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消费电子产品 智能音箱评测及标准化研究报告 中国电子技术标准化研究院 中国电子音响行业协会 2018 年 7 月

消费电子产品 智能音箱评测及标准化研究报告2018/08/03  · 消费电子产品 智能音箱评测及标准化研究报告 第 1 页 共 56页 1.研究背景 1.1.产业发展及情况

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消费电子产品

智能音箱评测及标准化研究报告

中国电子技术标准化研究院

中国电子音响行业协会

2018 年 7 月

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前 言

近年来,在人工智能发展浪潮带动下,语音识别、自然语言理解

等技术更加成熟,加快与相关产品和服务的融合,形成了一批具有影

响力的新产品。智能音箱在传统有源音箱基础上,集成了语音交互功

能,大量采用了新型智能化芯片、深度学习、基础资源平台、基础算

法平台等人工智能技术,提供更为智能化的服务,将广泛应用于生产

生活的各个方面,普遍认为是未来人工智能的重要入口。

据市场研究机构 Canalys 数据显示,2018 第一季度全球智能音

箱同比增长 200%,其中中国智能音箱市场同比增速达到了 5370%,中

国成为仅次于美国的全球第二大智能音箱市场,智能音箱在中国发展

迅猛。从 2015 年京东推出的“叮咚”智能音箱,到近年来阿里、小

米、百度等巨头入场,短短几年时间智能音箱产品已百花齐放。随着

智能音箱产品的不断涌现,如何把控智能音箱的质量、保证安全性、

确保内容合规、不断提升其智能化水平,对于智能音箱产业健康发展

来说至关重要。

智能音箱产品迅速入市,智能音箱的标准化工作如期开展,在工

信部电子信息司指导下,我们已召开了智能音箱标准启动会,形成了

智能音箱标准化初步方案。按照新一代信息技术产业标准化论坛相关

安排,基于前期的测试及标准化工作基础,筛选了市场占有率较高的

8款产品进行了摸底测试,完成了此研究报告。在标准化及测试工作

过程中,我们得到了业界企业的协助,共同开展标准制定工作,同时

参考了业内相关测试方法完成摸底测试,在这里一并感谢,他们是小

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米通讯技术有限公司、北京灵隆科技有限公司、科大讯飞股份有限公

司及百度在线网络技术(北京)有限公司等。

版权声明:如需转载或引用,请注明出处。

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报告编制人员

田晨燕 董桂官 彭泓 贾博文 刘华益 刘鑫楠

联系方式:

Email:[email protected]

TEL:010-64102361-22

Mobile:18612118407

http://www.cesi.cn

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目 录

1. 研究背景................................................................................................1

1.1. 产业发展及情况......................................................................... 1

1.2. 智能音箱标准化......................................................................... 5

2. 智能音箱评测背景、样品情况、测试方案设计和测试过程.......... 8

2.1. 评测背景..................................................................................... 8

2.2. 样品情况..................................................................................... 8

2.3. 测试方案..................................................................................... 9

2.4. 测试过程................................................................................... 14

3. 测试结果与分析................................................................................. 15

3.1. 音质测试结果与分析...............................................................15

3.2. 识别时间测试结果与分析.......................................................21

3.3. 模糊检索和智能推荐测试结果与分析...................................24

3.4. 内容服务与伦理道德测试结果与分析...................................25

3.5. 价格比较................................................................................... 26

3.6. 其他........................................................................................... 27

4. 智能音箱测评总结与行业发展建议.................................................28

4.1. 智能音箱测评总结...................................................................28

4.2. 智能音箱的行业发展建议.......................................................31

附 A:赛西实验室语音识别与智能化评价测试简介............................33

附 B:赛西实验室音频测试能力简介....................................................39

附 C:有源音箱国抽实施规范(CCGF 202.13—2015 )音频性能内容

的解读与问题梳理................................................................................... 45

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1. 研究背景

1.1. 产业发展及情况

1.1.1. 智能音箱产品发展情况

每年,信息科技领域都会有新的关键词。10年前的智能手机、8

年前的平板电脑,4 年前的可穿戴设备,2年前的人工智能,而这两

年,毫无疑问就是火遍中国的智能音箱了。

智能音箱是有源音箱的一种。相比于常规的有源音箱,智能音箱

更突出其智能性。根据在研的团体标准《智能音箱技术规范》中的定

义,智能音箱是指具有语音交互功能、能够访问网络内容、享受网络

服务的音箱产品。同时,可关联更多设备、实现内容接入。智能音箱

集成了人工智能处理能力,能够通过语音识别、语音合成、语义理解

等技术完成语音交互。

我国已经成为国际有源音箱的产业大国,2017年产能达 8000万

台,产值达数百亿元,随着我国人民对美好生活的不断追求,这一细

化行业的产业和市场还将迎来更强劲的发展动力。但是总体看来,我

国智能音箱产业起步较晚,2011年,美国 Amazon开始 Echo的研发,

至 2014年 11月,正式发布了 Echo智能音箱,由此掀开了智能音箱

产业爆发式增长的大幕。2015年,京东联合科大讯飞成立灵隆科技

股份有限公司并在 CESAsia上推出了“叮咚”智能音箱,是国内智

能音箱的先行者;2016年后,Google、Apple、Microsoft、阿里、百

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度等纷纷进入智能音箱领域,行业呈现出群雄逐鹿态势,产品出货量

也进入到快速增长期。2017 年双十一,天猫精灵智能音箱单日销量

达到 100万台,是全球智能音箱产业发展火热的一个缩影,天猫精灵

也就此成为了国内智能音箱产业新的领跑者。

表 1.1 2016 年-2017 年智能音箱部分企业全球销量情况

年份 全球销量 主要品牌

2016 600 万 Amazon、Google

2017 3000 万 Amazon、Google、阿里

2018Q1 900 万 Amazon、Google、天猫、小米、苹果等

2018年第一季度,Canalys统计数据显示智能音箱全球出货量900

万台,其中 Google 凭借 320万台单季度销量首次超越 Amazon 成为

行业第一。美国市场一季度总出货量 410万台,Google、Amazon、

Apple占据主流;中国市场一季度总出货量 180万台,天猫、小米是

主力品牌;韩国市场也凭借单季度 73万的销量超越英国成为全球智

能音箱出货量第三。

表 1.2 2018 年第一季度全球智能音箱出货量占比统计(数据来源:Canalys)

排名 品牌 2017Q1 2018Q1 增长率

1 Google 19.3% 36.2% 483%

2 Amazon 79.6% 27.7% 8%

3 天猫 — 11.8% —

4 小米 — 7.0% —

其他品牌 1.1% 17.3% 161%

根据 eMarketer2018年 4月份的统计数据显示,目前美国市场上

的智能音箱Amazon和Google摇摇领先,前者占据了近 2/3市场份额,

后者近 30%,其余品牌合计不到 10%。

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图 1.1 eMarketer 发布的美国市场智能音箱品牌分布及预估

