基于Delphi的英文发音教学软件的实现

介绍了美国微软公司的全程语音TTS技术，并且在Borland Delphi 7.0可视化编成工具中利用MSTTS技术开发出能够进行英文朗读功能的应用软件

 

摘 要 介绍了美国微软公司的全程语音TTS技术，并且在Borland Delphi 7.0可视化编成工具中利用MSTTS技术开发出能够进行英文朗读功能的应用软件，从而总结了利用MSTTS技术开发英语教学软件的有效方法。

　　关键词 MSTTS引擎；MS Speech API；英文朗读

　　引言

　　MSTTS（Microsoft Text-To-Speech）是微软公司研制的一套功能强大的英文文字朗读引擎，它可以将文档中的英文文字信息转换成计算机语音信息，通过计算机声卡发音将内容朗读出来。利用它和相关的语音接口开发出英语发音教学软件，可以实现英文单词发音及整段英文的流利朗读示范。从而，可以使学生在课下或者没有教师的情况下，从软件中获得标准的英文发音的辅助，这对于一些发音不好的英语学习者有极大的帮助。

　　MSTTS引擎简介

　　要在软件的开发过程中使用MSTTS技术，必须安装MSTTS引擎。MSTTS引擎的安装包可以在微软公司的官方网站下载，也可以在“金山词霸”软件的安装盘中找到。运行安装包后，MSTTS引擎将被安装在系统之中，同时，在操作系统控制面板的“添加/删除”程序中会出现“Microsoft Text-to-speech Engine”卸载项。在安装好MSTTS引擎之后，就可以利用的Borland Delphi平台使用MSTTS技术开发相应的英语教学软件，实现英文朗读等功能。

　　设计原理

　　1、软件设计原理

　　软件在Delphi平台中的设计原理是通过调用微软语音接口（MS Speech API）来实现英文文字朗读功能的。安装MS Speech API的方法和MSTTS引擎相同，亦可以在微软官方网站或者在“金山词霸”安装盘中找到。运行spchapi.exe后，Windows目录中会生成一个Speech子目录，其中有一个Vtxtauto.tlb文件，它是相应的类型库，对服务器的接口给出了与语言无关的描述；Vcmd.exe作为进程外的自动化服务器，提供将文本转换为语音的服务。

　　软件的功能分三大模块：语音显示模块、语音控制模块和编辑模块。语音显示模块中，将动态显示朗读对象，即语音自动化服务器的处理对象；语音操作模块中，提供一系列的语音操作，即对语音服务进行动态的个性化处理；编辑模块是对文本内容的个性设定，满足特殊用户的需求。软件的原理如图1所示。

 

　　　　　图1 软件原理图

　　2、VtxtAuto接口说明

　　Delphi中使用MSTTS引擎的类型库名为VtxtAuto，通过分析，可以了解VtxtAuto的相关成员函数和属性。

　　2.1 Speak函数

　　procedure Speak(const pszBuffer: WideString; dwFlags: Integer); safecall;

　　Speak函数用于实现朗读功能，它有两个参数，第一个参数向MSTTS引擎传递需要朗读的文字，第二个参数由指定朗读时使用的语气和优先级的两个符号合并而成。

　　2.2 Register函数

　　procedure Register(const pszSite: WideString; const pszApp: WideString);safecall;

　　Register函数用于实现接口的注册。在软件的初始化时，Register操作是必须的，因为在操作系统中可能有多个类似的程序在使用MSTTS引擎，通过Register操作可以对每一个使用MSTTS引擎的软件进行设置和区分。

　　2.3 IsSpeaking属性

　　property IsSpeaking: WordBool read Get_IsSpeaking;

　　IsSpeaking属性是一个布尔函数，通过这个属性可以取得当前程序的状态，

　　2.4朗读操作成员函数

　　VtxtAuto对象有一系列的成员函数，通过这些成员函数，可以实现对朗读功能的各种操作、控制，具体函数如表1所示。


表1 VtxtAuto对象的成员函数

函数命令形式

函数说明

VtxtAuto.AudioResume

用于朗读状态的恢复操作

VtxtAuto.StopSpeaking

用于实现停止朗读

VtxtAuto.AudioPause

用于实现暂停朗读

VtxtAuto.AudioFastForward

用于实现向前跳过一句朗读

VtxtAuto.AudioRewind

用于实现向后跳过一句朗读


　　此外，还有一个属性Speed，通过读写Speed属性可以取得或设置朗读的语速，其单位是“字数/分钟”，缺省值为170。

　　软件功能的实现

　　1、VtxtAuto类型库的导入

　　首先，在Borland Delphi平台上，新建一个Application，然后从Project菜单的“Import Type Library...”中选择“Add...”，浏览到Windows目录下的Speech子目录里，打开vtxtauto.tlb，可以看到下面Class names中会出现我们需要的接口的包装类“TVTxtAuto”文件。选中对话框底部的Generate Component Wrapper，点击Create Unit就可以打开一个名为VTxtAuto_TLB的Unit。

