一种车载语音交互系统测试装置的制作方法

本发明属于汽车测试，具体涉及一种车载语音交互系统测试装置。

背景技术：

1、在传统的汽车座舱内，存在着大量的传统机械和电子设备，驾乘人员在执行驾驶任务或使用汽车功能时，需要不断地操作各种控制器和按钮，以控制车辆的速度、方向、功能等，这些操作可能同时占用驾乘人员的双手、手眼和双脚，不仅繁琐和复杂，还容易导致驾驶疲劳和注意力不集中，从而增加驾驶安全的风险。

2、因此，为了提高汽车驾驶的安全性和舒适性，语音交互系统被应用在汽车智能座舱中。语音交互系统通过语音交互的方式来代替部分驾驶操作，从而可以让驾乘人员的双手、手眼、双脚更多地用于安全驾驶和应急操作。例如，驾乘人员可以使用语音指令来操控空调、导航系统、音乐播放器等，而不需要手动操作控制面板，减少了驾驶员的分心和疲劳，在一定程度上提高了驾驶安全性和方便性；从消费者的角度来看，语音交互系统不仅可以通过被动的接收用户的指令，帮用户高效地完成人与车交互，而且可以为通过主动式的交互为用户带来更智能化、情感化的人车交互体验。在当前“人机共驾”阶段，语音交互是座舱内最直接、最人性化、最完全的交互方式。从厂商的角度来看，由于语音交互系统具备较大个性化、自定义空间，厂商可以基于结合品牌定位与用户需求，为用户打造具有差异化特征语言交互系统，在品牌差异化发展中发挥着重要的作用。另外，基于用户的个性化需求，在基础语音服务的基础上衍生除很多付费服务场景。

3、车载语音交互测试的特点：

4、(1)测试量大：包括相同语料的重复识别测试、不同性别的语料的测试、不同方言的语料的测试、不同语种的语料的测试、不同背景噪声环境下的唤醒测试和误唤醒测试；

5、(2)测试过程需要设备交互：包括测试设备播放语料、被测车机识别语料、识别结果统计需要和测试同步(需要人工统计、软件交互以及硬件同步)、测试设备与被测对象接口不兼容，交互困难；

6、(3)需要海量数据的统计值：包括唤醒率统计(同一背景下唤醒率、不同背景下唤醒率、不同性别方言的唤醒率)；识别率统计(同一背景下识别率、不同背景下识别率、不同性别方言的识别率)；误唤醒率统计(同一背景下误唤醒率、不同背景下误唤醒率、不同性别方言的误唤醒率)；

7、(4)测试环境要求复杂：例如需要测试环境太多、无法搭建全部环境、外部环境无法保持一致以及播放环境与录制环境不一致。

8、因此，本发明提供一种车载语音交互系统测试装置，能够提高车载语音交互测试的效率，极大的缩短测试时间、降低测试成本并且提升车载的语音系统测试的可靠性，从而缩减了车辆开发的时间。

技术实现思路

1、针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种车载语音交互系统测试装置。

2、为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种车载语音交互系统测试装置，包括测试车辆、车载终端、图像采集系统、语料采集系统、声学假人控制系统、声学假人、扬声器组、数据采集模块、两台上位机和背景噪声录制回放系统；

4、所述车载终端包括车载的中控屏幕、仪表盘、扬声器和麦克风；

5、两台所述上位机，一台上位机用于接收声学部分的控制及数据处理，另一台上位机用于图像采集部分的控制及数据处理；

6、所述背景噪声录制回放系统包括噪声采集、噪声回放和扬声器均衡系统，所述噪声采集采用录音麦克风阵列进行音频数据采集，所述噪声回放采用多点噪声模拟法，所述扬声器均衡系统用于识别噪声；

7、所述扬声器组设置于被测试车辆内，所述扬声器组采用8个全频扬声器和1个低音扬声器的布置来再现车内的声学背景噪声，4个所述全频扬声器设置于被测车辆一侧，另外4个全频扬声器相对设置设置于被测试车辆另一侧，所述低音扬声器设置于车后排；

8、所述声学假人设置于驾驶位，所述声学假人符合驾乘人员生理结构，所述声学假人是具有真实人耳结构的耳道及嘴模拟器的人工头，可真实再现平均成年人头部和躯干的声学特性；