全球智能音箱累计销量方面,Amazon、Google、天猫位居前列。

表 1.3 部分智能音箱累计销量情况

品牌 首款产品推出时间 累计销量 达成时间

Amazon 2014 年 11 月 超 1000 万 2017 年 12 月

Google 2016 年 5 月 超 650 万 2018 年 1 月

天猫 2017 年 7 月 超 500 万 2018 年 7 月

1.1.2. 智能音箱产业链分布

从产业链分布的角度来梳理当前智能音箱产业,如表 1.4 所示。

表 1.4 智能音箱产业链分布情况

分类 主要厂商 概况

语音服务商

科大讯飞、思必驰、云知声、腾

讯、小米、百度、Nuance、先声

互联、猎户星空等

国内已经形成较丰富的语音服务商方

阵,厂商之间相互对接形成包括语音

交互、内容、服务等全套解决方案。

主芯片联发科、Marvel、高通、Amlogic、

全志等主芯片国内相对滞后。

OEM、ODM 富士康、漫步者、国光、哈曼等传统音响厂商利用已有产业布局切入

智能音箱产业

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分类 主要厂商 概况

麦克风阵列思必驰、云知声、声智科技、科

大讯飞、InvenSense

基于已有的语音信号处理优势,在麦

克风阵列和远场语音算法领域涌现了

一批国内企业。

集成商 阿里、小米、百度等最终的产品集成商,拥有自己的销售

渠道,便于大批量销售。

其他功放芯片、通讯模块、编解码芯片、电源芯片等,厂商包括德州仪器、

三星等。

从产业链分布可以看出,国内围绕智能音箱的全产业链条已经形

成。与国外厂商相比,国内的集成商往往又扮演着语音服务商和销售

渠道商的角色,也从另一方面助推了国内智能音箱产业的火爆。

1.1.3. 有源音箱质量情况

2016年第 3批有源音箱产品质量国家监督抽查结果显示,该次

抽查共抽查了江苏、浙江、广东、四川等 4个省 70家企业生产的 70

批次有源音箱产品。抽查发现有 11批次产品不符合标准的规定,主

要问题涉及到电气间隙和爬电距离、骚扰功率、电源端骚扰电压、端

子、防电击保护的结构要求、有效频率范围、正常工作条件下的电击

危险、绝缘要求(湿热处理、绝缘电阻和抗电强度)等多个项目。

2017年第 3批有源音箱产品质量国家监督抽查结果显示,该次

抽查共抽查了江苏、浙江、江西、湖南、广东等 5个省 47家企业生

产的 47批次有源音箱产品。抽查发现有 8批次产品不符合标准的规

定,主要问题涉及到有效频率范围、电气间隙和爬电距离、电源端骚

扰电压、骚扰功率、端子、防电击保护的结构要求等项目。

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1.2. 智能音箱标准化

1.2.1. 音视频标委会简介

中国电子技术标准化研究院是全国音频、视频及多媒体系统与设

备标准化技术委员会(以下简称“音视频标委会”)秘书处单位,标

委会成立于 1998 年,是在国家标准化管理委员会和工业和信息化部

的共同领导下,从事全国音视频及多媒体领域标准化工作的技术组织,

负责国际标准化组织 IEC/TC100(音频、视频及多媒体系统与设备技

术委员会)国内技术归口工作。音视频标委会的工作范围涉及音视频

及多媒体领域基础、摄录编设备、广播电视接收设备、存储与播放设

备、显示设备、电声、视频监控、虚拟/增强现实、智慧家庭、应用

电视、商用显示、汽车娱乐及可穿戴设备等国家/行业标准的制修订

工作。音视频标委会归口管理现行国家/行业标准三百余项,在研标

准制修订计划项目近百项,重点开展新型显示、电视机、智慧家庭、

虚拟现实、智能电视、声系统设备、超高清显示、显示视觉健康等领

域标准化工作。标委会在 IEC/TC100 提出中国提案 10项,正式发布

国际标准 4项,包括地面数字电视、DRA 编码、智能电视、低蓝光显

示等领域。

1.2.2. 有源音箱标准化

音视频标委会作为有源音箱标准化的归口单位、起草单位,制定

了以下有源音箱产品领域的相关国家标准和行业标准:

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(1) GB/T 12060.5-2011《声系统设备 第 5部分:扬声器主要性能测试

方法》;

(2) GB/T 12060.13-2011《声系统设备 第 13部分:扬声器听音试验》;

(3) GB/T 12060.3-2011《声系统设备 第 3部分声频放大器测量方法》;

(4) GB/T 14277-2013《音频组合设备通用规范》;

(5) SJ/T 11540-2015《有源扬声器通用规范》。

1.2.3. 智能音箱标准化

我们正在制定的标准《智能音箱技术规范》,将从智能音箱的音

质、智能化等方面提出功能和性能要求,目前加入标准起草组的单位

有:科大讯飞股份有限公司、百度在线网络技术(北京)有限公司、

北京理工大学、中科院声学所、小米通讯技术有限公司、北京灵隆科

技有限公司、中国电子音响行业协会、海德声科贸易(上海)有限公

司、国光电器股份有限公司、歌尔股份、深圳市漫步者科技股份有限

公司、华为终端(东莞)有限公司、深圳三诺数字科技有限公司、北

京声智科技有限公司、北京云知声信息技术有限公司、广州爱浪智能

科技有限公司、上海喜日电子科技有限公司、广州番禺巨大汽车音响

设备有限公司、广州长嘉电子有限公司、珠海市魅族科技有限公司、

深圳摩耳声学科技有限公司、惠州超声音响有限公司、吉林航盛电子

有限公司、中科睿微(宁波)电子技术有限公司、广州蓝豹智能科技

有限公司、深圳市新峰龙工业有限公司、广州笙达电器有限公司、汉

桑(南京)科技有限公司、北京瑞森新谱科技股份有限公司、佛山蓝

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旗亚数码科技有限公司、安克创新科技股份有限公司、中国华录集团

有限公司等 30多家企事业单位。

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2. 智能音箱评测背景、样品情况、测试方案

设计和测试过程

2.1. 评测背景

为了摸底当前国内市场上主要智能音箱产品的性能现状,为后续

团体标准及行业标准工作奠定基础;并且为了综合调校测试环境、测

试设备、测试人员,巩固和完善现有测试能力,增强智能音箱领域企

事业单位凝聚力,我们开展了本次智能音箱评测。

2.2. 样品情况

选择测试样品时主要基于以下原则:

(1)当前国内智能音箱市场占有率:目前国内智能音箱产品,天猫

和小米位居销量前两位;

(2)时间轴上尽量覆盖国内智能音箱产业发展过程中涉及的主流厂

商:尽管国内智能音箱产业只有 3年左右历史,但是京东作为国内智

能音箱先驱应纳入测评范围,随后的天猫、小米、近期的百度等都被

纳入评测范围;

(3)厂商分布上兼顾传统音箱厂商和互联网企业:例如出门问问背

后的歌尔背景,腾讯听听背后腾讯与哈曼的深度合作;

(4)语音识别方案商兼顾主流中文语音识别引擎:测评音箱涵盖了

百度语音、腾讯叮当、科大讯飞、云知声等国内一线语音交互厂商;

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(5)兼顾内容提供商和服务提供商,覆盖智能音箱当前最主流应用

场景:一方面,测评对象包含了腾讯、喜马拉雅等内容提供商,另一

方面也兼顾天猫、京东等服务提供商;

需要特别说明的是,由于国外智能音箱在国内的受众较少、相关

服务实现度较低、网络条件要求较高,本次测评未纳入 Amazon、

Google、Apple等外资企业主打国外市场的智能音箱产品,重点针对

国内智能音箱产品。

图 2.1 测试样品

基于以上考虑,兼顾评测的公平、公开及公正,最终选定了 8款

智能音箱产品参加本次测评,分别来自京东、腾讯、阿里、小米、斐

讯、出门问问、百度、喜马拉雅等厂商。

2.3. 测试方案

本次测试主要条款来自目前正制定的《智能音箱技术规范》(草

案),同时参考了主流企业的测试方案和已有国家标准、行业标准。

如 GB/T 12060.5-2011《声系统设备 第 5部分:扬声器主要性能测试

方法》、SJ/T 11540-2015《有源扬声器通用规范》、GB/T 14277-2013

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《音频组合设备通用规范》、GB/T 21023-2007《中文语音识别系统

