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Unity Android 语音交互全攻略：从识别到转语音的完整实现

作者：谁偷走了我的奶酪2025.09.19 14:52浏览量：55

简介：本文详细讲解Unity Android平台下语音识别与文字转语音的技术实现，涵盖Android原生API调用、Unity插件集成及跨平台兼容方案，提供从基础配置到高级功能优化的完整流程。

在Unity Android项目中实现语音交互功能，需要解决语音识别（ASR）和文字转语音（TTS）两大技术模块。本文将从Android原生API调用、Unity插件集成方案、性能优化策略三个维度展开，为开发者提供可落地的技术实现路径。

一、Android原生语音识别集成
Android系统自Android 1.6版本起内置语音识别服务，开发者可通过RecognizerIntent实现基础语音输入功能。具体实现步骤如下：

  1. 权限配置
    在AndroidManifest.xml中添加必要权限：

    1. <uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO" />
    2. <uses-permission android:name="android.permission.INTERNET" /> <!-- 用于网络语音识别 -->

  2. 启动语音识别
    通过Unity的AndroidJavaClass调用原生API：

    1. void StartVoiceRecognition() {
    2.  AndroidJavaClass unityPlayer = new AndroidJavaClass("com.unity3d.player.UnityPlayer");
    3.  AndroidJavaObject currentActivity = unityPlayer.GetStatic<AndroidJavaObject>("currentActivity");
    5.  AndroidJavaObject intent = new AndroidJavaObject("android.content.Intent", 
    6.      "android.speech.action.RECOGNIZE_SPEECH");
    7.  intent.Call<AndroidJavaObject>("putExtra", 
    8.      "android.speech.extra.LANGUAGE_MODEL", 
    9.      "android.speech.extra.LANGUAGE_MODEL_FREE_FORM");
    10.  intent.Call<AndroidJavaObject>("putExtra", 
    11.      "android.speech.extra.MAX_RESULTS", 5);
    13.  currentActivity.Call("startActivityForResult", 
    14.      intent, 
    15.      VOICE_RECOGNITION_REQUEST_CODE);
    16. }

  3. 处理识别结果
    需在Activity中重写onActivityResult方法，通过UnitySendMessage将结果传回Unity：

    1. // 在Android原生代码中
    2. @Override
    3. protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    4.  if (requestCode == VOICE_RECOGNITION_REQUEST_CODE && resultCode == RESULT_OK) {
    5.      ArrayList<String> results = data.getStringArrayListExtra(
    6.          RecognizerIntent.EXTRA_RESULTS);
    7.      UnityPlayer.UnitySendMessage("VoiceManager", 
    8.          "OnVoiceResult", 
    9.          results.get(0)); // 发送第一个识别结果
    10.  }
    11. }

二、Unity插件集成方案
对于需要更复杂功能的项目，推荐使用成熟的Unity插件：

  1. 语音识别插件
  • Android Speech Recognizer：轻量级原生集成方案，支持离线识别
  • Google Cloud Speech-to-Text：高精度网络识别，需配置API Key
  • Unity Native Share扩展方案：通过系统共享菜单调用语音输入

  1. 文字转语音插件
    Android系统内置TextToSpeech引擎实现：
    ```csharp
    IEnumerator InitializeTTS() {
    AndroidJavaClass unityPlayer = new AndroidJavaClass(“com.unity3d.player.UnityPlayer”);
    AndroidJavaObject context = unityPlayer.GetStatic(“currentActivity”);

    AndroidJavaObject tts = new AndroidJavaObject(“android.speech.tts.TextToSpeech”, 

    1.  context, 
    2.  new OnInitListener());

    yield return new WaitUntil(() => ttsInitialized);
    tts.Call(“setLanguage”, Locale.US); // 设置语言
    }

class OnInitListener : AndroidJavaProxy {
public bool ttsInitialized = false;
public OnInitListener() : base(“android.speech.tts.TextToSpeech$OnInitListener”) {}

  1. void onInit(int status) {
  2.     ttsInitialized = (status == -1) ? false : true;
  3. }

}

void SpeakText(string text) {
AndroidJavaObject tts = …; // 获取已初始化的TTS实例
tts.Call(“speak”, text, 0, null, null);
}

  2. 三、跨平台兼容方案
  3. 对于需要同时支持iOS和Android的项目，建议采用以下架构：
  5. 1. 抽象层设计
  6. ```csharp
  7. public interface IVoiceService {
  8.     void StartRecognition();
  9.     void Speak(string text);
  10. }
  12. public class AndroidVoiceService : IVoiceService {
  13.     // 实现Android原生调用
  14. }
  16. public class iOSVoiceService : IVoiceService {
  17.     // 实现iOS原生调用
  18. }
  1. 平台判断与初始化
    ```csharp
    IVoiceService voiceService;

void Start() {

  1. #if UNITY_ANDROID
  2.     voiceService = new AndroidVoiceService();
  3. #elif UNITY_IOS
  4.     voiceService = new iOSVoiceService();
  5. #endif

