技术特征：
1.基于虚拟现场景的英语口语测评方法，其特征在于，其包括如下步骤：
步骤s1，利用虚拟现实设备构建虚拟英语对话练习场景，并采集学生在虚拟英语对话练习场景中进行英语对话练习的原始语音信号，再对采集得到的原始语音信号进行语音滤波处理，从而得到处理后的学生英语口语信号；
步骤s2，对所述学生英语口语信号进行分析，以此确定学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度；
步骤s3，根据所述英语口语对话流利程度，确定通过所述虚拟英语对话练习场景中对学生进行英语对话练习的次数；并根据所述英语对话练习的次数，调整学生每次练习对应的持续时间。
2.如权利要求1所述的基于虚拟现场景的英语口语测评方法，其特征在于：在所述步骤s1中，利用虚拟现实设备构建虚拟英语对话练习场景，并采集学生在虚拟英语对话练习场景中进行英语对话练习的原始语音信号，再对采集得到的原始语音信号进行语音滤波处理，从而得到处理后的学生英语口语信号具体包括：
步骤s101，利用虚拟现实设备构建虚拟英语对话练习场景，并通过麦克风阵列采集学生在虚拟英语对话练习场景中进行英语对话练习的原始语音信号；
步骤s102，利用下面公式(1)，对所述原始语音信号进行语音滤波处理，从而得到处理后的学生英语口语信号，
在上述公式(1)中，yt(ω)表示t时刻采集得到的原始语音信号在语音频率为ω处的信号幅值，st(ω)表示t时刻采集得到的原始语音信号经语音滤波处理后得到的学生口语信号在语音频率为ω处的信号幅值，m表示所述麦克风阵列包含的麦克风数量，
3.如权利要求2所述的基于虚拟现场景的英语口语测评方法，其特征在于：
在所述步骤s2中，对所述学生英语口语信号进行分析，以此确定学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度具体包括：
利用下面公式(2)，根据所述学生英语口语信号，确定学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度，
在上述公式(2)中，f表示学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度评判值，当f大于0时，表明学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度较高，当f小于或等于0时，表明学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度较低，δ()表示单位冲激函数，当括号内的数值等于0时，单位冲激函数的取值为1，当括号内的数值不等于0时，单位冲激函数的取值为0，t表示所述学生英语口语信号的总持续时间长度，t0表示所述学生英语口语信号的总持续时间长度t中的第t0秒，δt表示预设单位时间间隔。
4.如权利要求3所述的基于虚拟现场景的英语口语测评方法，其特征在于：在所述步骤s3中，根据所述英语口语对话流利程度，确定通过所述虚拟英语对话练习场景中对学生进行英语对话练习的次数；并根据所述英语对话练习的次数，调整学生每次练习对应的持续时间具体包括：
步骤s301，利用下面公式(3)，根据所述英语口语对话流利程度评判值，确定通过所述虚拟英语对话练习场景中对学生进行英语对话练习的次数g，
在上述公式(3)中，u()表示阶跃函数，当括号内的数值大于或等于0时，阶跃函数的取值为1，当括号内的数值小于0时，阶跃函数的取值为0，u(-f)表示对所述英语口语对话流利程度评判值f进行阶跃函数的运算筛选，gmax表示通过所述虚拟英语对话练习场景中对学生进行英语对话练习的最大训练次数；
步骤s302，将所述英语对话练习的次数g与预设训练次数阈值进行比对，若次数g小于或等于预设训练次数阈值，则增大学生每次练习对应的持续时间，若次数g大于预设训练次数阈值，则减小学生每次练习对应的持续时间。
5.基于虚拟现场景的英语口语测评系统，其特征在于，其包括英语对话语音采集模块、英语对话语音滤波模块、英语口语对话流利程度确定模块、英语对话练习次数确定模块和英语对话练习时间调整模块；其中，所述英语对话语音采集模块用于利用虚拟现实设备构建虚拟英语对话练习场景，并采集学生在虚拟英语对话练习场景中进行英语对话练习的原始语音信号；
所述英语对话语音滤波模块用于对采集得到的原始语音信号进行语音滤波处理，从而得到处理后的学生英语口语信号；
