一种智能燃气灶语音识别率测试方法与流程

1.本发明属于燃气灶具检测领域，涉及一种燃气灶语音识别率测试方法


背景技术：

2.随着人工智能的迅速发展，语音识别技术作为一种新型人机交互模式，正逐渐应用智能家具领域。智能燃气灶是近年来兴起的智能家具，2021年在京东、天猫、淘宝、苏宁易购、国美在线五大线上渠道总销量达913万台。相对于传统燃气灶，智能燃气灶增设语音识别、触屏控制、温度感知等功能。
3.目前，各企业对智能燃气灶的语音功能检测主要按照gb/t36464.2-2018《信息技术智能语音交互系统第2部分：智能家居》进行。该标准是一份使用较广泛的智能家具检测标准，其规定了语音输入准则、唤醒成功率、交互成功率等，但测试方法简单，仅描述操作流程，未规定测试设备。因此当前企业进行智能燃气灶的语音识别检测时，仍存在无集成智能燃气灶检测系统，检测效率低等问题。


技术实现要素：

4.为了克服已有技术的不足，本发明提供了一种智能燃气灶语音识别率测试方法，契合智能燃气灶的使用场合，将拾音设备、播放设备、电源等硬件通过线路集成，提高测试效率。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种智能燃气灶语音识别率测试方法，包括以下步骤：
7.步骤1：由拾音设备拾取语音源和噪声源，输出音频电压信号至上位机输入串口；
8.步骤2：上位机内置的滤波优化电路对音频电压信号进行滤波处理，输出去除杂音的音频电压信号；
9.步骤3：上位机内置的音频编码模块对去除杂音的音频电压信号进行重新编码，输出信号单元；
10.步骤4：音频数据库收集信号单元，按照信号标签对信号单元分类储存为语音集单元信号和噪声集单元信号；
11.步骤5：上位机第1输出串口输出语音集信号单元至人工嘴bnc接口，人工嘴发声，模拟人嘴语音命令；
12.步骤6：上位机第2输出串口输出噪声集信号单元至扬声器usb接口，音响发声，模拟噪声环境；
13.步骤7：通过被测智能燃气灶反馈的声音或光学信号判断是否正确实现语音识别，如果错误识别，则记录一次。
14.步骤8：播放完一组语音集后，统计智能燃气灶语音识别总体交互情况，计算识别成功率。
15.该方法实现的测试系统包括音频拾取模块、中央控制模块和音频输出模块，所述
音频拾取模块的输出端与所述中央控制模块的输入串口连接，所述中央控制模块的输出串口与所述音频输出模块连接；
16.所述音频拾取模块用于录制音频数据库，包含语音源、拾音设备和噪声源，所述语音源为智能燃气灶使用人群；
17.所述中央控制模块为上位机，所述上位机接收拾音设备的音频电压信号，转化为单元信号，储存在音频数据库中，并控制音频输出模块发声；
18.所述音频输出模块包括cry605型人工嘴和m3型扬声器。
19.进一步，所述上位机内置输入串口、第1输出串口、第2输出串口、滤波优化模块和音频编码模块；拾音设备发送的音频电压信号在上位机中经滤波优化模块去除杂音，在音频编码模块编码，转化为单元信号储存。
20.再进一步，所述音频拾取模块中，拾音设备通过usb串口与上位机输入串口连接；第1输出串口通过bnc接口与cry605型人工嘴连接。
21.所述第2输出串口通过usb接口与m3型扬声器连接。
22.更进一步，所述拾音设备为cm397型麦克风，用于拾取语音源和噪声源，输出音频电压信号。
23.所述拾音设备的录制环境为半消音室，拾音设备信噪比大于80db，减少正常环境底噪的影响。
24.所述音频数据库为检测智能燃气灶语音识别功能的声源命令集，包括语音集和噪声集。
25.所述cry605型人工嘴识别上位机发出的语音集单元信号，经数模转化为模拟信号，并正常发声。
26.所述m3型扬声器识别上位机发出的噪声集单元信号，转化为模拟信号，并正常发声。
27.本发明的有益效果主要表现在：提高测试效率。
附图说明
28.图1是智能燃气灶语音识别率测试系统的构架图。
29.图2是本系统操作流程图。
30.图3是本系统滤波模块电路。
具体实施方式
31.下面结合附图对本发明作进一步描述。
32.参照图1，一种智能燃气灶语音识别率测试方法，包括以下步骤：
33.步骤1：由拾音设备cm397型麦克风拾取语音源和噪声源，输出音频电压信号至上位机输入串口；
34.步骤2：上位机内置的滤波优化电路对音频电压信号进行滤波处理，输出去除杂音的音频电压信号；