}

  2. 四、性能优化策略
  3. 1. 语音识别优化
  4. - 设置合理的超时时间：`intent.putExtra(RecognizerIntent.EXTRA_SPEECH_INPUT_COMPLETE_SILENCE_LENGTH_MILLIS, 1000);`
  5. - 限制输入长度：`intent.putExtra(RecognizerIntent.EXTRA_MAX_RESULTS, 3);`
  6. - 使用离线语言包：`intent.putExtra(RecognizerIntent.EXTRA_LANGUAGE_PREFERENCE, "zh-CN");`
  8. 2. 文字转语音优化
  9. - 预加载语音引擎：在应用启动时初始化TTS
  10. - 缓存常用语句：对重复使用的文本进行缓存
  11. - 异步处理：使用协程处理语音合成，避免阻塞主线程
  13. 五、常见问题解决方案
  14. 1. 权限拒绝处理
  15. ```csharp
  16. void CheckPermissions() {
  17.     #if UNITY_ANDROID
  18.     if (Application.platform == RuntimePlatform.Android) {
  19.         AndroidJavaClass permissionChecker = new AndroidJavaClass("com.yourpackage.PermissionUtils");
  20.         if (!permissionChecker.CallStatic<bool>("CheckRecordAudioPermission")) {
  21.             // 请求权限
  22.             AndroidJavaClass unityPlayer = new AndroidJavaClass("com.unity3d.player.UnityPlayer");
  23.             AndroidJavaObject activity = unityPlayer.GetStatic<AndroidJavaObject>("currentActivity");
  24.             AndroidJavaObject intent = new AndroidJavaObject("android.content.Intent", 
  25.                 "android.settings.APPLICATION_DETAILS_SETTINGS");
  26.             intent.Call<AndroidJavaObject>("setData", 
  27.                 AndroidJavaObject.CreateAndroidJavaObject("android.net.Uri", 
  28.                     "package:" + Application.identifier));
  29.             activity.Call("startActivity", intent);
  30.         }
  31.     }
  32.     #endif
  33. }

  1. 多语言支持

    1. void SetTTSLanguage(string languageCode) {
    2.  AndroidJavaObject tts = ...;
    3.  AndroidJavaObject locale = new AndroidJavaObject("java.util.Locale", 
    4.      languageCode.Split('-')[0], 
    5.      languageCode.Split('-')[1]);
    7.  int result = tts.Call<int>("setLanguage", locale);
    8.  if (result == -2) {
    9.      Debug.LogError("Language not supported");
    10.  }
    11. }

六、高级功能实现

  1. 实时语音转写
    通过Android的AudioRecord类获取原始音频数据，结合网络API实现实时转写：

    1. IEnumerator RealTimeTranscription() {
    2.  int sampleRate = 16000; // 16kHz采样率
    3.  int bufferSize = AudioSettings.outputSampleRate * 2; // 2秒缓冲区
    5.  AndroidJavaObject audioRecord = new AndroidJavaObject(
    6.      "android.media.AudioRecord", 
    7.      MediaRecorder.AudioSource.MIC, 
    8.      sampleRate, 
    9.      AudioFormat.CHANNEL_IN_MONO, 
    10.      AudioFormat.ENCODING_PCM_16BIT, 
    11.      bufferSize);
    13.  audioRecord.Call("startRecording");
    15.  while (isTranscribing) {
    16.      byte[] buffer = new byte[bufferSize];
    17.      int bytesRead = audioRecord.Call<int>("read", buffer, 0, buffer.Length);
    19.      if (bytesRead > 0) {
    20.          // 发送到语音识别服务
    21.          StartCoroutine(SendToRecognitionService(buffer));
    22.      }
    24.      yield return new WaitForEndOfFrame();
    25.  }
    27.  audioRecord.Call("stop");
    28.  audioRecord.Call("release");
    29. }

  2. 语音合成音色定制
    Android 5.0+支持通过Voice类定制发音特征：

    1. void SetCustomVoice() {
    2.  AndroidJavaObject tts = ...;
    3.  AndroidJavaObject params = new AndroidJavaObject("java.util.HashMap");
    4.  params.Call("put", "pitch", 1.2f); // 音高调整
    5.  params.Call("put", "speed", 0.9f); // 语速调整
    7.  AndroidJavaObject[] voices = tts.Call<AndroidJavaObject[]>("getVoices");
    8.  foreach (AndroidJavaObject voice in voices) {
    9.      if (voice.Call<string>("getLocale").Equals("en_US") && 
    10.          voice.Call<int>("getFeatures").Equals(1)) { // 1表示支持参数调整
    11.          tts.Call("setVoice", voice);
    12.          tts.Call("setParameters", params);
    13.          break;
    14.      }
    15.  }
    16. }

七、最佳实践建议

  1. 错误处理机制
  • 实现重试逻辑：当网络识别失败时自动切换到离线模式
  • 提供用户反馈：在识别过程中显示加载动画
  • 记录错误日志：通过Unity的Analytics系统收集失败案例
  1. 用户体验优化
  • 添加唤醒词检测：通过短音频分析减少误触发
  • 实现渐进式识别：先显示临时结果，再更新最终结果
  • 添加语音反馈：在识别完成后播放确认音
  1. 性能监控
  • 监控识别延迟：记录从语音输入到结果返回的时间
  • 跟踪内存使用：特别是长时间语音会话时
  • 分析电池消耗：优化后台语音处理逻辑

通过上述技术方案的实施，开发者可以在Unity Android项目中构建稳定、高效的语音交互系统。实际开发中，建议先实现基础功能，再逐步添加高级特性，同时始终将用户体验放在首位。对于商业项目，还需考虑不同Android设备厂商的定制系统差异，进行充分的兼容性测试。

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