一种车载语音识别性能的调试测试系统及方法与流程

1.本发明涉及一种调试测试系统及方法，特别涉及一种车载语音识别性能的调试测试系统及方法。


背景技术：

2.目前车载越来越多的引入语音的功能，为了满足有背景音乐时也能进行无缝进行语音识别，这样需要引入ecnr（降噪消回声）的功能，这个时候就需要对语音数据进行处理，麦克风的信号和参考信号需要在增益面以及延时面满足算法要求。
3.当前调试过程中存在如下问题：采用实车麦克风进行测试结果确认，麦克风采集为声学信号，结果误差较大；实车调试时需要主机厂现地协助调试；调试时利用到的工具以及软件较多（串口、adb、cool edit等）调试过程繁杂；以上问题将会造成调试结果难确认，将引起沟通成本，占用额外人力较多，调试时间过长。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术缺陷，提供一种车载语音识别性能的调试测试系统及方法，能够大大缩短语音优化调试的时间，也能提高语音的性能质量。
5.本发明的目的一方面是这样实现的：一种车载语音识别性能的调试测试系统，包括标准测试台架，所述标准测试台架包括车机系统、电平转换工作板和音频测试工具；所述车机系统包括app应用软件模块、音频诊断框架和dsp驱动模块；所述车机系统用于播放定频信号，将麦克风信号与背景音进行混音，并保存录音数据；所述电平转换工作板用于将车机输出的电压降低到音频测试工具的输入电压；所述音频测试工具用于通过耳机线或者rca接收信号后，再将信号输出给车机的麦克风输入。
6.所述app应用软件模块用于将从音频诊断框架处获取到的数据可视化后显示在屏幕上，并于用户进行数据交互；所述音频诊断框架用于提供需求的音频处理数据结果，负责与dsp驱动模块进行交互，使用native接口进行播放录音线程，实现数据保存以及转换的功能；所述dsp驱动模块用于语音识别通路的建立，提供可调节增益以及延时接口。
7.进一步的，所述音频诊断框架包括音频处理模块、dsp处理模块、录音模块、存储模块、播音模块和参数解析模块；所述音频处理模块用于将录制的原始音频数据解析为可分析的图形数据，求取采集信号与参考信号之间的延时，以及采集信号的幅值；所述dsp处理模块用于与dsp驱动模块进行交互，按照dsp算法将分贝值转化为dsp所需的寄存器的值，通过control接口控制dsp驱动模块，获取dsp驱动模块运行时的相关状
态以及信息；所述参数解析模块用于采用xml对参数进行保存以及产品信息的存储，并使用解析器libxml2对 xml进行解析。
8.进一步的，所述dsp驱动模块包括增益模块、延时模块和混音模块；所述增益模块用于对采集数据以及参考数据进行增益或者减益处理；所述延时模块用于对采集数据以及参考数据增加延时处理；所述混音模块用于将采集到的数据以及参考信号合成iis双声道。
9.进一步的，所述app应用软件模块包括界面处理模块和显示转换模块；所述界面处理模块用于与用户进行交互并提供音频诊断框架的接口；所述显示转换模块用于将从音频诊断框架处获取到的数据可视化后显示在surfaceview上。
10.本发明的目的另一方面是这样实现的：一种车载语音识别性能的调试测试方法，包括以下步骤：1）播放定频信号，将麦克风信号与背景音进行混音，并保存录音数据；2）将车机系统输出的电压降低到音频测试工具的输入电压；3）通过耳机线或者rca接收信号后，再将信号输出给车机的麦克风输入。
11.进一步的，所述步骤1）具体包括：麦克风信号经过dsp驱动模块建立的语音识别通路；然后经过音频诊断框架进行处理，最终在app应用软件模块上进行显示。
12.进一步的，将采集到的麦克风信号经过dsp驱动模块建立的语音识别通路，具体包括：麦克风信号的首先经过adc模数转换器，然后经过第一延时模块和第一增益模块到达混音模块，右声道数据的参考数据经过第二延时模块和第二增益模块到达混音模块，将采集到的左声道数据与右声道数据合成iis双声道。
13.进一步的，所述音频诊断框架进行处理具体包括：音频处理模块将录制的原始音频数据解析为可分析的图形数据；求取采集信号与参考信号之间的延时，以及采集信号的幅值；延时获取的方法为将左声道数据为采样数据，右声道为参考数据，在右声道数据达到起始值时开始计算采样值，然后左声道数据达到起始值时保存总采样值，根据采样率以及采样值计算延时时间。
14.本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，有益效果为：标准测试台架包括车机系统、电平转换工作板和音频测试工具，整个录音回环均由高保真工具或者线束，没有较大的不确定性因素导致数据的可靠性降低；麦克风和参考信号均来自同一个源（车机所播放的源）用于ecnr算法验证更准确；整个链路均可以无人工参与，可以使用调试工具进行自动化测试；通过对车机系统的优化，大大缩短语音优化调试的时间，也能提高语音的性能质量；增大在嘈杂背景下的语音唤醒识别率，优化人机互动体验。减少了语音性能验证时间，减少了语音调试的调试工具依赖；减少了调试人员对开发人员的依赖性。
附图说明
15.图1本发明标准测试台架的系统图。
16.图2本发明车机系统的系统框图。
17.图3本发明app应用软件模块的ui界面示意图。
18.图4本发明dsp驱动模块的语音识别通路示意图。
