智能交互终端声学自动化测试方法、装置及设备与流程

本发明涉及自动化测试，尤其涉及一种智能交互终端声学自动化测试方法、装置及设备。

背景技术：

1、随着人工智能、大模型推理以及边缘声学计算技术的快速发展，声学交互已经成为汽车智能座舱、智能家居、移动智能终端以及智能客服系统的重要交互方式。各类智能声学交互终端不仅需要具备声学唤醒、声学识别、语义理解和指令执行等基础能力，还需要支持连续对话、多轮交互、复杂环境降噪以及多场景适配等功能。因此，在产品研发、量产验证以及质量检测过程中，需要对智能声学交互终端的声学交互性能进行大量测试，以验证产品在不同测试场景下的功能可靠性和交互效果。

2、现有技术中，针对智能声学交互终端的测试通常采用人工测试方式或半自动化测试方式进行，即由测试人员按照预设测试用例播放测试指令，通过人工听音、观察设备响应结果或者查看日志信息的方式完成测试结果判定。部分测试系统虽然能够利用人工嘴、噪声发生设备等硬件模拟测试环境，但测试过程中仍主要依赖人工对识别结果、执行结果以及响应效果进行统计和判断。一方面，人工测试方式效率较低，在大批量测试场景下容易出现漏测、误判以及统计错误等问题；另一方面，不同测试人员的发声方式、测试环境以及测试流程存在差异，导致测试条件一致性不足，测试结果缺乏客观性和可重复性。同时，现有测试系统通常缺少对终端运行状态数据、音频反馈数据以及测试评价指标的协同分析能力，难以实现测试结果的自动化评价与统一判定。

3、现有中国专利cn121789644a公开了一种声学测试方法、系统、设备和介质，其通过获取声学测试指令，将所述声学测试指令输入车机声学交互模型以获得声学响应数据，并获取对应的预期回复文本和声学识别文本，进一步采用文本匹配、语义匹配及意图匹配的多级匹配方式确定测试结果；该方案还能够通过声学合成生成标准化测试声学，并叠加交通噪声或环境噪声以模拟不同声音场景。虽然上述专利能够在一定程度上实现测试声学的标准化生成和测试结果的自动匹配判定，但是其主要侧重于对声学识别文本与预期回复文本进行匹配分析，尚未针对人工嘴、噪声模拟器及声场采集设备建立基于标准声压数据的闭环校准与计量溯源机制，难以对声学声压、背景噪声声压及信噪比进行一致性控制；同时，其也未充分结合待测试终端的运行状态数据、音频反馈数据以及多项测试评价指标进行综合评价，因而仍难以保证不同批次、不同设备及不同环境条件下测试声场的一致性、测试数据的可溯源性以及测试结果的全面性和准确性。

4、为此，如何构建一致、可溯源的标准化测试声场，并在所述标准化测试声场下自动获取智能声学交互终端的测试数据、准确判定测试结果，是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了智能交互终端声学自动化测试方法、装置及设备，用以解决现有技术中难以在一致、可溯源的标准化测试声场下实现智能声学交互终端测试结果自动获取与准确判定的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种智能交互终端声学自动化测试方法，应用于智能交互终端声学自动化测试系统，所述系统包括测试平台、声信号输出单元、声场采集单元、声学校准单元、状态数据采集单元以及待测试声学交互终端，所述测试平台分别与所述声信号输出单元、所述声场采集单元、所述声学校准单元以及所述状态数据采集单元通信连接，所述状态数据采集单元与所述待测试声学交互终端通信连接，所述方法包括：

3、获取待测试声学交互终端对应的测试配置数据，其中，所述测试配置数据包括测试语料数据、环境噪声数据以及测试评价指标数据；

4、基于所述测试配置数据，通过所述声学校准单元进行测试场景配置，确定与所述待测试声学交互终端对应的目标测试声场参数；

5、基于所述目标测试声场参数，控制所述声信号输出单元输出测试语料数据对应的测试音频信号和环境噪声数据对应的环境噪声信号，以构建与所述待测试声学交互终端对应的目标测试声场，并触发所述待测试声学交互终端执行对应的声学交互过程；

