《智能網(wǎng)聯(lián)整車綜合測(cè)試》課件-智能座艙語(yǔ)音交互系統(tǒng)認(rèn)知

智能座艙語(yǔ)音交互系統(tǒng)認(rèn)知主講教師：課程導(dǎo)入01語(yǔ)音交互系統(tǒng)的概念02語(yǔ)音交互系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)03主流車載語(yǔ)音助手功能04語(yǔ)音交互系統(tǒng)的特點(diǎn)PART01語(yǔ)音交互系統(tǒng)的概念一、語(yǔ)音交互系統(tǒng)的概念語(yǔ)音交互系統(tǒng)（VoiceUserInterface，VUI）通俗地說(shuō)就是駕乘人員通過(guò)自己開(kāi)口說(shuō)話的方式用語(yǔ)言給車機(jī)下達(dá)指令，以滿足駕乘人員的行車駕乘需求。（一）基本概念PART02語(yǔ)音交互系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)二、語(yǔ)音交互系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)（一）基礎(chǔ)技術(shù)語(yǔ)音喚醒語(yǔ)音識(shí)別自然語(yǔ)言處理語(yǔ)音合成語(yǔ)音增強(qiáng)音效增強(qiáng)自然語(yǔ)言理解對(duì)話管理自然語(yǔ)言生成二、語(yǔ)音交互系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)（二）語(yǔ)音增強(qiáng)由于汽車內(nèi)部的噪聲源較多，這些噪聲會(huì)減弱用戶人聲音頻信號(hào)的特征，直接影響語(yǔ)音識(shí)別的準(zhǔn)確性。通常采用基于麥克風(fēng)陣列的語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)，可有效抑制噪聲產(chǎn)生的影響，保證較干凈的用戶人聲音頻信號(hào)輸入語(yǔ)音交互系統(tǒng)，提高語(yǔ)音識(shí)別的準(zhǔn)確率。二、語(yǔ)音交互系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)（三）語(yǔ)音喚醒語(yǔ)音喚醒是語(yǔ)音交互技術(shù)的第一入口，當(dāng)語(yǔ)音交互系統(tǒng)在休眠狀態(tài)時(shí)，用戶可以通過(guò)指定的喚醒詞使其從休眠狀態(tài)進(jìn)入激活狀態(tài)，來(lái)開(kāi)啟語(yǔ)音交互對(duì)話。二、語(yǔ)音交互系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)（四）語(yǔ)音識(shí)別語(yǔ)音識(shí)別就是將用戶的語(yǔ)音轉(zhuǎn)換為文本，并且保留語(yǔ)速、音量、停頓等語(yǔ)音特征信息。通過(guò)語(yǔ)音增強(qiáng)技術(shù)對(duì)用戶聲音進(jìn)行處理；對(duì)增強(qiáng)后的語(yǔ)音進(jìn)行關(guān)鍵特征的提??；通過(guò)聲學(xué)模型匹配對(duì)提取到的語(yǔ)音關(guān)鍵特征進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到一個(gè)類似于漢語(yǔ)拼音的發(fā)聲信息；通過(guò)語(yǔ)言模型與發(fā)聲信息進(jìn)行詞或字的對(duì)比。二、語(yǔ)音交互系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)（五）自然語(yǔ)言處理自然語(yǔ)言處理是語(yǔ)音交互技術(shù)最難的環(huán)節(jié)，將用戶人聲音頻信號(hào)抽象成能夠讓機(jī)器理解的表示形式。自然語(yǔ)言理解：通過(guò)分析語(yǔ)音識(shí)別后的文本語(yǔ)義和語(yǔ)法，并從文本語(yǔ)言中獲得文本含義。對(duì)話管理：機(jī)器通過(guò)對(duì)話對(duì)接用戶接下來(lái)可能會(huì)發(fā)生的動(dòng)作，進(jìn)行管理決策并更新對(duì)話狀態(tài)，然后不斷重復(fù)直到結(jié)束。自然語(yǔ)言生成：機(jī)器通過(guò)對(duì)話管理后的決策，生成為回復(fù)給用戶的文本。