自学HarmonyOS Next的HMS AI API 13：语音合成与语音识别

一、技术背景与开发准备

HarmonyOS Next作为华为全栈自研的操作系统，其HMS（Huawei Mobile Services）AI框架在API 13版本中实现了重大突破。语音合成（TTS）与语音识别（ASR）作为AI核心能力，通过统一的@ohos.ml.speech模块提供服务，开发者需在entry/src/main/ets/config目录下配置ml-speech权限：

{
  "module": {
    "reqPermissions": [
      {
        "name": "ohos.permission.INTERNET",
        "reason": "语音服务需要联网获取模型数据"
      },
      {
        "name": "ohos.permission.MICROPHONE",
        "reason": "语音识别需要麦克风权限"
      }
    ]
  }
}

在DevEco Studio中创建ArkTS项目时，需确保build-profile.json5包含：

"buildOption": {
  "mlPlugins": ["speech"]
}

二、语音合成（TTS）实现详解

1. 基础功能实现

通过SpeechSynthesizer类实现文本转语音，核心代码结构如下：

import speech from '@ohos.ml.speech';
let synthesizer: speech.SpeechSynthesizer;
async function initTTS() {
  const config = {
    language: 'zh-CN',
    person: speech.Person.FEMALE,
    speed: 1.0,
    pitch: 1.0
  };
  synthesizer = speech.createSpeechSynthesizer(config);
  synthesizer.on('synthesisStart', () => {
    console.log('合成开始');
  });
  synthesizer.on('synthesisComplete', (error) => {
    if (error) console.error('合成失败:', error);
    else console.log('合成完成');
  });
}
async function speakText(text: string) {
  await synthesizer.speak(text);
}

2. 高级特性优化

多语言支持：通过languageCode参数切换语言（如en-US、fr-FR）
声纹定制：使用person参数选择预设声纹，或通过customVoice接口加载自定义声纹包

实时流式合成：实现分段合成时，需处理onAudioAvailable事件：

synthesizer.on('audioAvailable', (audioBuffer: ArrayBuffer) => {
// 处理音频流数据
const audioContext = new AudioContext();
const source = audioContext.createBufferSource();
// ...音频播放逻辑
});

三、语音识别（ASR）核心实践

1. 实时识别实现

使用SpeechRecognizer类实现连续语音识别：

import speech from '@ohos.ml.speech';
let recognizer: speech.SpeechRecognizer;
async function initASR() {
  const config = {
    language: 'zh-CN',
    scenario: speech.Scenario.DICTATION,
    enablePunctuation: true
  };
  recognizer = speech.createSpeechRecognizer(config);
  recognizer.on('recognitionResult', (result: speech.RecognitionResult) => {
    console.log('临时结果:', result.partialResult);
  });
  recognizer.on('recognitionComplete', (result: speech.RecognitionResult) => {
    console.log('最终结果:', result.finalResult);
  });
}
async function startListening() {
  await recognizer.start();
}
async function stopListening() {
  await recognizer.stop();
}

2. 场景化配置

命令词识别：设置scenario: speech.Scenario.COMMAND并配置keywords列表
长语音处理：通过maxDuration参数控制单次识别时长（默认60秒）
离线识别：需预先下载离线引擎包，配置offline: true

四、性能优化与问题排查

1. 延迟优化策略

模型预加载：在应用启动时初始化语音服务

// 在Ability的onCreate中初始化
export default class EntryAbility extends UIAbility {
onCreate(want: Want, launchParam: AbilityLaunchParam) {
  initTTS();
  initASR();
}
}

线程管理：将语音处理放在独立Worker线程
网络优化：配置dnsCacheTimeout和connectTimeout参数

2. 常见问题解决方案

权限拒绝：检查config.json中的权限声明，并动态申请权限
```typescript
import permission from ‘@ohos.permission’;

async function requestPermission() {
try {
const status = await permission.requestPermissions([‘ohos.permission.MICROPHONE’]);
if (status.permissions[0].grantStatus !== permission.GrantStatus.GRANTED) {
// 处理权限拒绝
}
} catch (error) {
console.error(‘权限申请失败:’, error);
}
}

- **识别率低**：调整`speech.Scenario`参数，或使用自定义语言模型
- **内存泄漏**：确保在Ability销毁时释放资源
```typescript
onDestroy() {
  synthesizer?.destroy();
  recognizer?.destroy();
}

五、典型应用场景实践

1. 智能客服系统

结合TTS和ASR实现双向语音交互：

// 伪代码示例
async function handleCustomerService() {
  await initTTS();
  await initASR();
  await speakText("您好，请问有什么可以帮您？");
  await startListening();
  // 模拟对话处理
  setTimeout(async () => {
    await stopListening();
    const response = generateResponse("用户问题"); // 自定义响应生成逻辑
    await speakText(response);
  }, 10000);
}

2. 无障碍辅助功能

为视障用户开发语音导航：

// 屏幕内容语音播报
function announceScreenContent(elements: Array<{text: string, role: string}>) {
  elements.forEach(element => {
    const description = `${element.role}，${element.text}`;
    speakText(description);
  });
}

六、版本兼容性说明

HMS AI API 13在HarmonyOS Next中引入了以下重要变更：

废弃接口：SpeechSynthesizer.setVolume()方法被移除，改用系统音量控制
新增事件：添加onError事件替代旧版异常处理机制
模型更新：中文普通话模型准确率提升15%，响应延迟降低至300ms以内

开发者可通过@ohos.system.version检测系统版本：

import systemInfo from '@ohos.system.info';
function checkSystemVersion() {
  const version = systemInfo.osReleaseType;
  if (version < '4.0') {
    console.warn('建议升级到HarmonyOS Next 4.0+以获得最佳体验');
  }
}

七、学习资源推荐

官方文档：华为开发者联盟-HMS Core AI文档
示例代码：GitHub上的harmonyos-ml-speech-demo项目
培训课程：华为开发者学堂-HarmonyOS AI开发专项课程
技术论坛：HarmonyOS开发者社区-AI技术板块

通过系统学习与实践，开发者可以快速掌握HMS AI API 13的语音能力，开发出具有竞争力的智能应用。建议从基础功能实现入手，逐步探索高级特性，同时关注华为官方发布的技术更新和最佳实践。

自学HarmonyOS Next HMS AI API 13：语音技术全解析