6、通过所述状态数据采集单元采集所述待测试声学交互终端在所述声学交互过程中的运行状态数据，并通过所述声场采集单元采集所述待测试声学交互终端输出的音频反馈数据；

7、基于所述运行状态数据、所述音频反馈数据以及所述测试评价指标数据进行测试结果分析，得到对应的测试结果。

8、优选地，所述基于所述测试配置数据，通过所述声学校准单元进行测试场景配置，确定与所述待测试声学交互终端对应的目标测试声场参数包括：

9、获取测试配置数据对应的目标测试声压参数、目标背景噪声参数以及目标信噪比参数；

10、控制声信号输出单元输出预设校准音频信号和预设校准噪声信号；

11、通过声学校准单元采集测试区域中的实际测试声压数据和实际背景噪声数据；

12、根据所述实际测试声压数据和实际背景噪声数据，计算实际信噪比参数；

13、分别计算所述实际测试声压数据与目标测试声压参数之间的第一偏差值、所述实际背景噪声数据与目标背景噪声参数之间的第二偏差值以及所述实际信噪比参数与目标信噪比参数之间的第三偏差值；

14、根据所述第一偏差值、第二偏差值和第三偏差值对声信号输出单元对应的输出增益参数进行调整，当调整至所述第一偏差值、第二偏差值和第三偏差值均满足预设阈值条件时，确定所述目标测试声场参数。

15、优选地，所述根据所述第一偏差值、第二偏差值和第三偏差值对声信号输出单元对应的输出增益参数进行调整，当调整至所述第一偏差值、第二偏差值和第三偏差值均满足预设阈值条件时，确定所述目标测试声场参数包括：

16、建立目标测试声压参数与实际测试声压数据之间的测试声压误差模型，以及目标背景噪声参数与实际背景噪声数据之间的噪声声压误差模型；

17、根据所述测试声压误差模型，计算测试音频输出通道对应的第一增益修正参数；

18、根据所述噪声声压误差模型，计算噪声输出通道对应的第二增益修正参数；

19、利用所述第一增益修正参数，调整测试音频信号对应的输出增益参数，并利用所述第二增益修正参数，调整环境噪声信号对应的输出增益参数；

20、重新采集调整后的新的实际测试声压数据和新的实际背景噪声数据，返回至根据所述实际测试声压数据和实际背景噪声数据，计算实际信噪比参数的步骤，直至当所述第一偏差值、第二偏差值和第三偏差值均满足预设阈值条件时，确定所述目标测试声场参数。

21、优选地，在所述根据所述第一偏差值、第二偏差值和第三偏差值对声信号输出单元对应的输出增益参数进行调整，当调整至所述第一偏差值、第二偏差值和第三偏差值均满足预设阈值条件时，确定所述目标测试声场参数之后还包括：

22、获取满足预设阈值条件时所述声信号输出单元对应的目标输出增益参数；

23、根据所述目标输出增益参数生成标准声源输出档案，并建立所述标准声源输出档案与所述目标测试声场参数之间的映射关系；

24、调用所述标准声源输出档案，控制所述声信号输出单元输出声压级与所述目标测试声压参数对应的基准校准音频信号；

25、通过所述声学校准单元采集所述基准校准音频信号，得到基准声压数据；

26、比对所述基准声压数据与所述目标测试声压参数，当所述基准声压数据与所述目标测试声压参数之间的偏差满足预设标定阈值条件时，将当前声场确定为基准声场。

27、优选地，在所述比对所述基准声压数据与所述目标测试声压参数，当所述基准声压数据与所述目标测试声压参数之间的偏差满足预设标定阈值条件时，将当前声场确定为基准声场之后还包括：

28、在所述基准声场中，控制所述声场采集单元采集所述基准校准音频信号，获得对应的采样电信号；

29、根据所述声场采集单元的声压转换函数，将所述采样电信号换算为采样声压数据；

30、计算所述采样声压数据与所述基准声压数据之间的声压偏差值，其中，所述基准声压数据为经所述声学校准单元测得的标准参考声压数据；

31、根据所述声压偏差值计算所述声场采集单元对应通道的灵敏度修正系数；

32、建立所述灵敏度修正系数与所述声场采集单元采集通道之间的映射关系，并将所述灵敏度修正系数存储至所述测试平台的参数库中。

33、优选地，在基于所述目标测试声场参数，控制所述声信号输出单元输出测试语料数据对应的测试音频信号和环境噪声数据对应的环境噪声信号，以构建与所述待测试声学交互终端对应的目标测试声场，并触发所述待测试声学交互终端执行对应的声学交互过程之前还包括：