 

　　2、程序界面的设计

　　在窗体Form1上添加如下控件：1个Memo文本控件，1个TrackBar滚动条控件和8个按钮控件。将这些控件合理安排，软件主界面如图2所示。然后，对各个控件的属性进行设置。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图2 软件主界面

　　文本控件用于显示和编辑朗读内容；滚动条控件用于动态设定语速，其MAX属性设置为300；第一个按钮的Caption属性设为“朗读”，它的功能是当用户点击按钮时进行朗读；第二个按钮控件的Caption属性设为“停止”，它的功能是当软件处于朗读状态时停止朗读；第三个按钮控件的Caption属性设为“暂停”，它的功能是当软件处于朗读状态时暂停朗读；第四个按钮控件的Caption属性设为“恢复”，它的功能是当软件处于暂停状态时恢复朗读；第五个按钮控件的Caption属性设为“向前”，它的功能是当软件处于朗读状态时快速跳转到下一句；第六个按钮控件的Caption属性设为“向后”，它的功能是当软件处于朗读状态时快速回退到上一句；第七个按钮控件的Caption属性设为“导入”，它的功能是向文本控件导入新的朗读内容；第八个按钮控件的Caption属性设为“导出”，它的功能是把编辑好的朗读内容进行保存操作。

　　3、代码的实现

　　3.1 VtxtAuto的注册

　　首先声明全局变量：

　　var TTS:IVTxtAuto;

　　然后，在FormCreate中用VtxtAuto类型库的Register函数注册软件。同时，初始化滚动条控件，用于设定系统语速状态。

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
　TTS:=CoVtxtAuto_.Create;//产生自动化对象
　TTS.Register('WingRocWords','WingRocWords');//向服务器注册
　suiTrackBar.Position:=TTS.Get_Speed;//获得语音速度
　speedtext.Caption:='当前速度：'+IntToStr(TTS.Speed)+' 字/分钟'; //显示语音速度
end; 　　
　　3.2 朗读按钮代码的实现

procedure TForm1.ReadClick(Sender: TObject);
begin
　TTS.Speak(TxtMemo.Lines.Text,vtxtst_READING);//朗读文本控件中的内容
end;
　　3.3 停止按钮代码的实现

procedure TForm1.StopClick(Sender: TObject);
begin
　TTS.StopSpeaking;//停止朗读
end;
　　3.4 暂停按钮代码的实现

procedure TForm1.PauseClick(Sender: TObject);
begin
　if TTS.IsSpeaking//判断系统是否处于朗读状态
　then
　　TTS.AudioPause;//如果为真，暂停朗读
　else
　　ShowMessaget('未在朗读状态！');//如果为假，显示错误信息
end;
　　3.5 恢复按钮代码的实现

procedure TForm1. ResumeClick(Sender: TObject);
begin
　TTS.AudioResume;//恢复朗读状态
end;
　　3.6 向前按钮代码的实现

procedure TForm1. FastForwardClick(Sender: TObject);
begin
　TTS.AudioFastForward;//向前跳转一句
end;
　　3.7 向后按钮代码的实现

procedure TForm1. RewindClick(Sender: TObject);
begin
　TTS.AudioRewind;//向后跳转一句
end;
　　3.8 导入按钮代码的实现

procedure TForm1.InputClick(Sender: TObject);
begin
　if OpenDialog.Execute //激活OpenDialog控件
　then
　　TxtMemo.Lines.LoadFromFile(OpenDialog.FileName); //向文本控件中导入朗读内容
end;
　　3.9 导出按钮代码的实现

procedure TForm1.OutputClick(Sender: TObject);
begin
　if SaveDialog.Execute //激活SaveDialog控件
　then
　　TxtMemo.Lines.SaveToFile(SaveDialog.FileName); //保存编辑好的朗读内容
end;
　　4、软件生成和测试

　　当程序代码编写好后，在Delphi平台上运行程序，Delphi会自动生成可执行文件。运行可执行程序，导入英文文档，点击朗读等按钮进行测试。软件中的各项功能运行良好，并且兼容Windows所有版本。

　　结束语

　　在英语教学中，“发音”是十分重要的一个环节，让计算机实现辅助教师对学生的发音教学工作显得尤为重要。在本文中，对利用MSTTS技术开发软件进行了深入的研究和实践，突破了以往的软件只能针对单词发音以及无法控制发音状态的缺陷，在Delphi平台上开发了功能全面的英文发音教学软件，不仅可以实现模仿真人的标准发音功能和对多文档的连续朗读，而且还可以对朗读的语速、语调等自由设定。