二、語(yǔ)音交互系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)（六）語(yǔ)音合成語(yǔ)音合成是語(yǔ)音交互技術(shù)的出口，機(jī)器將文本轉(zhuǎn)換為給用戶聽(tīng)的語(yǔ)音，完成一次語(yǔ)音交互?；驹韺⑷我馕淖中畔⑼ㄟ^(guò)語(yǔ)言處理進(jìn)行斷句，再通過(guò)韻律處理規(guī)劃合成語(yǔ)音的音階、音高、音長(zhǎng)、音強(qiáng)等音素，使合成的語(yǔ)音能夠正確地表達(dá)說(shuō)話人所要表達(dá)的意圖，使其聽(tīng)起來(lái)更自然，最后把文字信息對(duì)應(yīng)的音素單元進(jìn)行拼接，通過(guò)聲學(xué)處理輸出語(yǔ)音合成后的音頻。二、語(yǔ)音交互系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù)（七）音效增強(qiáng)音效增強(qiáng)是基于車內(nèi)復(fù)雜的噪聲環(huán)境以及揚(yáng)聲器位置造成的復(fù)雜聲場(chǎng)環(huán)境，通過(guò)加入高級(jí)環(huán)繞算法，對(duì)合成好的音頻進(jìn)行專業(yè)聲學(xué)處理。未經(jīng)專業(yè)聲學(xué)處理的音響系統(tǒng)會(huì)丟失聲音的定位信息，不能還原聲音的左右空間感與前后縱深感，聲音雜亂無(wú)章、互相干擾。PART03主流車載語(yǔ)音助手功能三、主流車載語(yǔ)音助手功能（一）語(yǔ)音交互功能語(yǔ)音交互功能主要包括語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成。通過(guò)語(yǔ)音交互功能，系統(tǒng)能夠通過(guò)用戶的語(yǔ)音指令，從而實(shí)現(xiàn)各應(yīng)用程序的功能控制。同時(shí)，針對(duì)接收到的語(yǔ)音指令，系統(tǒng)能夠給予用戶正確的語(yǔ)音反饋。三、主流車載語(yǔ)音助手功能（二）語(yǔ)音資訊查詢語(yǔ)音資訊查詢是車載語(yǔ)音系統(tǒng)的輔助功能，用戶通過(guò)全語(yǔ)音交互的形式即可實(shí)現(xiàn)信息的自主查詢功能，從而在提高系統(tǒng)執(zhí)行效率的同時(shí)，避免了用戶注意力的分散，保障了用戶的駕駛安全。三、主流車載語(yǔ)音助手功能（三）娛樂(lè)功能娛樂(lè)功能是車載語(yǔ)音系統(tǒng)的核心功能，用戶可通過(guò)控制指令實(shí)現(xiàn)音樂(lè)應(yīng)用程序的打開(kāi)、關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)對(duì)歌曲播放模式的控制。三、主流車載語(yǔ)音助手功能（四）語(yǔ)音控制車輛原有設(shè)備針對(duì)車輛內(nèi)的空調(diào)、車窗、天窗等設(shè)備，通過(guò)采用全語(yǔ)音交互的方式，從而使系統(tǒng)控制更為快捷、便利。相較于傳統(tǒng)的觸摸屏幕的形式，語(yǔ)音交互不會(huì)分散用戶的注意力，能夠用戶的行車安全。PART04語(yǔ)音交互系統(tǒng)的特點(diǎn)四、語(yǔ)音交互系統(tǒng)的特點(diǎn)（一）語(yǔ)音交互系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)解放雙手和雙眼通過(guò)語(yǔ)言交互可以將手和眼睛空起來(lái)處理其他事情，在需要多感官協(xié)同的場(chǎng)景下效率更高。使用門(mén)檻低針對(duì)老人、小孩、失明的人群，無(wú)法使用文字交互，語(yǔ)音交互會(huì)為其帶來(lái)極大的便利。更舒適的第三空間對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，智能汽車不再是冰冷的機(jī)器，而是可以聊天交流的對(duì)象。更自然的控制流程對(duì)新用戶更加友好，哪怕沒(méi)看過(guò)說(shuō)明書(shū)，也能通過(guò)“所說(shuō)即所得”的方式使用服務(wù)。優(yōu)點(diǎn)四、語(yǔ)音交互系統(tǒng)的特點(diǎn)（二）語(yǔ)音交互系統(tǒng)的缺點(diǎn)接收效率比較低在獲取外界有效信息時(shí)，人類的視覺(jué)要強(qiáng)過(guò)聽(tīng)覺(jué)。用戶的心理負(fù)擔(dān)用戶處在一個(gè)比較開(kāi)放的需要顧