原创 「你听懂了吗？」 语音助手的验证困难

语音助手是语音识别、自然语音处理的完美结合，目前已被广泛应用于生活中，满足人们对远端操控的需求。语音助手正逐步颠覆传统的人机交互模式，不断提高移动互联网交互体验水平。科技大厂亚马逊、谷歌和苹果纷纷推出各类语音助手产品，抢占市场先机。中国的智能家居市场潜力巨大，而智能音箱作为智能家居的入口，各大厂商纷纷加入入口抢夺战。2015年，京东联合科大讯飞推出叮咚音箱，率先抢占国内智能音箱市场。2016年国内智能音箱主要有叮咚、JBL和飞利浦，到2017年，小米和天猫等厂商开始布局智能音箱市场，纷纷推出新品，导致智能音箱的竞争白热化。

智能语音助手结合AI人工智能技术、语音辨识，透过无线连接，不仅能执行多媒体资源播放，还能串接到物联装置、智能家居控制等等功能。而随着智能家居（例如亚马逊虚拟语音助理设备Echo、智能电视）、车载语音控制以及电话会议系统的种类繁多的新产品的不断涌现，语音技术的发展迈向了一个新的高度，其应用也从传统的近讲模式发展到近讲远讲并包的自由模式，因而也对语音信号处理带来了新的挑战。然而，强大的应用，却使产品的测试验证更加复杂，除了无线连网功能、语音辨识外，装置的易用度及兼容性，也都需列入考虑，才能确保产品质量。智能语音助理应用多元，让产品验证面向更多困难。

针对语音助手最常见的问题，归纳出下列三大验证困难点（包括： 智能识别障碍，语音交互问题以及无线信号干扰），并从这些困难点着手设计验证方式，协助厂商发掘产品可能遭遇的技术问题。在本文中，我们强调要为客户构建一个良好的用户体验，不仅涉及装置的硬件质量，还涉及装置的易用度、兼容性效能、环境影响等问题。所以，硬软件的整合度和通讯状况（例如：信号干扰和无线连接不良）都会对用户满意度产生巨大的影响。首先，我们提出的语音助手三大验证困难点，在试验中得以验证，我们会对试验结果结合试验案例详细说明。然后，我们会重点介绍百佳泰的语音助手验证手段以及方案，满足您对语音助手测试的需求和解决您的疑惑。

语音助手验证中最常见的问题

#1智能识别障碍

当用户进入一个房间的时候，会需要花费一段时间去适应和熟悉这个区域的分布，例如灯光和空调的开关位置。而当使用语音助手作为所有电子设备的控制中心，就像使用一个万能的语音遥控器，可以控制灯光、窗帘、电视、空调、加湿器、咖啡机等智能家居设备。但是，由于智能识别的问题，语音助手会认知错误的关键词或者是误解对话的内容，导致错误回应。与宣传视频中描绘的美好景象不同，在实际体验中，语音识别率和语义理解仍然是阻碍用户获得良好体验的障碍之一。

图一：语音助手智慧识别障碍

百佳泰其中一 个试验中，出现了这样子的情况：我们让语音助手在3分钟内关闭空气净化器，然而，在命令发出的一瞬间，空气净化器被关闭。这种情况的发生原因是测试设备认知了错误的关键词，从而导致判断错误。根据我们的测试结果，即使在产品规格定义的句子中也经常出现误判问题，这些错误会显着降低用户满意度。

#2语音交互问题

环境因素对语音助手的语音交互能力产生显着的影响（例如：背景噪声或用户与测试设备间的距离等）。举例说明，在试验中，背景噪音水平在30分贝到50分贝之间，测试设备的语音唤醒成功率会非常不稳定。另外，若用户与被测设备之间的距离超过5米，部分语音助手无法被唤醒。由于用户使用语音助手的情境多样化、复杂化，所以，环境因素也是验证语音助手能力的重要考虑点。

