確答案的音素概率，并建立該試題得分的映射標準；然后根據該映射標準和計算得到的回答該試題的音頻的音素概率確定該試題的分數。

進一步的，建立試題得分的映射標準的方法為：選取該試題的多個音頻并計算每一音頻的音素概率，其中，選取的每一音頻對應一不同分數；然后將不同音頻的因素概率與該試題的正確答案的音素概率對比，試題得分的映射標準。

進一步的，對類型為主觀題的試題進行判分的方法為：服務端根據試題序號查詢得到該試題的關鍵詞集合，然后將該關鍵集合中每一單詞對應的音頻與該試題的音頻進行匹配，判斷該試題的音頻中是否包含該單詞的音頻，如果包含則記錄該單詞；然后記錄的單詞數量與該關鍵詞集合中的單詞數計算得出該試題的分數。

一種動態自適應語音分析技術以用于人機口語考試的系統，其特征在于，包括試卷、一服務端，與該服務端網絡連接的多個客戶端；其中，所述試卷中根據每一試題的類型對該試題進行標記，所述類型包括客觀題、主觀題；對于類型為客觀題的試題，設置該試題的正確答案并保存到每一客戶端；對于類型為主觀題的試題，根據該試題的內容，設置該試題的關鍵詞集合，并將該試題與對應關鍵詞集合上傳到服務端；所述客戶端記錄用戶回答當前試題的音頻，并判斷當前試題的類型；如果是客觀題則客戶端在本地根據當前試題的音頻及該試題的正確答案進行判分；如果是主觀題，則將當前試題的音頻與試題序號傳給服務端，由服務端根據該試題的關鍵詞集合進行判分，然后將得分返回給該客戶端；最終客戶端根據該用戶的每一試題的得分計算該用戶的總分。

與現有技術相比，本發明的積極效果為：