資源簡介

(共15張PPT)
情境導入：
本單元主題：智能技術初體驗
語音合成是利用計算機模擬人的發音而產生人造語音的技術。通俗地講，就是將文本轉換成人類可以聽得懂并且流利的語音。
在電子導航系統中，用你自己的聲音進行語音播報，為什么只需錄制少量語音就可以實現
你知道讓機器能夠比較自然地發音的關鍵是什么嗎
《第6課 語音合成技術》
2023年浙教版 八年級下冊
-第2單元 智能技術初體驗 -
珠珠老師
信息科技 課件
2022新版課標內容
1
活動1：語音合成的應用場景
2
活動2：語音合成的過程
《目錄》
信息科技
3
活動3：語音合成的實踐
01
語音合成的應用場景
活動1
01.知識點講解
語音合成技術已廣泛應用于日常生活中。
例如，語音合成技術應用于車載導航系統，當出現新的路況時，車載導航系統能即時語音播報消息;應用于醫院、銀行等場所的叫號系統，能播報任意一個用戶的姓名;也應用于電話查詢系統，如考試成績的查詢等。隨著人工智能的發展,合成語音的自然度和音質均得到明顯的改善，已非常接近人類的自然語言發聲。
活動1：語音合成的應用場景
01
02
語音合成的過程
活動2
01.知識點講解
活動2：語音合成的過程
02
語音合成的基本過程為:先將文本分解成音素，經過韻律處理后，再根據音素在語音庫中找到發音單元，并輸出拼接的發音單元，從而形成語音，如圖6-1所示。
01.知識點講解
活動2：語音合成的過程
02
1.語言處理
對將要轉換的文本進行語法和詞法分析，同時對文本進行分割，并根據特定的語境，形成特定的音素。
漢語中，詞是構成句子的最小單位。在句子中的詞語有確定的語音、語義和語法功能。詞可以是一個字，也可以是多個字構成。因此在處理中文文本時，需要進行分詞處理。計算機對中文進行文本分詞有各種方法，如基于規則的規則分詞法，基于統計的統計分詞法。
早期，科學家認為計算機對自然語言處理的過程與人類學習一門語言類似，試圖用算法描述語法、詞性和構詞法等規則，并導入語言學知識，從而建立基于規則的自然語言處理。基于規則的方法需要專家們的配合，要以人力方式全面考慮所有可能的情況。隨著規則數量和團隊人數的增加，需要券慮的問題也越來越多，系統難以拓展。
統計分詞是基于語料庫的分析，從訓練的語言數據中自動或半自動獲取語言的統計知識，有效地建立語言模型，并對句子進行單詞劃分，劃分結果運用統計方法計算概率，獲取概率最大的分詞方式。統計分詞在很大程度上依賴訓練語言數據的規模，訓練的語言數據越多，效果越好，分詞越準確。
01.知識點講解
活動2：語音合成的過程
02
2.韻律處理
在音素分析的基礎上，進一步參照人類語言中的韻律規則進行調整，規劃出音段特征，如音高、音長和音強等，使合成語音能正確地表達語意，聽起來更加自然。
3．單元拼接
在語言規律和韻律規律已經明確的基礎上，調用語音庫中的音素單元，進行拼接和平滑處理，從而形成語音。
以前，創建一個高質量的語音合成模型需要大量真人原聲作為樣本進行機器學習，樣本量會超過10小時或10000句。現在，基于深度神經網絡的端到端語音合成系統,只需采集半小時左右、500句真人原聲錄音，通過語音模型，即可惟妙惟肖地復原真人原聲。
基于深度神經網絡的端到端語音合成，借助訓練好的聲學模型，可以根據輸入文本直接合成語音。
01.知識點講解
02
助力知識
韻律 韻律是一個聽覺感知的概念。在自然語言中，說話者使用語調、節奏和重音等方式來表達意向和情感，使得字詞的搭配、音調更加和諧，這些韻律特征是自然語音的重要組成部分。
活動2：語音合成的過程
03
語音合成的實踐
活動3
01.知識點講解
活動3：語音合成的實踐
03
通過人工智能開放平臺提供的軟件開發工具包，可以把文本文件轉換成語音文件;也可以采用在線合成語音的方式，先輸入文本，再輸出相應的語音信息。例如，利用人工智能開放平臺，將輸入的文本信息轉換成語音，識別過程如圖6-2所示。圖6-3為平臺語音合成代碼示例。
在人工智能開放平臺、APP或軟件中，將一段文本信息分別轉換成語音。
實踐探究
1．在人工智能開放平臺中，改變不同的“發音人”，將同一文本內容轉換成不同發音的語音。
2.研究一個生活中語音合成的應用案例，嘗試剖析語音合成技術的實現過程。打開想象的翅膀，展望未來語音合成的應用場景。
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鞏固練習
1
活動1：語音合成的應用場景
2
活動2：語音合成的過程
《總結》
信息科技
3
活動3：語音合成的實踐
《感謝觀看》
- Thank for Viewing -
