Day18. 使用 Web Speech API 讓網頁聽得懂我們說的話

2024 iThome 鐵人賽

DAY 18

JavaScript

可愛又迷人的 Web API系列第 18 篇

16th鐵人賽

MUKIwu

2024-09-26 00:06:16

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隨著 AI 日漸盛行，愈來愈多的人都把 AI 當成助理，也希望我們可以直接與 AI 透過語音溝通，而非僅僅只有文字。而我們可以透過 Web Speech API，在瀏覽器做到語音識別，以及幾文字轉成語音的功能，如此就能更有效的與 AI 進行互動。

Web Speech API 分為兩個主要部分：SpeechRecognition 和 SpeechSynthesis，SpeechRecognition 提供語音識別功能，允許應用程式聽取並將使用者的語音轉成文字；SpeechSynthesis 則相反，它提供了將文字轉成語音的功能，可以讓應用程式發聲說話。而我也會依此功能分成兩篇文章，第一篇介紹 SpeechRecognition，第二篇介紹 SpeechSynthesis。

做一個基本的語音識別功能

我們先用 SpeechRecognition 來實作一個簡單的語音功能吧！首先，要初始化 SpeechRecognition 物件然後開始識別：

// 建立 SpeechRecognition 物件
const recognition = new (window.SpeechRecognition || window.webkitSpeechRecognition)();

// 設定語言為中文
recognition.lang = 'zh-TW';

// 開始語音識別
recognition.start();

// 當結果返回時觸發
recognition.onresult = function(event) {
    const transcript = event.results[0][0].transcript;
    console.log('識別結果:', transcript);
};

瀏覽器會要求使用麥克風的權限，記得按允許唷！

接著我們就可以直接對著螢幕說話了。當語音識別完成後，會通過 onresult 事件返回結果，我們就可以在這裡對識別結果進行各種處理。

持續監聽使用者的語音輸入

如果你有使用上述的程式碼來玩玩看，會發現我們講完一句話後，麥克風就會自動關閉。

如果我們要讓 SpeechRecognition 持續監聽使用者的語音輸入而不會自動關閉，我們可以將 continuous 屬性設為 true。這樣一來，語音識別會在使用者講話過程中持續運行，並且在語音輸入結束後會繼續等待新的語音輸入。

此外也可以將 interimResults 設為 true，他可以即時顯示我們說話中的文字

// 設定為連續模式，讓麥克風不會自動關閉
recognition.continuous = true;

// 即時顯示中間的結果
recognition.interimResults = true;

將程式碼調整一下：

const recognition = new (window.SpeechRecognition || window.webkitSpeechRecognition)();

  // 設定語言為中文
  recognition.lang = 'zh-TW';

// 設定為連續模式
recognition.continuous = true;

// 設定為顯示中間結果
recognition.interimResults = true;

// 開始語音識別
recognition.start();

// 當結果返回時觸發
recognition.onresult = function(event) {
    let finalTranscript = '';
    let interimTranscript = '';

    // 解析結果
    for (let i = event.resultIndex; i < event.results.length; i++) {
        const result = event.results[i];
        if (result.isFinal) {
            finalTranscript += result[0].transcript;
        } else {
            interimTranscript += result[0].transcript;
        }
    }

    console.log('即時結果:', interimTranscript);
    console.log('最終結果:', finalTranscript);
};

// 當語音識別結束後處理
recognition.onend = function() {
  // 重新啟動識別以保持持續監聽
  recognition.start();
};

當最終結果有資料時，就表示語音識別結束了，我們會再重新啟動 recognition.start() 以持續監聽

監聽更多事件

除了 onresult 事件外，SpeechRecognition 還提供了多個事件處理器來管理語音識別過程中的不同狀況。

onspeechstart：使用者開始說話時。
onspeechend：使用者停止說話時。
onend: 語音識別結束時(前面的範例有用到)。
onerror：發生錯誤時。
onnomatch：無法匹配語音時。

recognition.onspeechstart = function() {
    console.log('偵測到語音');
};

recognition.onspeechend = function() {
    console.log('語音結束');
};

recognition.onend = function() {
    console.log('語音識別結束');
};

recognition.onerror = function(event) {
    console.log('發生錯誤:', event.error);
};

recognition.onnomatch = function() {
    console.log('無法匹配到語音');
};

這些事件處理器可以幫助我們更好的控制語音識別的過程，並根據不同的狀況進行對應的處理。

例如，可以使用 onerror() 告訴使用者我們無法識別你的語音，並引導使用者重新講一次，避免使用者摸不清狀況。

recognition.onerror = function(event) {
  console.error('識別失敗:', event.error);
  alert('無法識別你的語音，請再試一次。');
};

實做一個語音控制系統

可以識別文字後，就能做很多有趣的應用啦！這邊就先很沒創意的跟大家分享，怎麼做到像智慧 TV 那樣，透過說話來搜尋的功能。

在 HTML 的部分，做了一個簡單的說明與顯示語音狀態。然後我會設定，當使用者說出開始搜尋這四個字時，就會停止語音辨識，並連到 Google 搜尋：

<p>請直接說出你要搜尋的關鍵字，當你說出「開始搜尋」時，就會停止語音辨識，並開始搜尋。</p>
<p id="status">狀態: 等待語音輸入</p>
<p id="search-term">語音內容: <span id="term"></span></p>

JavaScript 有在幾個重要的地方做了註解：

const recognition = new (window.SpeechRecognition || window.webkitSpeechRecognition)();
let searchTerm = '';

recognition.lang = 'zh-TW';
recognition.continuous = true;
recognition.interimResults = true;

recognition.onresult = function(event) {
  let interimTranscript = '';
  let finalTranscript = '';

  for (let i = event.resultIndex; i < event.results.length; i++) {
    const result = event.results[i];
    if (result.isFinal) {
      finalTranscript += result[0].transcript;
    } else {
      interimTranscript += result[0].transcript;
    }
  }

    // 更新顯示的即時結果和最終結果
    document.getElementById('term').textContent = finalTranscript + interimTranscript;
    
    // 檢查是否包含「開始搜尋」關鍵字
    if (finalTranscript.includes('開始搜尋')) {
      // 去除「開始搜尋」並取得剩餘文字作為搜尋關鍵字
      searchTerm = finalTranscript.replace('開始搜尋', '').trim();
      // 停止語音識別
      recognition.stop();
      // 更新狀態
      document.getElementById('status').textContent = '狀態: 開始搜尋中...';
      // 執行搜尋操作
      performSearch(searchTerm);
      searchTerm = '';
    } else {
      // 更新搜尋關鍵字
      searchTerm = finalTranscript + interimTranscript;
    }
};

recognition.onstart = function() {
  document.getElementById('status').textContent = '狀態: 語音識別中...';
};
recognition.onend = function() {
  document.getElementById('status').textContent = '狀態: 語音識別結束';
};
recognition.onerror = function(event) {
  console.error('語音識別錯誤:', event.error);
  document.getElementById('status').textContent = '狀態: 語音識別錯誤';
};

// 開始語音識別
recognition.start();

// 執行搜尋操作
function performSearch(query) {
  if (query) {
    console.log('搜尋關鍵字:', query);
    const searchUrl = 'https://www.google.com/custom?q=' + encodeURIComponent(query);
    window.location.href = searchUrl;
  } else {
    console.log('沒有提供搜尋關鍵字');
  }
}

一樣錄了一個小動畫給大家看效果：