34、获取所述声信号输出单元、所述声场采集单元以及所述状态数据采集单元对应的设备时钟信息；

35、根据所述设备时钟信息对应的全局时间基准，建立所述声信号输出单元、所述声场采集单元以及所述状态数据采集单元之间的统一时钟同步关系；

36、根据所述统一时钟同步关系对应的时序控制参数测试音频信号输出、环境噪声信号输出、音频反馈数据采集以及运行状态数据采集的执行时序，生成对应的时序控制结果；

37、根据所述时序控制结果控制各硬件单元执行对应的自动化测试任务。

38、优选地，所述通过所述状态数据采集单元采集所述待测试声学交互终端在所述声学交互过程中的运行状态数据，并通过所述声场采集单元采集所述待测试声学交互终端输出的音频反馈数据包括：

39、识别所述待测试声学交互终端的物理通信接口类型，并加载与所述物理通信接口类型匹配的通信协议栈及报文解析规则，其中，所述物理通信接口类型包括can总线接口、rs232/rs485串口接口及以太网接口；

40、基于所述通信协议栈建立所述状态数据采集单元与所述待测试声学交互终端之间的底层数据连接；

41、监听并抓取所述待测试声学交互终端在响应测试指令过程中产生的原始交互报文；

42、依据所述报文解析规则对所述原始交互报文进行解码，提取包含唤醒标志位、声学识别文本、指令执行状态码及时间戳的运行状态数据；

43、同时通过所述声场采集单元采集所述待测试声学交互终端输出的音频反馈数据。

44、优选地，所述基于所述运行状态数据、所述音频反馈数据以及所述测试评价指标数据进行测试结果分析，得到对应的测试结果包括：

45、获取所述运行状态数据、所述音频反馈数据、所述测试语料数据以及所述测试评价指标数据；

46、根据所述测试语料数据和所述测试评价指标数据确定对应的预期识别结果、预期执行结果以及评价规则；

47、将所述运行状态数据中的识别结果数据与所述预期识别结果进行匹配分析，得到识别判定结果；

48、将所述运行状态数据中的执行结果数据与所述预期执行结果进行匹配分析，得到执行判定结果；

49、根据时间戳数据以及测试音频信号对应的播放时间数据计算响应时延参数，并生成响应时延评价结果；

50、根据所述运行状态数据中的唤醒状态数据生成唤醒评价结果；

51、根据所述音频反馈数据提取音频质量评价参数，并生成音频质量评价结果；

52、根据所述识别判定结果、所述执行判定结果、所述响应时延评价结果、所述唤醒评价结果以及所述音频质量评价结果进行综合评价计算，输出对应的测试结果。

53、第二方面，本发明实施例提供了一种智能交互终端声学自动化测试装置，应用于智能交互终端声学自动化测试系统，所述系统包括测试平台、声信号输出单元、声场采集单元、声学校准单元、状态数据采集单元以及待测试声学交互终端，所述测试平台分别与所述声信号输出单元、所述声场采集单元、所述声学校准单元以及所述状态数据采集单元通信连接，所述状态数据采集单元与所述待测试声学交互终端通信连接，所述装置包括：

54、数据获取模块，用于获取待测试声学交互终端对应的测试配置数据，其中，所述测试配置数据包括测试语料数据、环境噪声数据以及测试评价指标数据；

55、场景配置模块，用于基于所述测试配置数据，通过所述声学校准单元进行测试场景配置，确定与所述待测试声学交互终端对应的目标测试声场参数；

56、交互触发模块，用于基于所述目标测试声场参数，控制所述声信号输出单元输出测试语料数据对应的测试音频信号和环境噪声数据对应的环境噪声信号，以构建与所述待测试声学交互终端对应的目标测试声场，并触发所述待测试声学交互终端执行对应的声学交互过程；

57、数据采集模块，用于通过所述状态数据采集单元采集所述待测试声学交互终端在所述声学交互过程中的运行状态数据，并通过所述声场采集单元采集所述待测试声学交互终端输出的音频反馈数据；

58、测试结果分析模块，用于基于所述运行状态数据、所述音频反馈数据以及所述测试评价指标数据进行测试结果分析，得到对应的测试结果。

59、第三方面，本发明实施例提供了一种测试设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在存储器中的计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现如上述实施方式中第一方面的方法。

60、综上所述，本发明的有益效果如下：

61、本发明实施例提供的智能交互终端声学自动化测试方法、装置及设备，通过获取测试配置数据，并基于测试配置数据构建与待测试声学交互终端对应的目标测试声场，在统一且可控的测试环境下输出测试音频信号和环境噪声信号，以触发待测试声学交互终端执行对应的声学交互过程；同时，通过状态数据采集单元采集声学交互过程中的运行状态数据，并通过声场采集单元采集终端输出的音频反馈数据，进一步结合测试评价指标数据对测试结果进行分析，从而实现了智能声学交互终端测试过程的自动化执行与测试结果的自动化判定。