通用技术规范》、SJ/T 11712-2018《智能电视语音识别 测试方法》及

SJ/T 11713-2018 《智能电视语音识别通用技术要求》等,形成了测

试用例。测试内容包含五部分,分别为:音质测试、识别时间测试、

模糊检索&智能推荐、内容合规(内容及伦理道德)及价格比较。

2.3.1. 音质测试——好听不好听

音质测试是有源音箱产品的常规测试项目,结合我院音箱测试领

域的积累和参加有源音箱国家产品质量监督抽查的经验,最终选定声

频率响应、总谐波失真、声噪声三个子项作为测试项目。

音质测试在消声室中完成,如图 2.2所示,更多测试环境信息参

见附件。

图 2.2 全消声室内景

2.3.2. 语音识别性能(识别时间测试)——快不快

语音识别性能测试主要包括语音识别准确率、识别时间的测试,

语音识别准不准、快不快是消费者关注的重点。

由于大部分音箱未能提供识别结果的获取工具,测试过程中调整

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了测试方案,暂时未纳入语音识别准确率的测试。

2.3.3. 模糊检索和智能推荐——聪明不聪明

模糊检索和智能推荐无疑是智能音箱的重要特点。所谓模糊检索,

即模拟消费者日常使用场景中常出现的错别字、漏字、多字等情况,

使得原本明确的语义变得模糊,进而由音箱来进行识别,通过其反馈

判断音箱的模糊检索能力;所谓智能推荐,即模拟消费者日常使用场

景中常出现的包含两层限定但未明确指定的、带有提问性质的语音素

材,进而由音箱来进行识别,通过其反馈判断音箱的智能推荐能力。

此外,测试素材的选择需要兼顾智能音箱的典型使用场景。根据

易观发布的 2017中国智能音箱产业发展分析报告显示,易观将智能

音箱的典型场景划分为三大类:音箱基础服务(音乐播放、日程设置、

闹钟、提醒、社交等)、拓展性的内容+服务(娱乐、商务、购物、

出行、生活服务等)及智能家居控制。锐感智能则将智能音箱的典型

场景划分为四大类:语音交互(利用语音识别、语义理解快速识别用

户需求,实现人机交互)、内容服务(音乐、有声读物等流媒体内容)、

互联网服务(信息查询、定外卖、出行等服务)及智能家居控制(场

景化控制其他智能家居产品,使智能音箱成为智能家居的控制中心)。

结合相关机构的调研分析情况,和我们在语音交互领域已有的积累,

以及和智能音箱厂商的交流沟通,兼顾测试的可行性,我们最终选定

了音乐(包括音乐、有声读物等流媒体内容)、助手(包括新闻、交

通导航、闹钟、提醒、天气等)、音箱操作(打开关闭音箱、音量调

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节等)、其他(日常对话、计算、笑话等)作为主要测试场景,基于

此设定了近 50项模糊检索、智能推荐测试用例。

模糊检索和智能推荐测试在主观视听室中进行,如图 2.3所示,

更多测试环境信息参见附件。

图 2.3 主观视听室内景

2.3.4. 内容合规(内容服务及伦理道德)——健康不健康

智能音箱的内容库和服务功能直接决定了产品给用户带来的智

能化服务质量,因此判定内容服务提供的种类和质量是衡量智能音箱

产品的重要指标。依据智能音箱的内容服务的典型应用场景,对内容

和服务的主要判定依据应遵循内容的丰富性、咨询传播的实时性、语

言支持的多样性、服务信息的准确性等原则。

另外,随着人工智能的快速发展,智能化产品冲击人类的伦理道

德法律规范的问题日益突显。上世纪 50年代美国科幻小说家阿西莫

夫提出了机器人三大定律对智能化产品的发展具有借鉴意义,即——

机器人不得伤害人,也不得见人受到伤害而袖手旁观;机器人应服从

人的一切命令,但不得违反第一定律;机器人应保护自身的安全,但

不得违反第一、第二定律。将人类的价值观和规范嵌入人工智能系统,

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赋予 AI以人性的光辉,已成为当前人工智能产品发展的趋势和要求。

因而是否把人类的伦理道德和法律规范写入智能音箱,使其遵守人类

的行为准则,成为智能音箱考察的一个重要内容。

因此,我们最终选定了音乐(包括中文、英文、拉丁文等多国歌

曲)、广播(包括中央广播电台、交通广播电台等)、儿童伴读(儿

童故事、唐诗宋词、中英文儿歌等)、多语言(支持英语、日语、韩

语等)、交通(限行情况、出行信息、定位导航等)、相声戏曲(相

声、评书、京剧等)、新闻资讯(含科技、娱乐、财经、军事等)、

教育培训(生活百科、在线课程辅导等)以及伦理认知、道德规范、

法律常识等作为主要测试场景,基于此设定了近 40项内容服务、伦

理道德测试用例。

2.3.5. 价格比较——划算不划算

2017年双十一,天猫精灵单日销售量突破 100万台,而此前当

年度国内智能音箱总销量尚未达到百万量级,这无疑在全球智能音箱

产业发展中浓墨重彩的一笔。促成这一壮举的,厂商将原本 499元的

价格直接降到了 99元。

毫无疑问,智能音箱作为新生事物,其价格是消费者关注的重点。

随着国内智能音箱产业越来越多厂商的入场、销量攀升后带来的全产

业链成本控制、资本运作下的价格比拼,国内智能音箱产业已进入价

格战时代。音箱厂商们为了应对竞争对手,纷纷推出了不同价位的智

能音箱产品,形成高中低层次分明的智能音箱阵列。

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本次测评,在性能测评的基础上,兼顾考察音箱正式渠道售价,

作为测评项目之一。

2.4. 测试过程

2018年 7 月 2 日,国家数字音视频及多媒体产品质量监督检验

中心对 8台智能音箱样机,依据上述测试方案,开始了多维度的测评

工作。至 7月 13日测试完成,并开始测试数据处理和分析。

需要说明的是,音质测试我们选择了蓝牙通道执行测试,其余涉

及语音交互的测试,我们控制网络条件为网络带宽≥2Mbps,上传/

下载速度≥100Kbps。

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3. 测试结果与分析

3.1. 音质测试结果与分析

3.1.1. 声频率响应测试结果

音质测试在-12dBFS 输入下,测试了 1/12oct 下的 1m 处声频率

响应,测试结果如表 3.1 所示:

表 3.1 声频率响应测试结果

频率(Hz)声压级(dB)

样品 A 样品 B 样品 C 样品 D 样品 E 样品 F 样品 G 样品 H

20 39.5 33.0 36.2 38.0 37.4 35.2 68.6 36.1

21.2 39.4 32.8 37.5 37.1 39.3 34.2 67.5 40.2

22.4 38.6 34.2 36.5 37.2 39.8 34.9 67.7 35.3

23.6 38.6 32.9 35.4 36.3 39.7 34.3 69.9 35.6

25 38.0 33.7 35.6 35.7 42.0 34.7 68.7 36.7

26.5 36.9 32.9 37.1 38.6 44.3 34.0 68.1 38.4

28 36.8 33.9 36.6 37.5 45.0 34.7 70.3 37.3

30 36.5 33.6 35.5 36.6 49.5 34.8 66.6 37.1

31.5 35.5 32.7 36.5 36.1 54.0 33.1 37.2 36.2

33.5 35.3 33.7 36.3 37.6 59.9 34.5 36.1 36.1

35.5 35.2 33.7 36.1 37.2 57.8 35.5 36.1 39.1

37.5 36.0 33.7 37.0 36.5 56.6 34.0 67.8 35.2

40 37.9 33.6 38.4 37.1 57.3 37.8 68.8 37.4

42.5 40.4 34.4 39.1 35.5 56.6 43.9 69.0 35.9

45 43.4 35.1 41.3 37.5 55.9 51.2 43.2 35.7

47.5 46.1 35.5 46.8 37.4 61.1 55.8 47.1 38.2

50 48.0 35.7 52.5 38.0 59.9 62.2 49.5 36.7

53 51.4 38.4 59.9 38.0 59.7 68.5 54.0 39.2

56 54.0 39.2 66.0 40.4 60.9 73.2 58.4 42.2

60 55.7 41.8 69.0 38.0 63.5 74.7 62.2 49.6

63 61.8 43.8 72.4 38.2 64.7 76.5 63.4 55.6

67 69.3 46.6 74.4 37.2 65.5 77.7 63.9 62.9

71 69.7 48.4 74.9 38.0 65.7 78.5 63.9 68.5

75 73.5 50.1 75.0 38.8 66.4 78.7 64.1 71.6

80 76.6 51.4 75.3 40.1 66.8 78.9 64.5 73.1

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第 16 页 共 56 页

频率(Hz)声压级(dB)