珠珠老師
2023年浙教版 八年級下冊《第6課 語音合成技術》教學設計
教學內容分析
本節課是2023年浙教版出版的八年級下冊第二單元第2課。本節課分為三個活動：“語音合成的應用場景”“語音合成的過程”“語音合成的實踐”三部分內容組成。學生通過小組合作探究學習逐步掌握本節課的知識點，具備一定的小組合作能力、探究能力、創新能力等，提升信息社會責任，綜合提升信息素養。
教學目標及核心素養指向
1、通過對語音合成應用的體驗,能初步理解語音合成技術的基本過程和原理（信息意識、計算思維） 2、體會語音合成技術在生活中的運用（信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任）
教學重難點
教學重點： 1、通過對語音合成應用的體驗,能初步理解語音合成技術的基本過程和原理 設計原因：語音合成應用是本節課的主要內容，知識點的滲透需要作為重點內容。 教學難點： 體會語音合成技術在生活中的運用 設計原因：語音合成技術在生活中的運用此部分對學生來說難度較高，應作為難點內容。
教學過程
1、情境導入（3分鐘）
教師活動 學生活動
情境引入：語音合成是利用計算機模擬人的發音而產生人造語音的技術。通俗地講，就是將文本轉換成人類可以聽得懂并且流利的語音。 在電子導航系統中，用你自己的聲音進行語音播報，為什么只需錄制少量語音就可以實現 你知道讓機器能夠比較自然地發音的關鍵是什么嗎 學生聽教師引導生活中的案例,學生討論，回答提問
設計意圖： 激發學生對語音合成的學習興趣并快速進入學習狀態。
2、新知講授（35分鐘）
教師活動 學生活動
活動1：語音合成的應用場景 知識講解 語音合成技術已廣泛應用于日常生活中。 例如，語音合成技術應用于車載導航系統，當出現新的路況時，車載導航系統能即時語音播報消息;應用于醫院、銀行等場所的叫號系統，能播報任意一個用戶的姓名;也應用于電話查詢系統，如考試成績的查詢等。隨著人工智能的發展,合成語音的自然度和音質均得到明顯的改善，已非常接近人類的自然語言發聲。 活動2：語音合成的過程 知識講解 語音合成的基本過程為:先將文本分解成音素，經過韻律處理后，再根據音素在語音庫中找到發音單元，并輸出拼接的發音單元，從而形成語音，如圖6-1所示。 1.語言處理 對將要轉換的文本進行語法和詞法分析，同時對文本進行分割，并根據特定的語境，形成特定的音素。 漢語中，詞是構成句子的最小單位。在句子中的詞語有確定的語音、語義和語法功能。詞可以是一個字，也可以是多個字構成。因此在處理中文文本時，需要進行分詞處理。計算機對中文進行文本分詞有各種方法，如基于規則的規則分詞法，基于統計的統計分詞法。 早期，科學家認為計算機對自然語言處理的過程與人類學習一門語言類似，試圖用算法描述語法、詞性和構詞法等規則，并導入語言學知識，從而建立基于規則的自然語言處理。基于規則的方法需要專家們的配合，要以人力方式全面考慮所有可能的情況。隨著規則數量和團隊人數的增加，需要券慮的問題也越來越多，系統難以拓展。 統計分詞是基于語料庫的分析，從訓練的語言數據中自動或半自動獲取語言的統計知識，有效地建立語言模型，并對句子進行單詞劃分，劃分結果運用統計方法計算概率，獲取概率最大的分詞方式。統計分詞在很大程度上依賴訓練語言數據的規模，訓練的語言數據越多，效果越好，分詞越準確。 2.韻律處理 在音素分析的基礎上，進一步參照人類語言中的韻律規則進行調整，規劃出音段特征，如音高、音長和音強等，使合成語音能正確地表達語意，聽起來更加自然。 3．單元拼接 在語言規律和韻律規律已經明確的基礎上，調用語音庫中的音素單元，進行拼接和平滑處理，從而形成語音。 以前，創建一個高質量的語音合成模型需要大量真人原聲作為樣本進行機器學習，樣本量會超過10小時或10000句。現在，基于深度神經網絡的端到端語音合成系統,只需采集半小時左右、500句真人原聲錄音，通過語音模型，即可惟妙惟肖地復原真人原聲。 基于深度神經網絡的端到端語音合成，借助訓練好的聲學模型，可以根據輸入文本直接合成語音。 重點知識：韻律 韻律是一個聽覺感知的概念。在自然語言中，說話者使用語調、節奏和重音等方式來表達意向和情感，使得字詞的搭配、音調更加和諧，這些韻律特征是自然語音的重要組成部分。 活動3：語音合成的實踐 知識講解 通過人工智能開放平臺提供的軟件開發工具包，可以把文本文件轉換成語音文件;也可以采用在線合成語音的方式，先輸入文本，再輸出相應的語音信息。例如，利用人工智能開放平臺，將輸入的文本信息轉換成語音，識別過程如圖6-2所示。圖6-3為平臺語音合成代碼示例。 學生通過教師的講解，以小組合作的方式，開展探討交流，完成任務 活動2：語音合成的過程 小組合作探究 1.梳理語音識別的過程。 活動3：語音合成的實踐 小組合作探究 1.在人工智能開放平臺、APP或軟件中，將一段文本信息分別轉換成語音。
