智能家居语音交互测试关键技术的研究及应用

项目负责人：李红伟

项目联系人：焦利敏 jiaolm@cheari.com

项目组成员：曲宗峰、李红伟、焦利敏、胡亚欣、吴珩、冯长卿、魏明然、陈向峰、亓新、孙园

单位：中家院（北京）检测认证有限公司

项目背景及研究意义

作为人工智能和机器学习的入口，语音技术将通过强大的新方式为人们提供服务。本项目从实际出发细化、量化测试标准，开展智能语音测试标准、测试系统的研发，填补了行业空白，满足标准需求和行业发展需要。

项目介绍

（1）项目研发五套智能家电语音试验标准，从测试设备到与声源的距离、角度、背景噪音、场景布置等方面，详细规定了可量化、可操作性的测试方法。（2）研发自动化语音测试系统，主要具有硬件系统、软件系统、算法系统三大模块。利用硬件系统（如图1所示）实现测试过程的自动化，采用移动底盘进行路径的自主导航；依据软件系统提供参数，控制升降机构到达预期的语音播放高度；采用摄像头机等设备录取音频和视频信息，并传回软件系统进行存储和后续的识别处理。该系统具备完整成熟的业务流程，且各模块有明确的需求及实现功能，具备高度自动化程度。（3）测试集标准化。攻克智能家电语音交互测试症结——测试集纷杂。将测试集分为集内测试集和集外测试集，集内测试集是针对制造商自我声明的指令集进行测试；从用户自然语言交互的角度出发，研发出集外测试集。（4）测试场景灵活化。项目测试场景搭建采用独特的房间结构设计，模拟家庭实际场景，搭建客厅、卧室等房间结构，使测试结果更贴近用户体验。

图1 自动化语音测试系统硬件系统

项目优势

（1）项目标准群的研发使智能家电行业开发有依可循，并不断根据实际用户体验需求修订标准，提高开发效率和准度，赋能行业快速发展。（2）通过智能家电语音识别自动化测试系统，提高测试效率，并可以在测试大量数据后进行声谱分析，助力开发者不断优化麦克、声腔等结构设计，提高语音识别准确率。（3）突破以往语音测试只包括唤醒、语音识别、语音理解的范围，延伸到交互决策、指令转换、智能家居应用模块，更加贴近用户需求。（4）从场地的布局、测试语音语料选择、背景噪音的选择等方面，满足了再现性，保证了对开发人员提供数据的可信性和正确性。

项目成果

项目首次将智能家电语音识别测试数据量级提升到10万+，满足行业测试需求。拥有知识产权输出包括：《一种基于语音交互的智能家电智能化水平测试系统及方法》《一种用于家电智能化水平测试的机器人设计方法》两项专利（申报中）；发布T/CAS 286-2017《家用储水式热水器智能水平评价技术规范》、T/CAS 287-2017《家用电冰箱智能水平评价技术规范》等五项团体标准；拥有《家电智能化水平测试平台》一项计算机软件著作权（申报中）；发表《智能家电语音交互测试方法研究》《构建智能家居标准多元体系实践研究》两篇论文。