9、所述声学假人控制系统用于控制声学假人发声或采集音频；

10、所述数据采集模块包括录音和采集分析仪，所述录音和采集分析仪是数据采集的枢纽；

11、所述图像采集系统包括两台工业高清相机，其中一台工业高清相机用于进行hmi图片采集，另外一台进行hmi文字采集；

12、所述语料采集系统可采集声音，自动生成音频文件，所述语料采集系统包括语料库，所述语料库内存放语言的实际使用中真实出现过的语言材料，包括对车机发出的唤醒词、操作指令和基础的情感交互语，所述语料库用于满足对车载语音交互功能做测试的需求；

13、还包括测试项目，所述测试项目包括语音唤醒、语音打断、唤醒响应时间、识别识别响应时间、交互成功率、，所述语音唤醒的成功次数除以总的语音唤醒次数为语音唤醒率，所述语音唤醒率为ssw，nsw为成功唤醒的次数，nw为执行语音唤醒的总次数，计算方法为：

14、

15、所述唤醒醒响应时间用于评价车载语音交互系统对用户唤醒命令的响应速度，所述唤醒命令结束的时刻、识别结果显示在主机屏幕上或车载语音交互系统开始播放语音合成音频的时刻为记录的起止时刻；

16、所述语音打断包括打断成功率，所述打断成功率语音用于评价车载语音交互系统在执行任务的过程中，对用户语音打断的响应情况，ssir为打断成功率,nsir为成功打断的次数，nir为执行语音打断的总次数，计算公式如式：

17、

18、所述识别响应时间用于评价车载语音交互系统对用户交互命令的响应速度，语音命令结束的时刻、识别结果显示在主机屏幕上或车载语音交互系统开始播放语音合成音频的时刻，分别为记录的起始时刻；

19、所述交互成功率用于评价车载语音交互系统完整接收用户的日常语音指令并执行相应任务的成功率，若车载语音交互系统在接收到用户语音指令后成功执行相应既定交互任务，则判定此次语音交互成功；若车载语音交互系统发生任务完成前退出、无响应和错误执行任务等未成功执行相应既定交互任务情况，则判定此次语音交互失败，ssia为交互成功率,nsia为成功交互的次数，nia为执行语音交互的总次数，交互成功率计算公式为：

20、

21、进一步限定，所述噪声采集时的场地为干燥、平直的沥青路面且沥青路面周围没有其他声学反射面，所述噪声采集时应关闭被测试车辆上的雨刷器、转向灯、自动发声装置以及其他对噪声采集有影响的装置。

22、进一步限定，所述录音麦克风的再现声场电平应在±1db之内，所述录音麦克风在100hz～1khz，复相干性的幅度应大于0.9，所述录音麦克风在100hz～1khz，复相干的相位精确到±10度以内；所述录音麦克风在1khz～1.5khz，复相干的相位精确到±30度以内，所述录音麦克风的原始参考噪声振幅谱与模拟噪声振幅谱之间的差值的绝对值在50hz～10khz小于3db，10khz～16khz小于6db范围内，从50hz到20khz，所述录音麦克风的平均频谱精度应在±3db以内。

23、进一步限定，所述声学假人采用itu-t p.58标准的声学假人，所述声学假人上设有人工嘴，所述人工嘴可实现传播方向的语音回放，所述人工嘴符合itu-t p.581标准，所述声学假人上设有人工耳，所述人工耳上设有可录音的麦克风。

24、进一步限定，测试所述唤醒响应时间和所述识别响应时间时，应重复唤醒至少50次，并计算平均响应时间。

25、进一步限定，所述交互成功率测试中采用按键唤醒，可避免语音唤醒存在失败的可能性。

26、进一步限定，所述录音和采集分析仪的备频率范围最高可达51.2khz，采用dyn-x输入通道，160db动态范围。

27、进一步限定，所述扬声器组均采用聚脲涂层制成的胶合板箱体，这样的结构设计，使所述扬声器组拥有同级其他音箱所不具备的耐用度和坚固度。

28、进一步限定，所述人工头中设有耳模拟器，所述耳模拟器具有类似人的耳廓、耳道以及高频耦合腔，这样的结构设计可确保准确的声阻抗。

29、进一步限定，所述语料库包括导航、音乐、空调、车身控制、收音机、通讯、系统设置和信息查询功能。

30、本发明的有益效果：

31、本方案的车载语音交互系统测试装置，对车载语音系统的测试更加科学、合理和可持续，同时提高了对车载语音交互测试的效率，大大缩短了测试时间，降低测试成本并且提升车载的语音系统测试的可靠性，从而缩减了车辆开发的时间；而按照现有技术的测试方法对车载语音系统进行测试评估，需要10个工作日，而运用本测试系统，在操作人员熟悉测试流程的情况下，1个工作日就可以达到同等测试目的。