設計意圖: 培養學生獨立思考的能力，提高核心素養。
3、課堂小結（7分鐘）
教師活動 學生活動
總結本課內容： 活動1：語音合成的應用場景 活動2：語音合成的過程 活動3：語音合成的實踐 學生一同回答并梳理知識
設計意圖： 幫助學生梳理本節課知識，加深學生對知識的理解。(共1張PPT)
學習單
2
活動2：語音合成的過程
梳理語音合成的過程。
思考與討論
班級：8年__班
組別：______
3
活動3：語音合成的實踐
在人工智能開放平臺、APP或軟件中，將一段文本信息分別轉換成語音。
實踐探究
1
活動1：語音合成的應用場景
說一說，你知道哪些語音合成的應用場景
思考與討論
我愛產品引經理
→→
的
文本
語言處理
韻律處理
單元拼接
語音輸出
個
錄音
詞典規則
語音庫《第6課 語音合成技術》作業設計
作業分析
作業類型 基礎型作業 探究型作業 實踐型作業 跨學科綜合作業
作業類別 課時作業 單元作業 學期作業
應用場景 課前預習 課中練習 課后作業
作業對象 全體學生作業 學生根據情況可選作業
設計思路 浙教版8下信息科技學科第6課語音合成技術的作業設計，旨在通過填空題、選擇題和實踐題等多種形式，全面考查學生對語音合成技術基本概念、應用及實踐操作的掌握情況。作業設計注重理論與實踐相結合，幫助學生鞏固知識，提升實際應用能力。
作業內容
一、填空題【難度等級：★★★★】
1. 語音合成技術是通過計算機將文字轉換成_______的一種技術，使得機器能夠發出人類可理解的聲音。
2. 語音合成系統通常包括_______、_______和_______三個主要部分，它們共同協作完成語音的生成。
3. 在語音合成中，_______是指將輸入的文本分析成一系列語音單元，為后續的語音合成提供必要的信息。
4. 常見的語音合成方法包括基于_______的方法和基于_______的方法，它們各有特點，適用于不同的應用場景。
5. 隨著技術的發展，語音合成技術在_______、_______、_______等領域得到了廣泛應用，為人們的生活帶來了便利。
二、選擇題【難度等級：★★★】
1. 語音合成技術的主要作用是什么？
A. 將文字轉換為圖像
B. 將文字轉換為語音
C. 將語音轉換為文字
D. 將圖像轉換為語音
2. 在語音合成過程中，以下哪個步驟是將文本轉化為語音參數的關鍵？
A. 文本分析
B. 聲學模型建立
C. 波形合成
D. 語音編碼
3. 以下哪項不是語音合成技術常見的應用領域？
A. 語音助手
B. 機器人導航
C. 文本編輯軟件
D. 電子書朗讀
4. 基于規則的語音合成方法和基于統計的語音合成方法的主要區別是什么？
A. 前者更適用于復雜文本，后者更適用于簡單文本
B. 前者基于預定義的規則生成語音，后者基于大量數據進行訓練
C. 前者需要較少的計算資源，后者需要更多的計算資源
D. 前者生成的語音質量較低，后者生成的語音質量較高
5. 語音合成技術中的聲學模型主要用來做什么？
A. 分析文本內容
B. 生成語音波形
C. 描述語音單元的聲學特性
D. 編碼語音信號
三、實踐題【難度等級：★★★★★】
1. 實踐題：請利用在線的語音合成工具（如百度語音合成、訊飛語音合成等），將以下文本轉換成語音，并分享轉換后的語音文件。
文本內容：“語音合成技術是現代信息技術的重要組成部分，它能夠將文本信息轉化為可聽的語音，為我們的生活帶來便利。”
要求：確保語音清晰、自然，并盡量選擇合適的語音風格（如男聲、女聲、語速等）。
2. 實踐題：請嘗試使用不同的語音合成工具和平臺，對同一段文本進行語音合成，并比較它們的語音質量和合成效果。
文本內容：“科技改變生活，語音合成技術讓信息更加生動。”
要求：記錄每個工具和平臺的名稱，并簡要描述它們的語音質量和合成效果，最后給出你的評價和建議。
3. 實踐題：設計一個簡單的語音合成應用原型，描述該應用的功能和操作流程。
要求：
- 確定應用的主要功能，如文本輸入、語音風格選擇、語音播放等。
- 描述用戶如何使用該應用進行語音合成，包括輸入文本、選擇語音風格、播放合成后的語音等步驟。
- 可以使用流程圖或文字描述的方式展示應用的操作流程。

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