35.步骤3：上位机内置的音频编码模块对去除杂音的音频电压信号进行重新编码，输出信号单元；
36.步骤4：音频数据库收集信号单元，按照信号标签对信号单元分类储存为语音集单元信号和噪声集单元信号；
37.步骤5：上位机第1输出串口输出语音集信号单元至cry605型人工嘴bnc接口，人工嘴发声，模拟人嘴语音命令；
38.步骤6：上位机第2输出串口输出噪声集信号单元至m3型扬声器usb接口，音响发声，模拟噪声环境；
39.步骤7：通过被测智能燃气灶反馈的声音或光学信号判断是否正确实现语音识别，如果错误识别，则记录一次。
40.步骤8：播放完一组语音集后，统计智能燃气灶语音识别总体交互情况，计算识别成功率。
41.该方法实现的测试系统，包括音频拾取模块、中央控制模块和音频输出模块，所述音频拾取模块的输出端与所述中央控制模块的输入串口连接，所述中央控制模块的输出串口与所述音频输出模块连接；
42.所述音频拾取模块用于录制音频数据库，包含语音源、拾音设备和噪声源，所述语音源为智能燃气灶使用人群；
43.所述中央控制模块为上位机，所述上位机接收拾音设备的音频电压信号，转化为单元信号，储存在音频数据库中，并控制音频输出模块发声；
44.所述音频输出模块包括cry605型人工嘴和m3型扬声器。
45.进一步，所述上位机内置输入串口、第1输出串口、第2输出串口、滤波优化模块和音频编码模块；拾音设备发送的音频电压信号在上位机中经滤波优化模块去除杂音，在音频编码模块编码，转化为单元信号储存。
46.再进一步，所述音频拾取模块中，拾音设备通过usb串口与上位机输入串口连接；第1输出串口通过bnc接口与cry605型人工嘴连接。
47.所述第2输出串口通过usb接口与m3型扬声器连接。
48.更进一步，所述拾音设备为cm397型麦克风，用于拾取语音源和噪声源，输出音频电压信号。所述拾音设备的录制环境为半消音室，拾音设备信噪比大于80db，减少正常环境底噪的影响。所述音频数据库为检测智能燃气灶语音识别功能的声源命令集，包括语音集和噪声集。
49.所述cry605型人工嘴识别上位机发出的语音集单元信号，经数模转化为模拟信号，并正常发声。所述m3型扬声器识别上位机发出的噪声集单元信号，转化为模拟信号，并正常发声。
50.本实施例中，上位机内置音频编码模块，外围电路为滤波优化模块。具体包括r1、r2、r3、r4电阻、c1、c2电容和lm358芯片；其中r1、c1构成低通滤波，r2、c2构成高通滤波；具体计算过程为：取c标称值0.15μf，中心响应频率为667hz，电阻换标系数k＝100/(f*c)＝1，增益kp取2，品质系数q取3，查表得r1、r2、r3值。
51.滤波优化模块接收音频电压信号，由低通过滤高频信号，高通过滤低频信号，形成以中心频率667hz和品质系数q的带宽。
52.参照图2，一种智能燃气灶语音识别率测试系统的流程框图，包括以下步骤：
53.步骤1：由拾音设备cm397型麦克风拾取语音源和噪声源，输出音频电压信号至上
位机输入串口；
54.步骤2：上位机内置的滤波优化电路对音频电压信号进行滤波处理，输出去除杂音的音频电压信号；
55.步骤3：上位机内置的音频编码模块对去除杂音的音频电压信号进行重新编码，输出信号单元；
56.步骤4：音频数据库收集信号单元，按照信号标签对信号单元分类储存为语音集单元信号和噪声集单元信号。
57.步骤5：上位机第1输出串口输出语音集信号单元至cry605型人工嘴bnc接口，人工嘴发声，模拟人嘴语音命令。
58.步骤6：上位机第2输出串口输出噪声集信号单元至m3型扬声器usb接口，音响发声，模拟噪声环境。
59.步骤7：通过被测智能燃气灶反馈的声音或光学信号判断是否正确实现语音识别，如果错误识别，则记录一次。
60.步骤8：播放完一组语音集后，统计智能燃气灶语音识别总体交互情况，计算识别成功率。
61.步骤9：停止播放，结束测试。
62.本说明书的实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，仅作说明用途。本发明的保护范围不应当被视为仅限于本实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域的普通技术人员根据本发明构思所能想到的等同技术手段。

