毕业设计-通用工具库组件包括前后台判断拦截器时间心跳轮询库Task任务库二维码扫码库转场动画库通用TTS音频播放.zip

# TTS音频播放库技术设计 #### 目录介绍 - 01.整体介绍概述 - 1.1 项目背景介绍 - 1.2 遇到问题 - 1.3 基础概念介绍 - 1.4 设计目标 - 1.5 问题答疑和思考 - 02.技术调研说明 - 2.1 语音播放方案 - 2.2 TTS技术分析 - 2.3 语音合成技术 - 2.4 方案选择说明 - 2.5 方案设计思路 - 2.6 文本生成音频 - 03.系统TTS使用实践 - 3.1 如何播放文本 - 3.2 如何循环播放 - 3.3 如何添加播放监听 - 3.4 调整TTS音效 - 3.5 语音合成文件在哪 - 04.TTS功能库设计 - 4.1 设计语音播放通用接口 - 4.2 设计语音播放实体 - 4.3 设计语音播放顺序 - 4.4 设计语音播放分发器 - 4.5 设计语音播放实现类 - 4.6 设计语音播放服务 - 4.7 设计语音播放监听 - 4.7 TTS功能库API调用 - 05.TTS功能库实践 - 5.1 TTS播放功能实现 - 5.2 TTS如何顺序播放 - 5.3 TTS如何实现优先级 - 5.4 如何一键切换类型 - 5.5 多线程播放实践 - 5.6 如何调整语速和语音 - 5.7 如何播放长内容 - 5.8 使用TTS注意要点 - 06.TTS功能库稳定性 - 6.1 边界异常设计 - 6.2 播放异常设计 - 6.3 其他稳定性设计 - 07.系统TTS机制原理 - 7.1 TextToSpeech机制 - 7.2 Speech整体设计 - 7.3 TTS初始化流程 - 7.4 speak播报流程原理 - 7.5 TextToSpeechService ### 01.整体介绍概述 #### 1.1 项目背景介绍 - 硬件设备需要通过tts语音向用户传递信息 - 使用 TTS 技术为用户提供语音反馈。以便用户可以听到内容或响应！ #### 1.2 遇到问题 - 问题1：使用系统TTS语音声音听起来可能存在差异 - 不同的 TTS 引擎可能在发音和语调方面存在差异。这可能导致在不同设备上合成的语音听起来不一致，或者某些单词或短语的发音不准确。 - 问题2：TTS在某些机型上不支持 - 某些设备可能没有预装 TTS 引擎，或者用户可能选择禁用或卸载默认的 TTS 引擎。这可能导致应用程序无法使用 TextToSpeech 类进行语音合成。 - 问题3：低端设备引擎效果不佳 - 设备可能提供较低质量的引擎。这可能导致在不同设备上的语音合成质量和效果不一致。 - 问题4：无法支持语音定制功能 - 对于一些高级的定制需求，如更改语音合成的音色、速度、音量等，可能会受到限制。限制灵活性。 #### 1.3 基础概念介绍 - TTS现状和发展 - 语音合成又称文语转换（Text to Speech，TTS）技术，是语音处理领域的一个重要的研究方向，旨在让机器生成自然动听的人类语音。 - 系统TTS（Text-to-Speech）介绍 - TTS 引擎（TTS Engine）：TTS 引擎是实际执行文本到语音转换的组件。Android 提供了默认的 TTS 引擎，即 Google Text-to-Speech 引擎。 - TextToSpeech 类：TextToSpeech 类是 Android 提供的 API 类，用于与 TTS 引擎进行交互。它提供了一组方法，用于将文本转换为语音，并控制语音的播放速度、音量等参数。 - 初始化 TTS 引擎：在使用 TTS 功能之前，需要初始化 TTS 引擎。通过创建 TextToSpeech 对象，并传递初始化完成的监听器，可以初始化 TTS 引擎。一旦引擎初始化完成，就可以开始使用 TTS 功能。 - 语音合成：使用 TextToSpeech 类的 speak() 方法可以将文本转换为语音。TTS 引擎将根据指定的参数将文本转换为语音，并通过设备的扬声器播放出来。 - 语音监听器：TextToSpeech 类的 setOnUtteranceProgressListener() 方法可以设置语音合成的监听器。通过设置语音合成的监听器，可以获取语音合成的状态和进度。 - 支持的语言：TTS 引擎支持多种语言，可以通过 setLanguage() 方法设置要使用的语言。需要注意的是，不同的 TTS 引擎可能支持的语言范围有所不同。 #### 1.4 设计目标 - 设计TTS功能库的API目标 - 1.开发者调用tts播放api简单易用 - 2.开发者可以自由切换不同资源播放tts - 3.可以设置优先级 - 4.可以添加tts播放监听，监听周期 - 代码设计目标准则 - 符合开闭原则：对外拓展是开放的，更改是封闭的。 - 符合接口分离原则：不同层通过抽象接口隔离，针对不同TTS方案抽取通用接口方法，磨平差异性 - 符合类指责分明：类的功能聚合，方便后期维护和迭代修改 #### 1.5 问题答疑和思考 - 关于TTS一些问题思考 - TTS技术的工作原理是什么？可以简要解释一下TTS的基本流程吗？ - TTS系统中的文本预处理阶段通常包括哪些步骤？声码器是什么？ - TTS系统中的语音合成是否支持多种语言和语音风格？如何实现多样性的语音输出？ - 高级难度大的问题 - 针对一个长文本内容，如何对长内容进行tts播放。如果让你设计，要注意什么问题？ - 陆续添加10个tts，如何保证按照顺序播放完成。如果中间某个播放异常，该如何处理？ - 系统自带TTS引擎，其核心原理是什么，是通过什么进行发出声音？合成语音质量如何评估？ ### 02.技术调研说明 #### 2.1 语音播放方案 - 调研后主要的语音播报方案有一下几种： - 基于第三方的TTS SDK，如百度、思必驰、讯飞等； - 自研Native的TTS引擎+模型； - 基于云端的TTS方案； - 使用手机自带的TTS引擎。 - 不管是市面上那种tts方案，他们实现一般是以下： - 使用系统提供的 MediaPlayer 类：Android 提供了 MediaPlayer 类，可以用于播放音频文件，包括语音文件。 - 使用 Android TTS（Text-to-Speech）引擎：Android 提供了内置的 TTS 引擎，可以将文本转换为语音并进行播放。 - 使用第三方的 TTS 引擎，如Google的Text-to-Speech引擎（Google Text-to-Speech Engine）、MaryTTS、Flite 等。 - 使用音频流播放：如果您有原始的音频数据，而不是语音文件或文本，您可以使用 Android 的 AudioTrack 类来播放音频流。 - 使用第三方音频播放库：包括 ExoPlayer、VLC Media Player等。这些库提供了更多的功能和灵活性，可以满足更复杂的音频播放需求。 #### 2.2 TTS技术分析 - TTS技术主要分为两种： - 通用TTS：适用于导航、语音播报、智能客服和大多数语音交互场景； - 个性化TTS：主要应用于对声音质量较高的教育、长音频、直播以及影视游戏配音等场景中。 #### 2.3 语音合成技术 - 语音合成模型经过长时间的发展 - 由最初的基于拼接合成，到参数合成，逐渐达到了现阶段感情充沛的基于端到端合成，最新一代端到端合成降低了对语言学知识的要求，可批量实现多语种的合成系统，语音自然程度高。 - 语音合成技术内部分为前端和后端。 - 前端主要负责文本的语音解析和处理，其处理内容主要包括语种、分词、词性预测、多音字处理、韵律预测、情感等。把文本上的发音的这些信息都预测出来之后，将信息送给TTS后端系统，后台声学系统融合这些信息后，将内容转换为语音。 - 后端声学系统从第一代的语音拼接合成，到第二代的语音参数合成，到第三代端到端合成，后端声学系统的智能化程度逐步增加，训练素材需要标记的详细程度和难度也在逐步减弱。 #### 2.4 方案选择说明 - 客户端实现有三种方案： - 外采：出于成本考虑，淘汰； - 自研引擎：语音团队基于参数的合成引擎已完成开发，但是没有人力支撑后续的调试，而播报的话术