智能家居語音交互測試關鍵技術的研究及應用

項目負責人：李紅偉

項目聯系人：焦利敏 jiaolm@cheari.com

項目組成員：曲宗峰、李紅偉、焦利敏、胡亞欣、吳珩、馮長卿、魏明然、陳向峰、亓新、孫園

單位：中家院（北京）檢測認證有限公司

項目背景及研究意義

作為人工智能和機器學習的入口，語音技術將通過強大的新方式為人們提供服務。本項目從實際出發細化、量化測試標準，開展智能語音測試標準、測試系統的研發，填補了行業空白，滿足標準需求和行業發展需要。

項目介紹

（1）項目研發五套智能家電語音試驗標準，從測試設備到與聲源的距離、角度、背景噪音、場景布置等方面，詳細規定了可量化、可操作性的測試方法。（2）研發自動化語音測試系統，主要具有硬件系統、軟件系統、算法系統三大模塊。利用硬件系統（如圖1所示）實現測試過程的自動化，采用移動底盤進行路徑的自主導航；依據軟件系統提供參數，控制升降機構到達預期的語音播放高度；采用攝像頭機等設備錄取音頻和視頻信息，并傳回軟件系統進行存儲和后續的識別處理。該系統具備完整成熟的業務流程，且各模塊有明確的需求及實現功能，具備高度自動化程度。（3）測試集標準化。攻克智能家電語音交互測試癥結——測試集紛雜。將測試集分為集內測試集和集外測試集，集內測試集是針對制造商自我聲明的指令集進行測試；從用戶自然語言交互的角度出發，研發出集外測試集。（4）測試場景靈活化。項目測試場景搭建采用獨特的房間結構設計，模擬家庭實際場景，搭建客廳、臥室等房間結構，使測試結果更貼近用戶體驗。

圖1 自動化語音測試系統硬件系統

項目優勢

（1）項目標準群的研發使智能家電行業開發有依可循，并不斷根據實際用戶體驗需求修訂標準，提高開發效率和準度，賦能行業快速發展。（2）通過智能家電語音識別自動化測試系統，提高測試效率，并可以在測試大量數據后進行聲譜分析，助力開發者不斷優化麥克、聲腔等結構設計，提高語音識別準確率。（3）突破以往語音測試只包括喚醒、語音識別、語音理解的范圍，延伸到交互決策、指令轉換、智能家居應用模塊，更加貼近用戶需求。（4）從場地的布局、測試語音語料選擇、背景噪音的選擇等方面，滿足了再現性，保證了對開發人員提供數據的可信性和正確性。

項目成果

項目首次將智能家電語音識別測試數據量級提升到10萬+，滿足行業測試需求。擁有知識產權輸出包括：《一種基于語音交互的智能家電智能化水平測試系統及方法》《一種用于家電智能化水平測試的機器人設計方法》兩項專利（申報中）；發布T/CAS 286-2017《家用儲水式熱水器智能水平評價技術規范》、T/CAS 287-2017《家用電冰箱智能水平評價技術規范》等五項團體標準；擁有《家電智能化水平測試平臺》一項計算機軟件著作權（申報中）；發表《智能家電語音交互測試方法研究》《構建智能家居標準多元體系實踐研究》兩篇論文。