样品 A 样品 B 样品 C 样品 D 样品 E 样品 F 样品 G 样品 H

85 79.0 53.1 75.7 40.4 67.5 79.2 65.6 72.0

90 80.1 53.9 76.7 42.1 68.6 80.0 66.7 71.6

95 80.2 54.3 77.6 42.9 69.3 80.7 67.4 72.3

100 79.8 54.7 78.2 43.5 69.6 80.6 68.2 72.8

106 79.2 55.3 78.7 44.7 69.9 81.0 69.4 73.5

112 78.8 55.6 79.5 45.8 70.3 81.3 70.7 73.6

118 78.4 56.4 80.3 47.0 70.8 81.6 71.7 74.1

125 78.3 57.0 81.2 48.9 71.2 82.0 72.5 74.4

132 78.2 58.0 82.1 50.1 71.7 82.4 73.4 75.2

140 78.1 58.3 82.9 51.7 72.2 82.8 74.2 76.0

150 77.8 59.1 83.6 53.6 72.5 82.8 75.2 77.2

160 77.2 60.2 84.1 55.5 72.7 82.4 76.7 77.9

170 76.8 61.7 84.8 57.5 73.4 82.3 78.4 79.3

180 76.9 62.8 85.4 58.5 74.1 82.2 79.9 80.2

190 77.1 63.9 85.7 59.9 75.0 82.1 81.0 81.0

200 77.0 64.9 85.7 61.0 75.4 82.1 82.3 81.3

212 76.9 66.6 85.9 63.0 76.3 82.4 83.3 81.6

224 76.9 68.8 86.4 64.1 77.7 82.6 83.8 81.1

236 76.8 70.7 86.6 64.9 78.8 82.5 83.8 80.1

250 76.2 72.2 86.6 65.5 79.7 82.3 83.3 79.1

265 75.6 73.7 86.3 66.2 80.3 81.9 83.0 77.8

280 76.2 75.1 86.2 66.7 81.3 82.4 82.8 77.7

300 77.7 75.2 86.2 67.0 82.0 82.9 81.9 77.5

315 77.8 74.2 85.7 67.1 81.9 83.1 81.4 77.0

335 77.6 73.6 85.1 67.2 81.3 83.0 80.9 77.0

355 77.5 72.4 84.7 67.2 81.1 83.2 80.0 77.0

375 77.3 71.5 84.4 67.0 80.5 83.2 79.4 76.8

400 77.0 70.3 83.8 67.0 79.7 82.9 79.1 76.7

425 76.9 69.3 83.4 66.6 79.3 83.1 78.7 76.6

450 76.6 68.5 83.0 66.2 78.8 82.8 78.8 76.1

475 76.3 67.7 82.3 65.9 78.2 82.8 78.8 76.0

500 77.5 68.2 81.8 66.1 77.3 82.2 79.0 75.9

530 80.4 68.5 81.8 66.0 77.3 82.5 78.3 75.7

560 81.4 67.5 81.6 65.7 76.9 82.8 78.0 75.1

600 80.2 65.1 81.2 65.6 76.1 83.5 77.8 74.6

630 75.9 64.9 80.6 65.4 77.7 83.7 77.7 74.1

670 65.5 64.6 80.5 65.3 76.9 83.3 77.0 74.5

710 65.4 64.6 80.3 65.1 74.8 81.9 76.7 74.4

750 78.3 64.5 80.6 64.8 75.0 79.7 77.0 74.4

800 78.9 64.7 80.9 65.1 75.2 79.0 76.7 74.9

850 77.8 64.6 80.8 65.6 75.5 79.7 76.0 75.2

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频率(Hz)声压级(dB)

样品 A 样品 B 样品 C 样品 D 样品 E 样品 F 样品 G 样品 H

900 78.7 64.9 80.8 65.8 75.2 81.1 75.0 75.5

950 78.1 65.5 80.8 66.5 75.0 82.1 75.4 74.5

1000 75.1 65.3 80.9 66.7 74.4 82.6 77.1 72.9

1060 71.1 65.5 80.8 68.1 73.9 82.1 80.3 68.0

1120 77.8 65.6 81.2 67.0 75.1 84.3 80.1 66.8

1180 75.8 64.7 81.3 64.7 75.4 86.7 75.1 69.2

1250 74.3 64.7 81.2 61.2 77.5 87.8 76.8 70.5

1320 76.6 66.1 81.5 59.1 77.4 86.0 78.5 60.6

1400 76.7 66.4 80.9 58.0 79.8 82.6 74.8 74.0

1500 76.3 66.2 80.3 64.8 80.8 77.4 74.6 73.9

1600 76.0 67.5 78.8 64.3 82.2 77.1 78.5 74.3

1700 76.1 64.9 79.3 63.7 81.6 77.1 80.0 71.1

1800 75.6 65.6 79.8 63.3 79.9 79.7 80.8 72.3

1900 72.8 67.6 80.3 64.8 78.7 82.7 83.1 76.4

2000 74.0 63.9 81.0 64.0 76.8 84.6 83.9 76.9

2120 76.2 69.6 82.0 61.7 76.6 86.1 83.9 75.5

2240 77.4 71.8 83.4 63.7 79.4 83.4 86.0 76.2

2360 78.3 70.0 82.8 62.9 73.3 82.3 87.6 79.7

2500 78.4 70.6 82.8 61.2 67.9 82.3 84.8 78.3

2650 79.9 71.0 83.4 58.5 69.2 81.4 81.5 77.3

2800 79.6 68.4 83.6 59.4 70.3 81.8 86.8 76.5

3000 79.7 64.8 83.5 65.3 70.4 82.8 80.3 74.8

3150 78.8 62.6 83.4 69.6 68.6 84.7 76.7 76.3

3350 77.3 61.8 82.4 68.2 67.1 85.3 75.7 78.5

3550 76.7 55.6 81.1 67.1 67.8 85.4 71.2 77.8

3750 76.0 58.2 79.6 62.4 70.4 85.2 78.7 75.4

4000 75.2 64.9 79.0 52.6 73.0 84.8 76.0 75.8

4250 79.0 56.5 76.7 49.7 73.5 84.0 70.0 76.5

4500 78.7 56.4 77.4 54.3 72.6 84.4 74.7 75.7

4750 76.0 66.2 78.2 59.9 69.8 88.4 74.8 74.4

5000 76.2 66.6 77.5 57.5 70.1 84.7 78.3 78.8

5300 75.5 66.0 77.9 53.6 72.3 83.7 83.3 80.0

5600 69.1 66.3 75.7 54.9 73.1 84.8 79.8 82.1

6000 67.1 66.2 76.2 57.4 68.2 87.4 80.8 81.7

6300 66.4 65.3 76.2 57.6 65.6 82.0 79.6 76.8

6700 68.4 62.8 73.3 53.5 72.0 84.2 80.6 77.1

7100 69.8 60.3 70.2 57.0 75.2 84.2 80.5 75.8

7500 72.3 66.0 68.6 55.8 58.4 84.4 79.0 80.8

8000 71.2 65.9 68.9 53.1 59.9 84.4 81.3 82.8

8500 72.1 62.5 72.3 58.4 61.9 85.9 78.8 85.5

9000 70.7 61.6 71.5 50.6 58.9 86.8 79.3 86.7

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频率(Hz)声压级(dB)