具体实施方式
19.如图1所示的一种车载语音识别性能的调试测试系统，包括标准测试台架，标准测试台架包括车机系统、电平转换工作板和音频测试工具；车机系统（da）用于播放定频信号，将麦克风信号与背景音进行混音，并保存录音数据；电平转换工作板用于将车机输出的电压降低到音频测试工具的输入电压；音频测试工具（fireface）用于通过耳机线或者rca接收信号后，再将信号输出给车机的麦克风输入；如图2所示，车机系统包括app应用软件模块、音频诊断框架和dsp驱动模块；app应用软件模块用于将从音频诊断框架处获取到的数据可视化后显示在屏幕上，并于用户进行数据交互；音频诊断框架用于提供需求的音频处理数据结果，负责与dsp驱动模块进行交互，使用native接口进行播放录音线程，实现数据保存以及转换的功能；dsp驱动模块用于语音识别通路的建立，提供可调节增益以及延时接口；音频诊断框架包括音频处理模块、dsp处理模块、录音模块、存储模块、播音模块和参数解析模块；音频处理模块用于将录制的原始音频数据解析为可分析的图形数据，求取采集信号与参考信号之间的延时，以及采集信号的幅值；dsp处理模块用于与dsp驱动模块进行交互，按照dsp算法将分贝值转化为dsp所需的寄存器的值，通过control接口控制dsp驱动模块，获取dsp驱动模块运行时的相关状态以及信息；参数解析模块用于采用xml对参数进行保存以及产品信息的存储，并使用解析器libxml2对 xml进行解析。
20.以android系统为例，播音模块使用audiotrack进行数据播放，录音模块使用audiorecord进行录音，存储模块使用文件io进行数据存储。
21.dsp驱动模块包括增益模块、延时模块和混音模块；增益模块用于对采集数据以及参考数据进行增益或者减益处理；延时模块用于对采集数据以及参考数据增加延时处理；混音模块用于将采集到的数据以及参考信号合成iis双声道。
22.app应用软件模块包括界面处理模块和显示转换模块；界面处理模块用于与用户进行交互并提供音频诊断框架的接口；显示转换模块用于将从音频诊断框架处获取到的数据可视化后显示在surfaceview上。
23.如图3所示，app应用软件模块的ui界面包括诊断界面和分析界面；深黑色为button控件；淡灰色为拖动条seekbar；灰色为输入框edittext；黑色为surfaceview，其他部分均为文本控件textview；虚线框为button点击事件产生后变化的界面；功能介绍：start：播放指定标准测试音频（若有特殊需求也可以增加文件选择框）并同时进行录音；stop：停止播放以及录音；stash：保存录音文件以及语音参数信息进u盘（后续将可参数转换成对应的固件）；reflash：刷新vr（语音识别）的参数数据；set：设置语
音识别的参数并实时生效；surfaceview：显示当前音频数据的频域以及时域的图像。
24.一种车载语音识别性能的调试测试方法，包括以下步骤：1）播放定频信号，将麦克风信号与背景音进行混音，并保存录音数据；麦克风信号经过dsp驱动模块建立的语音识别通路；然后经过音频诊断框架进行处理，最终在app应用软件模块上进行显示。
25.如图4所示，将采集到的麦克风信号经过dsp驱动模块建立的语音识别通路，具体包括：麦克风信号的首先经过adc模数转换器，然后经过第一延时模块和第一增益模块到达混音模块，右声道数据的参考数据经过第二延时模块和第二增益模块到达混音模块，将采集到的左声道数据与右声道数据合成iis双声道；最终播音数据通过dac数字模拟转换器输出给喇叭。
26.音频诊断框架进行处理具体包括：音频处理模块将录制的原始音频数据解析为可分析的图形数据；求取采集信号与参考信号之间的延时，以及采集信号的幅值；由于左声道数据为采样数据，右声道为参考数据，一般采样数据会比参考数据滞后，延时获取的方法为将左声道数据为采样数据，右声道为参考数据，在右声道数据达到起始值时开始计算采样值，然后左声道数据达到起始值时保存总采样值，根据采样率以及采样值计算延时时间。
27.利用标准台架以满足数据的一致性以及稳定性；使用定频信号测试，由于周期性，在四分之一周期时，曲线成上升趋势，便于计算声音起始点；采样精度为16bit，起始点可以设计为2^3，减少底噪干扰，减少数据不稳定性影响。
28.在surfaceview上显示当前音频数据的频域以及时域的图像之前，为了使数据更加精确，音频处理模块会将录音模块获取的256采样值通过汉宁窗减少频域信号的干扰和泄露，然后经过fft变换，数据取半、求模和系数转换得到更加精准的数据。
29.2）将车机系统输出的电压降低到音频测试工具的输入电压；3）通过耳机线或者rca接收信号后，再将信号输出给车机的麦克风输入。
30.本发明构建了一种车载语音识别性能的调试测试系统，包括标准测试台架，标准测试台架包括车机系统、电平转换工作板和音频测试工具；整个录音回环均由高保真工具或者线束，没有较大的不确定性因素导致数据的可靠性降低，麦克风和参考信号均来自同一个源（车机所播放的源）用于ecnr算法验证更准确；整个链路均可以无人工参与，可以使用调试工具进行自动化测试。
31.本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。