与图灵机器人进行语音对话（Java）(百度语音识别/合成)

使用Java编写一个与图灵机器人进行对话的工具。

但图灵机器人只支持文本对话，并不支持语音交互，所以本程序运用了第三方库百度语音识别/合成，来实现语音交互。

我们还可以将下载好的音乐放入指定文件夹，进行简单的配置后还能点歌。

1.登录图灵机器人官网：http://www.turingapi.com/，完成注册、身份认证、创建机器人。一般一到两天后就能身份审核成功，创建好机器人之后就会生成自己的apikey:

2.登录百度智能云官网：http://ai.baidu.com/，右上角“控制台”进入登录界面。登录后点击“语音技术”、“创建应用”，应用创建好后就是呢过程自己的AppID,API Key,Secret Key:

3.完成以上准备工作就可以开始编码了。我们可以参考相关文档，以及下载SDK。不同语言有不同的SDK，根据自己所需来下载。我这里使用的Java语言编写，所以下载的是“识别、合成 RESTful API JAVA SDK”。

4.以下就是相关代码：

Record类完成录音、播放音频文件：

package com.feng.robot;import javazoom.jl.decoder.JavaLayerException;
import javazoom.jl.player.Player;import java.io.*;
import java.util.Scanner;
import javax.sound.sampled.*;/*** 录音record()，录音完毕后将音频文件保存到指定文件夹中* 播放音频文件play(音频文件路径)*/
public class Record {private static AudioFormat audioFormat;static TargetDataLine targetDataLine;public File record() {System.out.println("想聊天，请按y。结束讲话，请按n。");Scanner input = new Scanner(System.in);String Sinput = input.next();if(Sinput.equals("y")){System.out.println("讲话中……");captureAudio();//调用录音方法}Scanner input_2 = new Scanner(System.in);String Sinput_2 = input_2.next();if(Sinput_2.equals("n")){targetDataLine.stop();targetDataLine.close();System.out.println("结束讲话。");}//结束录音后便在指定路径生成一个record.wav文件File audioFile = new File("F:\\record.wav");return audioFile;}//录音方法public void captureAudio(){try {audioFormat = new AudioFormat(16000,16,1,true,false);DataLine.Info dataLineInfo = new DataLine.Info(TargetDataLine.class, audioFormat);targetDataLine = (TargetDataLine) AudioSystem.getLine(dataLineInfo);new CaptureThread().start();//开启线程} catch (Exception e){e.printStackTrace();System.exit(0);}}class CaptureThread extends Thread {public void run() {AudioFileFormat.Type fileType = null;//指定的文件类型File audioFile = null;//设置文件类型和文件扩展名//根据选择的单选按钮。fileType = AudioFileFormat.Type.WAVE;audioFile = new File("F://record.wav");try {targetDataLine.open(audioFormat);targetDataLine.start();//当开始音频捕获或回放时，生成 START 事件。AudioSystem.write(new AudioInputStream(targetDataLine),fileType, audioFile);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}//播放音频文件public void play(String filePathName){File file = new File(filePathName);try {FileInputStream fis = new FileInputStream(file);BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);Player player = new Player(bis);player.play();} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (JavaLayerException e) {e.printStackTrace();}}
}

SpeechRec类完成百度语音识别/合成：

package com.feng.robot;import com.baidu.aip.speech.AipSpeech;
import com.baidu.aip.speech.TtsResponse;
import org.json.JSONObject;import java.io.*;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
import java.util.HashMap;
/*** 百度语音识别ASR() & 合成TTS()*/
public class SpeechRec {private static final String serverURL = "http://vop.baidu.com/server_api";private static String token = "";private static final String apiKey = "自己的API Key";private static final String secretKey = "自己的Secret Key";private static final String cuid = "自己的App ID";public static void main(String[] args) throws Exception {Record record = new Record();SpeechRec s = new SpeechRec();record.record();s.getToken();String str = s.ASR(new File("F:\\record.wav"));System.out.println(str);}//语音识别：音频-->文本，并返回解析后的文本public String ASR(File recordFile) throws Exception {HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) new URL(serverURL+ "?cuid=" + cuid + "&token=" + token).openConnection();conn.setRequestMethod("POST");conn.setRequestProperty("Content-Type", "audio/wav; rate=16000");conn.setDoInput(true);conn.setDoOutput(true);// 发送请求DataOutputStream wr = new DataOutputStream(conn.getOutputStream());wr.write(loadFile(recordFile));wr.flush();wr.close();String recordText = parseJson(printResponse(conn));//解析后的识别文本return recordText;}public void getToken() throws Exception {String getTokenURL = "https://openapi.baidu.com/oauth/2.0/token?grant_type=client_credentials" +"&client_id=" + apiKey + "&client_secret=" + secretKey;HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) new URL(getTokenURL).openConnection();token = new JSONObject(printResponse(conn)).getString("access_token");}public String printResponse(HttpURLConnection conn) throws Exception {if (conn.getResponseCode() != 200) {System.out.println("conn.getResponseCode() = " + conn.getResponseCode());return "";}InputStream is = conn.getInputStream();BufferedReader rd = new BufferedReader(new InputStreamReader(is));String line;StringBuffer response = new StringBuffer();while ((line = rd.readLine()) != null) {response.append(line);response.append('\r');}rd.close();return response.toString();}private byte[] loadFile(File file) throws IOException {InputStream is = new FileInputStream(file);long length = file.length();byte[] bytes = new byte[(int) length];int offset = 0;int numRead = 0;while (offset < bytes.length&& (numRead = is.read(bytes, offset, bytes.length - offset)) >= 0) {offset += numRead;}if (offset < bytes.length) {is.close();throw new IOException("Could not completely read file " + file.getName());}is.close();return bytes;}//解析后，得到百度语音识别后的文本public String parseJson(String response){if(response == null){return "";}net.sf.json.JSONObject ASRResult = net.sf.json.JSONObject.fromObject(response);String resultText = "";if(ASRResult.get("result") == null){resultText = "[\"\"]";}else{resultText = ASRResult.get("result").toString();}//resultText = ASRResult.get("result").toString();resultText = resultText.substring(2,resultText.length()-2);return resultText;}//语音合成，文本-->音频,返回得到的音频文件public File TTS(String text){AipSpeech aipSpeech = new AipSpeech(cuid,apiKey,secretKey);HashMap options = new HashMap();options.put("spd","5");options.put("pit","5");options.put("per","4");TtsResponse ttsResponse = aipSpeech.synthesis(text,"zh",1,options);byte[] aa = ttsResponse.getData();getFile(aa,"F:\\play.wav");File file = new File("F:\\play.wav");return file;}//合成的二进制数据放入文件中private void getFile(byte[] binData, String filePathName) {BufferedOutputStream bos = null;FileOutputStream fos = null;File file = new File(filePathName);try {fos = new FileOutputStream(file);bos = new BufferedOutputStream(fos);bos.write(binData);} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}finally{//关闭流if(bos != null){try {bos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}if(fos != null){try {fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
}