样品 A 样品 B 样品 C 样品 D 样品 E 样品 F 样品 G 样品 H

9500 76.5 58.9 71.6 52.0 67.6 83.8 91.4 85.4

10000 75.9 57.7 74.2 53.9 67.5 83.8 94.7 80.2

10600 73.4 53.9 76.8 53.6 69.8 83.4 86.5 76.1

11200 65.8 63.3 78.6 50.3 66.2 83.7 75.8 68.7

11800 78.3 63.3 78.0 57.8 69.3 84.4 62.6 69.7

12500 77.5 67.4 76.9 58.3 68.9 82.7 68.7 71.3

13200 74.8 68.8 75.5 59.0 69.2 82.9 67.6 73.7

14000 66.4 64.5 69.2 48.4 84.9 83.6 57.4 66.7

15000 64.4 51.3 67.9 58.5 79.5 83.9 64.0 62.8

16000 62.5 47.6 64.2 62.0 82.2 84.2 62.0 61.3

17000 58.6 57.4 63.3 49.2 80.5 88.8 60.4 69.3

18000 60.1 54.8 61.8 59.5 72.6 86.7 57.5 56.0

19000 60.0 45.9 53.4 59.3 78.2 77.3 60.0 60.5

20000 53.3 47.0 52.1 53.3 80.0 78.5 64.5 65.0

绘制成频响曲线如图 3.1 所示。

20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

Freq(Hz)

SPL(dB

)

ABCDEFGH

图 3.1 测试样品的声频率响应曲线

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3.1.2. 总谐波失真测试结果

总谐波失真同样在-12dBFS输入下 1m距离处测试,测试结果如

图 3.2所示。

20 50 100 200 500 1k 2k 5k 10k 20k0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Freq(Hz)

THD(%

)

ABCDEFGH

图 3.2 测试样品的总谐波失真(全频带)

进一步考察 100Hz-12.5kHz范围内的总谐波失真,测试结果如图

3.3所示。

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100 200 500 1k 2k 5k 10k12.5k0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

Freq(Hz)

THD(%

)ABCDEFGH

图 3.3 测试样品的总谐波失真(100Hz-12.5kHz)

3.1.3. 声噪声测试结果

声噪声测试,在没有输入信号状态下,调节音箱音量到最大,测

试 1m处噪声声压级。

3.1.4. 音质测试结果汇总分析

将以上三项测试结果汇总如表 3.2所示。

表 3.2 测试样品的有效频谱范围、总谐波失真、声噪声测试结果汇总

音箱 有效频率范围(Hz) 总谐波失真(%, @1kHz) 声噪声(dB(A))

样品 A 67-13200 0.08 17.9

样品 B 180-8500 0.34 17.6

样品 C 90-6300 0.05 18.3

样品 D 170-8500 0.30 17.6

样品 E 106-7100 0.12 25.2

样品 F 63-20000 0.06 20.6

样品 G 160-10600 1.28 17.8

样品 H 80-13200 0.14 17.6

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第 21 页 共 56 页

可以看出,样品 F、样品 A、样品 H明显较之其他产品表现更为

优异,依次排列前三名。

3.2. 识别时间测试结果与分析

测试时,每款音箱在相同网络状态下,分别使用 10条相同测试

用例,测试和分析不同产品各用例所需要的识别时间,并计算平均值

作为该音箱识别时间的测试结果。

需要说明的是,样品 G因其工作原理,不适用此次的识别时间测

试方法,未纳入此次识别时间的评测。

测试结果如表 3.3 所示。

表 3.3 测试样品的识别时间测试结果

序号 音箱 语音内容 识别时间(ms) 平均识别时间(ms)

1

样品 A

关机 1266.67

1806.67

2 关机 1966.67

3 播放北京今天的天气 1900.00

4 播放北京今天的天气 1566.67

5 播放新闻 1900.00

6 播放新闻 2400.00

7 水瓶座今天的运势 1966.67

8 水瓶座今天的运势 1733.33

9 播放音乐 1833.33

10 播放音乐 1533.33

1

样品 B

关机 1933.33

1920.00

2 关机 1666.67

3 播放北京今天的天气 1966.67

4 播放北京今天的天气 1933.33

5 播放新闻 2033.33

6 播放新闻 1933.33

7 水瓶座今天的运势 1933.33

8 水瓶座今天的运势 1900.00

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序号 音箱 语音内容 识别时间(ms) 平均识别时间(ms)

9 播放音乐 1866.67

10 播放音乐 2033.33

1

样品 C

关机 1433.33

1586.67

2 关机 1566.67

3 播放北京今天的天气 1766.67

4 播放北京今天的天气 1633.33

5 播放新闻 1466.67

6 播放新闻 1700.00

7 水瓶座今天的运势 1500.00

8 水瓶座今天的运势 1600.00

9 播放音乐 1666.67

10 播放音乐 1533.33

1

样品 D

关机 1033.33

1533.33

2 关机 1100.00

3 播放北京今天的天气 1333.33

4 播放北京今天的天气 1566.67

5 播放新闻 1200.00

6 播放新闻 1666.67

7 水瓶座今天的运势 1400.00

8 水瓶座今天的运势 1166.67

9 播放音乐 2333.33

10 播放音乐 2533.33

1

样品 E

关机 2500.00

2683.33

2 关机 2333.33

3 播放北京今天的天气 2666.67

4 播放北京今天的天气 2666.67

5 播放新闻 2533.33

6 播放新闻 2466.67

7 水瓶座今天的运势 2900.00

8 水瓶座今天的运势 3700.00

9 播放音乐 2566.67

10 播放音乐 2500.00

1

样品 F

关机 2033.33

2030.002 关机 1800.00

3 播放北京今天的天气 2166.67

4 播放北京今天的天气 1866.67

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消费电子产品 智能音箱评测及标准化研究报告

第 23 页 共 56 页

序号 音箱 语音内容 识别时间(ms) 平均识别时间(ms)