所述英语口语对话流利程度确定模块用于对所述学生英语口语信号进行分析，以此确定学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度；
所述英语对话练习次数确定模块用于根据所述英语口语对话流利程度，确定通过所述虚拟英语对话练习场景中对学生进行英语对话练习的次数；
所述英语对话练习时间调整模块用于根据所述英语对话练习的次数，调整学生每次练习对应的持续时间。
6.如权利要求5所述的基于虚拟现场景的英语口语测评系统，其特征在于：所述英语对话语音采集模块利用虚拟现实设备构建虚拟英语对话练习场景，并采集学生在虚拟英语对话练习场景中进行英语对话练习的原始语音信号具体包括：
利用虚拟现实设备构建虚拟英语对话练习场景，并通过麦克风阵列采集学生在虚拟英语对话练习场景中进行英语对话练习的原始语音信号；
以及，
所述英语对话语音滤波模块对采集得到的原始语音信号进行语音滤波处理，从而得到处理后的学生英语口语信号具体包括：
利用下面公式(1)，对所述原始语音信号进行语音滤波处理，从而得到处理后的学生英语口语信号，
在上述公式(1)中，yt(ω)表示t时刻采集得到的原始语音信号在语音频率为ω处的信号幅值，st(ω)表示t时刻采集得到的原始语音信号经语音滤波处理后得到的学生口语信号在语音频率为ω处的信号幅值，m表示所述麦克风阵列包含的麦克风数量，
7.如权利要求6所述的基于虚拟现场景的英语口语测评系统，其特征在于：所述英语口语对话流利程度确定模块对所述学生英语口语信号进行分析，以此确定学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度具体包括：
利用下面公式(2)，根据所述学生英语口语信号，确定学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度，
在上述公式(2)中，f表示学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度评判值，当f大于0时，表明学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度较高，当f小于或等于0时，表明学生在虚拟英语对话练习场景中的英语口语对话流利程度较低，δ()表示单位冲激函数，当括号内的数值等于0时，单位冲激函数的取值为1，当括号内的数值不等于0时，单位冲激函数的取值为0，t表示所述学生英语口语信号的总持续时间长度，t0表示所述学生英语口语信号的总持续时间长度t中的第t0秒，δt表示预设单位时间间隔。
8.如权利要求7所述的基于虚拟现场景的英语口语测评系统，其特征在于：所述英语对话练习次数确定模块根据所述英语口语对话流利程度，确定通过所述虚拟英语对话练习场景中对学生进行英语对话练习的次数具体包括：
利用下面公式(3)，根据所述英语口语对话流利程度评判值，确定通过所述虚拟英语对话练习场景中对学生进行英语对话练习的次数g，
在上述公式(3)中，u()表示阶跃函数，当括号内的数值大于或等于0时，阶跃函数的取值为1，当括号内的数值小于0时，阶跃函数的取值为0，u(-f)表示对所述英语口语对话流利程度评判值f进行阶跃函数的运算筛选，gmax表示通过所述虚拟英语对话练习场景中对学生进行英语对话练习的最大训练次数；
以及，
所述英语对话练习时间调整模块根据所述英语对话练习的次数，调整学生每次练习对应的持续时间具体包括：
将所述英语对话练习的次数g与预设训练次数阈值进行比对，若次数g小于或等于预设训练次数阈值，则增大学生每次练习对应的持续时间，若次数g大于预设训练次数阈值，则减小学生每次练习对应的持续时间。
技术总结
本发明提供了基于虚拟现场景的英语口语测评方法与系统，其利用虚拟现实设备为学生构建虚拟英语对话练习场景和采集学生进行英语对话训练的原始语音信号，并对该原始语音信号进行滤波处理后，再确定学生的英语口语对话流利程度，最后确定学生进行英语对话练习的次数以及调整学生每次练习对应的持续时间，这样能够大大提高虚拟现实场景下对学生英语口语水平测评的客观性和准确性，以及有效地针对不同学生自身的英语口语对话技能提供个性化的英语口语训练模式和改善学生英语口语学习的效率。
技术研发人员：许昭慧
受保护的技术使用者：上海松鼠课堂人工智能科技有限公司
技术研发日：2021.04.20
技术公布日：2021.07.27
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