TulingRobot类完成与图灵机器人进行对话的操作：

package com.feng.robot;import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.URLEncoder;import net.sf.json.JSONObject;
import org.apache.http.HttpResponse;
import org.apache.http.client.ClientProtocolException;
import org.apache.http.client.methods.HttpPost;
import org.apache.http.impl.client.HttpClients;
import org.apache.http.util.EntityUtils;/*** 图灵机器人*/
public class TulingRobot {private static final String url = "http://www.tuling123.com/openapi/";private static final String api_key = "自己的apiKey";//获取响应，得到响应的json字符串public String getResult( String message ) {//图灵api接口String apiUrl = url+"api?key="+api_key+"&info=";try {//设置编码格式message = URLEncoder.encode(message, "utf-8");//拼接urlapiUrl = apiUrl + message;} catch (UnsupportedEncodingException e) {e.printStackTrace();}//封装请求头HttpPost request = new HttpPost(apiUrl);String result = "";try {//发送http请求HttpResponse response = HttpClients.createDefault().execute(request);//获取响应码int code = response.getStatusLine().getStatusCode();if (code == 200) {//获取返回的结果result = EntityUtils.toString(response.getEntity());} else {System.out.println("code=" + code);}} catch (ClientProtocolException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}return result; //返回结果{"code":xxx,"text":xxx}}//解析Json字符串public String parseJson(String jsonStirng){if(jsonStirng == null){return "";}//json字符串 --> json对象JSONObject results = JSONObject.fromObject(jsonStirng);String result = results.getString("text");return result;}
}

RobotYuanYuan类中包含了要运行的主方法，也可以在主方法添加音乐，进行点歌：

package com.feng.robot;import java.io.File;/*** 机器人圆圆*/public class YuanYuan {private static File recordFile = new File("F:\\record.wav");private static String playFileName = "F:\\play.wav";public static void main(String[] args){/*** 录音-->百度语音识别，获取到文本-->文本传入到图灵机器人与之对话-->拿到图灵机器人的回话* -->百度语音合成，将回话转为音频文件-->播放音频文件* 以上完成一次完整的对话* 若我说：退出-->百度语音识别为“退出”-->百度语音合成文本“好的，那下次再见了”-->播放音频文件-->退出程序* 若我说的是歌名-->播放音乐（前提是音乐已经下载好了）*/Record record = new Record();SpeechRec speechRec = new SpeechRec();TulingRobot tulingRobot = new TulingRobot();while(true){record.record();//录音try {speechRec.getToken();String recordText = speechRec.ASR(recordFile);//百度语音识别if(recordText.equals("退出。")){speechRec.TTS("好的，那下次再见了");System.out.println("(我):退出");System.out.println("(圆圆):"+"好的，那下次再见了");record.play(playFileName);//播放合成的音频文件System.exit(0);//退出程序}if(recordText.equals("")){speechRec.TTS("你啥也不说，我如何作答呀");System.out.println("(我):"+recordText);System.out.println("(圆圆):"+"你啥也不说，我如何作答呀");record.play(playFileName);//播放合成的音频文件continue;}/***  播放音乐（可配置）*  配置过程：在指定文件夹下添加下载好的音乐-->如果识别的是音乐名，播放音频文件即可*/if(recordText.equals("意外。")){System.out.println("音乐播放中...");record.play("F:\\music\\意外.mp3");continue;}if(recordText.equals("告白之夜。")){System.out.println("音乐播放中...");record.play("F:\\music\\告白之夜.mp3");continue;}if(recordText.equals("工资向北走。")){//百度语音识别总是将“公子”识别成“工资”，可能是我发音不对吧哈哈                   record.play("F:\\music\\公子向北走.mp3");System.out.println("音乐播放中...");record.play("F:\\music\\公子向北走.mp3");continue;}//按以上格式添加配置即可String result = tulingRobot.parseJson(tulingRobot.getResult(recordText));//得到图灵机器人的回话speechRec.TTS(result);//百度语音合成System.out.println("(我):"+recordText);System.out.println("(圆圆):"+result);record.play(playFileName);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}
}

我们简单的运行一下：

对机器人说歌名，就可以播放音乐了：

如果想退出聊天了，说“退出”：

程序还存在缺点：播放音乐时，必须整首歌播放完之后才能继续聊天，不能中途打断。

后期可以进行扩展：不想听歌了输入相关指令停止音乐播放。

也可以进行以下扩展：让机器人打开网站进行关键词搜索等命令。

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