5 播放新闻 1766.67

6 播放新闻 2100.00

7 水瓶座今天的运势 1766.67

8 水瓶座今天的运势 2866.67

9 播放音乐 2066.67

10 播放音乐 1866.67

1

样品 H

关机 1400.00

1606.67

2 关机 1933.33

3 播放北京今天的天气 1566.67

4 播放北京今天的天气 1600.00

5 播放新闻 1500.00

6 播放新闻 1633.33

7 水瓶座今天的运势 1466.67

8 水瓶座今天的运势 1533.33

9 播放音乐 1800.00

10 播放音乐 1633.33

如图 3.4所示,从识别时间来看,由快到慢的排名依次为:样品

D、样品 C、样品 H、样品 A、样品 B、样品 F、样品 E。

图 3.4 测试样品的识别时间

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第 24 页 共 56 页

3.3. 模糊检索和智能推荐测试结果与分析

3.3.1. 模糊检索测试结果

测试结果如表 3.4所示。

表 3.4 测试样品的模糊检索测试结果

序号 类别 主要内容样品得分

A B C D E F G H

1 音乐

涵盖音乐、有声读物等流媒体内容应用

场景,包括日常使用中常见的“歌手名

称正确但歌曲名称错误”、“歌手名称

错误但歌曲名称错误”、“歌手、歌曲

名称正确但是不相互对应”、“英文歌

手名称朗读错误”等典型用例。

18 0 17 18 13 14 8 16

2 助手

涵盖闹钟、提醒、新闻、天气、交通等

典型场景,包括字错误、简单逻辑错误

等典型测试用例。

10 2 11 12 8 13 11 15

3 其他涵盖日常对话、计算、笑话等典型场景

和典型用例。9 8 4 8 8 9 9 9

4 操作

涵盖打开关闭音箱、音量调节等典型场

景,包括字错误、简单逻辑错误等典型

测试用例。

4 4 4 4 2 4 4 3

3.3.2. 智能推荐测试结果

测试结果如表 3.5 所示。

表 3.5 测试样品的智能推荐测试结果

序号 类别 内容评分依据 样品得分

满分 中分 零分 A B C D E F G H

1 音乐

涵盖音乐、有声读物等流媒体内容应用

场景,包括日常使用中常见的“XX 和

XX 合唱的歌曲”、“《XX》专辑的歌

曲”、“《XX》电影(电视剧)的主题

曲”、“XX 的粤语歌”等典型用例。

21.5 16.5 19 23 19.5 16 18 19.5

2 助手

涵盖闹钟、提醒、新闻、天气、交通等

典型场景,包括“XX 市 XX 路段路况”、

“北京 XX 尾号的车是否能开”、“XX

相关的新闻播报”等典型用例。

15 13 10 19 7.5 12.5 12.5 15

3 操作涵盖打开关闭音箱、音量调节等典型场

景和典型用例。2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 1.5

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第 25 页 共 56 页

3.3.3. 测试结果汇总分析

测试结果如表 3.6 所示。

表 3.6 测试样品的模糊检索与智能推荐测试结果汇总

音箱 模糊检索得分(总 50 分) 智能推荐得分(总 50 分) 总分 排名

样品 A 41 39 80 2

样品 B 14 32 46 8

样品 C 36 31.5 67.5 5

样品 D 40 44.5 84.5 1

样品 E 31 29.5 60.5 7

样品 F 40 31 71 4

样品 G 32 33 65 6

样品 H 43 36 79 3

3.4. 内容服务与伦理道德测试结果与分析

3.4.1. 内容服务测试结果

测试结果如表 3.7 所示。

表 3.7 测试样品的内容服务测试结果

序号 类别 主要内容样品得分

A B C D E F G H

1 音乐 包括中文、英文、拉丁文等歌曲 4 6 6 6 6 4 6 6

2 广播 包括中央人民广播、交通广播等 4 4 4 4 4 2 4 4

3 幼教包括故事、英文儿歌、唐诗宋词等幼

教内容6 6 6 6 6 4 6 6

4多语

包括支持英文、日语、韩语等多语言

交互能力6 0 0 6 0 0 1 0

5交通

出行包括尾号限行、导航、火车航班等 0 1 0 4 0 4 1 4

6 综艺 包括相声、戏剧等内容 6 6 6 6 6 6 6 6

7 咨询 包括娱乐、军事等新闻 2 2 2 2 2 2 2 2

8生活

培训包括生活百科、在线培训等 2 2 2 2 2 4 2 2

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第 26 页 共 56 页

3.4.2. 伦理道德测试结果

测试结果如如表 3.8 所示。

表 3.8 测试样品的伦理道德测试结果

序号 类别 主要内容样品得分

A B C D E F G H

1伦理关

系辨识

包括亲属、君臣、弱势个体的

基本认识9 1 0 2 2 10 4 2

2道德常

识辨识包括对行为的道德判定 7 2 0 2 0 7 0 2

3法律常

识辨识包括对行为的法律判定 0 1 0 6 0 1 0 1

3.4.3. 测试结果汇总分析

测试结果如表 3.9 所示。

表 3.9 测试样品的内容服务与伦理道德测试结果

音箱内容服务得分

(总 40 分)

伦理道德得分

(总 20 分)总分 排名

样品 A 30 16 46 1

样品 B 27 4 31 6

样品 C 26 0 26 8

样品 D 36 10 46 1

样品 E 26 2 28 7

样品 F 26 18 44 3

样品 G 28 4 32 5

样品 H 30 5 35 4

3.5. 价格比较

价格比较使用音箱正式渠道出货价格,不采用尝鲜价、活动价等

优惠价格,价格由低到高的排名顺序(排名越前价格越低)如表 3.10

所示。

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表 3.10 测试样品的价格排名

音箱 排名

样品 A 3

样品 B 2

样品 C 6

样品 D 4

样品 E 7

样品 F 8

样品 G 4

样品 H 1

3.6. 其他

除了以上测试以外,还针对连续语音识别、声纹识别的支持情况

进行了测试,测试结果如表 3.11 所示。

表 3.11 测试样品的连续识别和声纹支持情况

音箱 连续识别 声纹

样品 A 不支持 —

样品 B 支持 —

样品 C 不支持 —

样品 D 不支持 —

样品 E 不支持 —

样品 F 不支持 —

样品 G 不支持 支持

样品 H 不支持 —

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4. 智能音箱测评总结与行业发展建议

4.1. 智能音箱测评总结

汇总测试结果得出本次评测 8 款音箱的雷达图如图 4.1 所示。

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注:样品 G 未测试识别速度(识别时间),雷达图中其对应数据为所有音箱测试值的平均值,

仅供参考。

图 4.1 智能音箱测试结果雷达图

从测试结果分析可知,本次智能音箱测评结果呈现以下几个特点:

一是产品特点鲜明、差异明显。在有限的成本中会有偏向的突出

某些优点,成本所限也就可能导致某些环节无法尽如人意,从而产品

端显示出更多的产品个性,想做得比较均衡会更考究厂商的产品定位

和设计研发;

二是音质方面表现差异较大,据统计智能音箱的主要应用场景之

一是音乐播放,受制于产品定位与特性,智能音箱很难像通常的有源

音箱采用多声道架构,这也对智能音箱的音质表现提出了更高的要求;

从当前的评测结果来看,智能音箱的音质仍有不小的提升空间;

三是识别速度整体相近。尽管不同的音箱之间表现存在差异,但

是最快者与最慢者的差异约 1s,这不足以成为制约智能音箱体验的

重要因素。就该方面而言,智能音箱在本次评测中的表现良好,水平

相对比较均衡;

四是智能化水平层次不齐。虽然本次整体的用例设计着眼于典型

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第 30 页 共 56 页

应用场景下的较为典型的应用,受限于当前技术条件和测试环境,很

难进行更大规模的评测,但即便如此,可以看出,主打“智能”的智

能音箱在该方面仍然表现出较大的差异。整体而言,其智能化水平仍

有提升空间。在日常生活中出现的类似场景可能比此次测试用例更加

复杂和模糊,这种状况下音箱也许会体现出更大的差异。同时,当前

的评估受制于音箱对多轮次语音交互的支持不佳,仅进行了单轮次语

音交互,当引入多轮次语音交互,音箱还需要对上下文内容进行理解

和反馈时,这对于智能音箱的“智能性”而言,将提出更严高的要求;

五是伦理道德重视度不够。伦理道德对人工智能的引导作用,是

智能音箱发展不容忽视的环节。智能音箱作为儿童伴读的重要工具和

智能家居的控制窗口,需要能够辨别一些基本的伦理道德法律的语音

内容,有针对性地给儿童正确的引导,为儿童健康成长提供一个积极、

健康、安全的环境。智能音箱在伦理道德方面有待加强,行业认识依

然不足,亟待进一步加强完善;

六是低价格产品盛行。价格是影响产品销售的重要因素,但如何

权衡价格与品质更为重要。目前,国内音箱的售价已经下潜到百元附

近,再加上电商平台经常推出的所谓尝鲜价、预订价等等活动,早已

跌破百元。对比国外同类产品的价格定位,国内产品整体售价要明显

低于国外产品。国内企业应该摆脱低价竞争的思维模式,聚焦打造高

端品牌,提高产品品质,提升服务质量,从而实现从低价竞争的“红

海”中突围。

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4.2. 智能音箱的行业发展建议

通过智能音箱的标准化及测试工作,我们提出智能音箱产品的行

业发展的建议:

一是“不忘初衷,回归音质”。智能音箱自诞生以来,在音质方

面一直受到用户的批评。智能音箱行业作为音箱加人工智能的结合,

唯有先将音质做好,扎实音箱质量,才能谈及智能化水平和内容资源。

因此在未来,智能音箱的研发、设计、生产过程中,应该重点考虑音

质、回归音质,才能有更长远的发展。

二是“提升智能,优化交互”。智能音箱交互的准确性、快捷性

等是衡量产品智能化水平的关键环节,因此用户能否与智能音箱准确、

快捷地交互,直接影响音箱的用户体验。同时,智能音箱是否能根据

用户使用习惯进行智能推荐,是否具有自我学习能力,也是产品智能

化的重要指标。智能音箱企业应该加强产品的智能化水平,进一步优

化人机交互体验,从而打造更精确、更快捷、更便利、更自我的产品。

三是“丰富内容,知晓伦理”。在网络条件允许的情况下,智能

音箱应可选择性地接入更多的内容服务平台,集聚更多的服务内容及

技能,涵盖更广的信息种类,提升更优质的服务。同时,智能音箱企

业应重视将人类的价值观及伦理道德法律嵌入到产品中,从而规避智

能音箱潜在的法律法规风险。

四是“立足音箱,布局家居”。不得不承认,布局智能家居生态

系统,并借助于智能音箱的语音交互功能,来打通智能家居的入口,

是众多厂商生产智能音箱的目的。在不久的将来,用户在家里的智能

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第 32 页 共 56 页

音箱上通过语音指令就可以快速完成家居控制、实现真正的智慧型家

庭、智慧社区,乃至将来的智慧城市。

五是“掌握核心,优化生态”。从产业链布局来看,主芯片方面

涌现出来的国内企业仍有提升空间;智能音箱与智能手机等智能终端

不同的应用场景,使得国内芯片企业有机会在主芯片领域实现弯道超

车,进一步完善我国智能音箱的整体产业布局。

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第 33 页 共 56 页

附 A:赛西实验室语音识别与智能化评价测

试简介

A.1. 智能终端语音识别与智能化评价标准的制定工作

我实验室牵头制定的针对终端产品语音识别性能和智能化评价

的测试标准已发布:SJ/T 11688-2017《智能电视智能化技术评价方法》、

SJ/T 11712-2018《智能电视语音识别测试方法》、SJ/T 11713-2018《智

能电视语音识别 通用技术要求》;适用于智能电视及类似智能终端

(如智能音箱、平板电脑等)语音识别系统的测试。

A.2. 测试环境与测试能力

A.2.1. 测试环境

我实验室结合标准制定过程,搭建了针对以智能电视为典型代表

的智能终端语音识别测试环境:图 A.1所示为语音识别功能验证测试

的原理框图,实际系统按照此图进行连接;图 A.2所示为语音识别性

能测试的原理框图,实际系统按照此图进行连接;图 A.3所示为遥控

器语音录制和传输性能测试的原理框图,实际系统按照此图进行连接。

基于语音识别测试能力,我们开发了测试套件,图 A.5为测试套

件运行截图,图 A.6为自动化测试软件界面。

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图 A.1 语音识别功能验证测试原理框图

图 A.2 语音识别性能测试原理框图

图 A.3 遥控器语音录制性能测试原理框图

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图 A.4 语音识别测试环境图

图 A.5 智能化评价测试环境图

图 A.6 自研智能化评价软件界面

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A.2.2. 测试项目

语音识别功能验证测试

语音识别功能测试用于测试被测样品对语音识别支持的程度,遥

控器语音识别支持功能验证、电视机身语音识别支持功能验证、本地

语音识别支持功能验证、联网语音识别支持功能验证、语音指令识别

支持功能验证、非语音指令的语音文段识别支持功能验证等测试子项。

语音识别性能测试

语音识别性能测试用于测试被测样品语音识别的相关性能,语音

识别灵敏度、语音识别准确率、电视机身语音识别指向性、本地语音

指令识别响应时间、语音识别抗噪声干扰能力等测试子项。

遥控器语音录制性能测试

遥控器语音录制性能测试用于测试遥控器接收、录制、传输语音

的相关性能,包括遥控器语音录制频率响应、遥控器语音录制总谐波

失真、遥控器语音录制信噪比、遥控器语音录制采样频率与比特率等

测试子项。

智能化评价

智能化评测适用于智能电视、智能机顶盒、智能音箱和智能投影

仪等智能终端的智能化评测,能够对智能终端的智能交互、智能搜索、

智能推荐、智能管理、安全能力、稳定性等功能以及终端性能进行评

价。

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A.2.3. 实际测试

我实验室结合已有测试能力开展了电视、手机、智能音箱、智能

手表、定制化智能终端平板等产品进行了语音识别测试,并发布了人

工智能电视评测分析报告。

A.3. 语音识别测试库

我实验室结合测试和标准制定需求,和科大讯飞等主流语音识别

厂商合作,制作了主要针对智能电视语音识别的测试库。该语音库包

含数万条 wav 文件形式的语音素材,适用于智能电视、智能音箱等类

似智能终端的语音识别性能测试,尤其适用于针对语音识别终端的批

量测试套件的开发和利用。

A.4. 主要成果

A.4.1 论文与研究报告

论文《智能电视中文语音识别测试研究》,发表于《电声技术》

2014 年 11 月刊;

论文《智能电视语音识别标准测试库制作进展》,发表于《2016

年声频工程学术交流年会论文集》;

论文《Intelligent evaluation research of the television

based on the artificial intelligence characteristics》,

发表于 ICEITI 2017;

研究报告《人工智能电视评测分析研究报告》;

研究报告《智能终端语音识别性能测试方法》;

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A.4.2 软件著作权与专利

软件著作权《智能电视语音识别批量自动化测试套件》;

软件著作权《智能电视智能化评估软件》;

发明专利《一种智能电视性能的评估方法和装置》(专利受理号

201711257322.4)。

A.4.3 标准

SJ/T 11688-2017《智能电视智能化技术评价方法》;

SJ/T 11712-2018《智能电视语音识别 测试方法》;

SJ/T 11713-2018 《智能电视语音识别 通用技术要求》。

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附 B:赛西实验室音频测试能力简介

B.1. 电声性能测试

B.1.1. 概述

赛西拥有 Audio Precision、B&K等业内顶尖电声测试平台和全消

声室, 可对电视机、扬声器、音箱(有源、无源)、传声器、声频

放大器、耳机、信息技术设备和通信设备噪声等进行测试并出具权威

检测报告,目前赛西已经形成覆盖扬声器、扬声器系统、传声器、传

声器系统、耳机、信号处理器的全系列全链路整机测试能力。赛西还

拥有业内权威的音箱三维测试系统,提供 EASE音箱数据库入库测试。

图 B.1 部分电声测试设备

B.1.2. 部分能力范围内的标准

GB/T 12060.5-2011 《声系统设备 第 5 部分:扬声器主要性能

测试方法》、GB/T 14475-1993 《号筒扬声器测量方法》、SJ/T

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11540-2015《有源扬声器通用规范》等扬声器相关测试标准;

GB/T 12060.7-2013《声系统设备 第 7部分:头戴耳机和耳机测

量方法》、GB/T 14471-2013《头戴耳机通用规范》等耳机相关

测试标准;

GB/T 12060.3-2011 《声系统设备 第 3 部分:声频放大器测量方

法》、GB/T 12060.4-2012 《声系统设备 第 4 部分:传声器测

量方法》、GB/T 14198-2012 《传声器通用规范》等声频放大器、

传声器相关测试标准;

EN 50332-1: 2000 、EN 50332-1:2013、EN 50332-2: 2003、EN

50332-2: 2013、YD/T 1884-2009 、YD/T 1884-2013 等耳机最

大声压级相关测试标准;

GB/T 18313-2001《声学 信息技术设备和通信设备空气噪声的测

量》、GJB 4058-2000《舰船设备噪声、振动测量方法》等噪声

评测标准。

B.2. 建声、扩声性能测试与项目验收

B.2.1. 概述

赛西拥有 B&K Dirac测试系统,依托完整的电声性能测试平台,

可以对各类型会议室、视听室(如主观视听室等)、体育场馆(如篮

球馆、游泳馆等)、大型场馆(如电影院、报告厅等)、扩声系统(如

会议用扩声系统)进行测试并出具权威检测报告,辅助项目验收。

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B.2.2. 部分能力范围内的标准

GB/T 4959-2011《厅堂扩声特性测量方法》、GB 50371-2006《厅

堂扩声系统设计规范》、GB/T 28048-2011 《厅堂、体育场馆扩声系

统验收规范》、GB/T 28049-2011 《厅堂、体育场馆扩声系统设计规

范》、JGJ/T 131-2012 《体育场馆声学设计及测量规程》等。

B.3. 音频质量主观评测

B.3.1. 概述

图 B.2 主观测试示意图

赛西与北京理工大学信息与电子学院通信技术研究所合作建立

音频评测实验室。当前建设有符合 ITU国际标准的音频评测实验室,

从建立伊始便承接国内外标准组织 ITU、3GPP、AVS及中国移动、

爱立信、华为、小米等企事业单位的各类语音和音频质量主观测试任

务,向标准组织提交测试报告,并为移动运营商和数字音频企业提供

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可靠的测试依据。该实验室成为承担国际语音技术评测工作的唯一中