图二：语音助手语音交互问题

#3无线性能干扰

除了上述提及的物理环境因素（声音和距离），环境中肉眼无法看见的无线信号也会给语音助手的效能带来很多负面的影响。大部分的物联网产品都是用2.4 GHz的无线技术来连网（例如：Wi-Fi, 蓝牙，Zigbee等），因此，由于无线频带道路拥挤会导致同频干扰和邻频干扰的发生。

在我们的试验中，通过增加环境中多种无线信号（例如：这些技术均使用2.4 GHz），即便所有设备都显示无线信号满格，反应延迟率仍旧大幅上升。但是，一旦我们移除了测试区域中所有的无线信号干扰源，测试设备的运行又恢复正常。

图三：语音助手无线性能干扰

百佳泰语音助手检测方案

百佳泰为厂商提供了一站式的语音助手检测方案，旨在协助各大厂商在将其产品推向市场前发现并解决问题。此次检测方案分为两大部分：产品验证服务和用户情境模拟测试。

图四：产品预先验证与用户情境模拟

产品验证服务

产品验证服务，旨在全方位协助厂商进行语音助手的功能性验证、互操作性验证以及声学性能验证。其中，产品的功能性验证包含：关键特征校验，用户界面检测，语音助手唤醒成功率验证等。由于百佳泰拥有采购于全球各地的设备库与数据资料库，拥有成千上万的路由器、移动设备和各类物联网（IoT）产品，我们的专家能够为您的语音助手进行客制化的互操作性验证。

图五：百佳泰部分产品功能性测试

图六：百佳泰设备数据库

在语音助手的声学性能验证过程中，百佳泰的专家团队会根据产品在市场上的定位而做客制化的测试。通过设定和调整主要的变量（例如:方位角、角度、距离和噪声分贝等），结合精致优良的装置设备和测试器材来测试检验语音助手。

图七：声学实验室

用户情境模拟

语音助手多样化的应用环境使其验证方法复杂化，因此，我们提供用户情境模拟协助厂商透过不同的情境模型以及各种不同场域状态中进行语音助手验证服务。例如，在智慧家庭的情境下，我们构建了实际家庭情境的环境布置（包括：客厅、厨房、浴室、卧室等），并且，结合实际情境，我们会营造生活中可能出现的情况（例如：客厅里孩子的玩耍声，厨房的煮饭声，浴室的水流声以及复杂的无线生态环境）对语音助手进行检测验证。有部分语音助手即使通过了产品验证，但是在实际复杂的用户情境中，还是无法维持优质的使用效果，导致客户满意度大幅降低。下图展示了百佳泰为您构建的多种用户情境模拟状况。

图八：用户情境模拟

通过模拟的各种用户情景后，百佳泰还提供无线热度图场域分析，可以即刻根据环境的无线分布为您提供无线信号的可视化效果图，助您识别问题以支持射频调试过程。通过接收的信号强度指示（RSSI），无线发送层的可选部分，用来判定链接质量，以及是否增大广播发送强度，百佳泰的专家会进行根本性问题分析，以协助客户在射频调试过程中改善语音助手的连接性问题。

图九：无线热度图场域分析

总结

通过实验结果分析并验证了语音助手三大常见问题：智能识别障碍，语音交互问题和无线性能干扰。然而，在实际操作以及运用语音助手的过程中，仍会遇到其他问题。因此，百佳泰为您提供了语音助手一站式检测服务，旨在优化您的产品并协助产品快速进入市场。

一个良好的用户体验，不但提高客户的满意度，而且能增加客户对产品以及品牌的粘度，因此，我们应从产品的硬软件状况以及多样性的应用效果验证产品的效能。百佳泰的专家团队拥有20年以上的产品测试经验，对物联网（IoT）产品进行不断地探索、研究并发明更多新的检测方案，以优化提升产品质量。在下一篇文章中，我们将结合实验案例结果对语音助手兼容性问题进行分析以及讨论。