技术特征：
1.一种智能燃气灶语音识别率测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：由拾音设备拾取语音源和噪声源，输出音频电压信号至上位机输入串口；步骤2：上位机内置的滤波优化电路对音频电压信号进行滤波处理，输出去除杂音的音频电压信号；步骤3：上位机内置的音频编码模块对去除杂音的音频电压信号进行重新编码，输出信号单元；步骤4：音频数据库收集信号单元，按照信号标签对信号单元分类储存为语音集单元信号和噪声集单元信号；步骤5：上位机第1输出串口输出语音集信号单元至人工嘴bnc接口，人工嘴发声，模拟人嘴语音命令；步骤6：上位机第2输出串口输出噪声集信号单元至扬声器usb接口，音响发声，模拟噪声环境；步骤7：通过被测智能燃气灶反馈的声音或光学信号判断是否正确实现语音识别，如果错误识别，则记录一次；步骤8：播放完一组语音集后，统计智能燃气灶语音识别总体交互情况，计算识别成功率。2.如权利要求1所述的智能燃气灶语音识别率测试方法，其特征在于，所述方法实现的测试系统包括音频拾取模块、中央控制模块和音频输出模块，所述音频拾取模块的输出端与所述中央控制模块的输入串口连接，所述中央控制模块的输出串口与所述音频输出模块连接；所述音频拾取模块用于录制音频数据库，包含语音源、拾音设备和噪声源，所述语音源为智能燃气灶使用人群；所述中央控制模块为上位机，所述上位机接收拾音设备的音频电压信号，转化为单元信号，储存在音频数据库中，并控制音频输出模块发声；所述音频输出模块包括cry605型人工嘴和m3型扬声器。3.如权利要求2所述的一种智能燃气灶语音识别率测试方法，其特征在于，所述上位机内置输入串口、第1输出串口、第2输出串口、滤波优化模块和音频编码模块；拾音设备发送的音频电压信号在上位机中经滤波优化模块去除杂音，在音频编码模块编码，转化为单元信号储存。4.如权利要求3所述的一种智能燃气灶语音识别率测试方法，其特征在于，所述音频拾取模块中，拾音设备通过usb串口与上位机输入串口连接；第1输出串口通过bnc接口与cry605型人工嘴连接。所述第2输出串口通过usb接口与m3型扬声器连接。5.如权利要求2～4之一所述的一种智能燃气灶语音识别率测试方法，其特征在于，所述拾音设备为cm397型麦克风，用于拾取语音源和噪声源，输出音频电压信号。6.如权利要求2～4之一所述的一种智能燃气灶语音识别率测试方法，其特征在于，所述拾音设备的录制环境为半消音室，拾音设备信噪比大于80db，减少正常环境底噪的影响。7.如权利要求2～4之一所述的一种智能燃气灶语音识别率测试方法，其特征在于，所述音频数据库为检测智能燃气灶语音识别功能的声源命令集，包括语音集和噪声集。
8.如权利要求2～4之一所述的一种智能燃气灶语音识别率测试方法，其特征在于，所述cry605型人工嘴识别上位机发出的语音集单元信号，经数模转化为模拟信号，并正常发声。9.如权利要求2～4之一所述的一种智能燃气灶语音识别率测试方法，其特征在于，所述m3型扬声器识别上位机发出的噪声集单元信号，转化为模拟信号，并正常发声。

技术总结
一种智能燃气灶语音识别率测试方法，包括以下步骤：步骤1：拾取语音源和噪声源，输出音频电压信号至上位机输入串口；步骤2：对音频电压信号进行滤波处理；步骤3：对去除杂音的音频电压信号进行重新编码；步骤4：收集信号单元，按照信号标签对信号单元分类储存为语音集单元信号和噪声集单元信号；步骤5：输出语音集信号单元至人工嘴BNC接口，人工嘴发声；步骤6：输出噪声集信号单元至扬声器USB接口，音响发声；步骤7：通过被测智能燃气灶反馈的声音或光学信号判断是否正确实现语音识别，如果错误识别，则记录一次；步骤8：播放完一组语音集后，统计智能燃气灶语音识别总体交互情况，计算识别成功率。本发明提高测试效率。本发明提高测试效率。本发明提高测试效率。


技术研发人员：何正罡 孙琳 杨帆 汤恒 丁毅
受保护的技术使用者：浙江方圆检测集团股份有限公司
技术研发日：2023.05.19
技术公布日：2023/9/14