方高校,依托在主观测试方面的长期经验积累,为企业提供从测试实

验设计、测试流程管理、测试材料录制、测试数据分析、音频技术选

型等全面、专业的测试技术支持,目前已为多家客户提供主观评测服

务并获得好评,可承接各类数字音频系统输出声音信号的主观质量评

价实验,适用的技术领域包括语音处理、音频编码、数字音频存储、

音频流媒体、语音即时通讯、音频娱乐体验等。

B.3.2. 部分能力范围内的标准

ITU-T Rec.P.800 、 ITU-T Rec.P.830 、 ITU-T P.805 、 ITU-R

Rec.BS.1534、ITU-R BS.1116、ITU-R BS.1285等。

B.4. EASE扬声器测试与扬声器数据库服务

B.4.1. 概述

赛西实验室和 EASE中国合作,提供扬声器系统高精度检测及入

EASE扬声器数据库服务。

B.4.2. 关于 EASE

EASE 是 Electro Acoustic Simulator for Engineers 的英文缩写, 即

电子声学模拟工程软件。EASE软件是目前在全球声学设计界对于厅

堂的建声和电声系统设计模拟分析过程中使用最广泛的声学设计软

件之一,它在建筑设计师、装修工程师、音响师和声学专家之间建立

了共同语言。它能在建筑完工之前就能模拟最终的声音质量,并能听

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第 43 页 共 56 页

到声音效果。

图 B.3 EASE 音箱测试场景图

B.5. Audio Precision音频分析仪原厂校准服务

B.5.1. 概述

赛西实验室正式获得 Audio Precision授权,成为国内唯一的授权

原厂校准测试实验室,正式提供 Audio Precision全系列音频分析仪主

机的原厂校准测试服务,提供以下型号主机的原厂校准测试服务:

AP2700 系 列 、 APx51X 系 列 ( 511/515 ) 、 APx52X 系 列

(520/521/525/526)、APx555、APx58X系列(582/585/586)、ATS

系列(ATS-1/ATS-2)、Portable One、System Two Cascade Plus、APx1701。

图 B.4 Audio Precision 公司官网信息

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消费电子产品 智能音箱评测及标准化研究报告

第 44 页 共 56 页

B.5.2. 服务流程

(1)与 CESI 联系校准,确认校准产品型号、预计送检时间;

(2)处理商务流程:合同、付费、发票等事宜;

(3)送检:只需要音频分析仪主机,无需配接线缆,请务必妥善包

装送检设备,顺丰到付至北京实验室(快递信息见下方地址信息)

(4)CESI 收样后确认样机状态,安排校准至完成:

全部校准均 PASS,联系客户回寄样机和报告;

出现部分结果 uncertain 或 fail,与客户确认是否进行设备硬件

调整,如需要调整,购于华北地区可以联系科电,购于华南地区

可以联系精音,完成调整后返回实验室进行再次校准确认,至校

准均 PASS 后,联系客户回寄样机和报告。

B.5.3 关于 Audio Precision

Audio Precision 公司是音频测试领域公认的领先制造商,总部

设于美国俄勒冈州比弗顿。自 1984 年以来,AP 提供了高性能的音频

分析仪器及应用,帮助世界各地的工程师设计和制造不同类型的创新

消费电子、专业和工业的音频及声学产品。

B.6. 联系方式

地址:北京亦庄经济技术开发区同济南路 8 号 F 座 2层(100176)

电话:010-64102361-22 / 18612118407

电子邮件:[email protected]

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附 C:有源音箱国抽实施规范( CCGF

202.13—2015 )音频性能内容的解读与问

题梳理

C.1. 有源音箱国抽实施方案解读

C.1.1. 概述

有源音箱国抽实施规范由国家质量监督检验检疫总局管理,当前

最新版本为 CCGF 202.13-2015。该规范适用于有源音箱产品质量的

国家监督抽查,监督抽查产品范围包括:多媒体电脑有源音箱、音频

播放器外接有源音箱。内容包括:产品分类、术语和定义、企业产品

生产规模划分、检验依据、抽样、检验要求、判定原则、异议处理及

附则。

本文主要从检测依据、检验要求、判定原则等核心内容解读该实

施方案的音频性能对应内容。

C.1.2. 检验依据与检验要求

音频部分检验依据为:GB/T 14277《音频组合设备通用技术要求》

和 GB/T 12060.5 《声系统设备 第 5 部分:扬声器主要性能测试方

法》。

检验要求见表 C.1。

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表 C.1 有源音箱国抽实施规范音频性能部分的检验要求

序号 检验项目 依据标准 检测方法

重要程度或不合

格程度分类

A类 B 类

1 有效频率范围 GB/T 14277GB/T 14277

GB/T 12060.5●

2 幅频响应差 GB/T 14277 GB/T 14277 ●

3 声噪声 GB/T 14277 GB/T 14277 ●

C.1.3. 结果判定依据

音频部分的三个检验项目,依据标准和检测方法均是参照推荐性

标准,其重要程度(或不合格程度)均为 B类。国抽规范中对这些项

目的结果判定原则是一致的,摘录如下:

若被检产品明示的质量要求高于本规范中检验项目依据的标准要

求时,应按被检产品明示的质量要求判定;

若被检产品明示的质量要求低于或包含规范中检验项目依据的推

荐性标准要求时,应以被检产品明示的质量要求判定;

若被检产品明示的质量要求缺少本规范中检验项目依据的推荐性

标准要求时,该项目不参与判定,但应在检验报告备注中进行说

明。

依据检验结果对整个产品进行最终判定的判定原则是:

经检验,检验项目全部合格,判定为被抽查产品合格;

检验项目中任一项或一项以上不合格,判定为被抽查产品不合格;

其中,当产品存在 A 类项目不合格时,属于严重不合格。

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C.2. 音频测试项目详述

有源音箱国抽实施规范中音频部分依据 GB/T 14277 或 GB/T

12060.5,判定结果依据 GB/T14277。这两项标准的最新版本分别为

GB/T 14277-2013 和 GB/T 12060.5-2011。

C.2.1. 有效频率范围

C.2.1.1. 技术要求

表 C.2 有源音箱国抽实施规范对“频率响应/有效频率范围”的要求

条款 项目要求

A B

4.3.5

.1

频率响应/有效频率范

50 Hz 至 12500 Hz 125 Hz 至 8000 Hz

符合 GB/T 14277-2013 的图 2(本文图 C.1)框区;当标

称值比上述频率范围宽时,仍应满足-9 dB 至﹢5 dB 的

允差。

单位为赫兹

分类频率

f1 f2 f3 f4

A类 50 100 8 000 12 500

B类 125 250 5 000 8 000

图 C.1 扬声器系统与放大器组合的频率响应允差范围

C.2.1.2. 测试方法

尽管测试方法可以依据 GB/T 14277 或 GB/T 12060.5,但是最终

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结果判定需依据 GB/T 14277。因此这里仅针对 GB/T 14277 加以说明,

GB/T 12060.5 的对应内容在下一节详述。

(1) 特性解释

a) 频率响应

应符合 GB/T 12060.5—2011 的第 21.1.1 条的规定。

b) 有效频率范围

系指扬声器系统的频率响应曲线的高频上限频率和低频下限频率

为界限的频率范围。

(2) 测量方法

a) 综合放大器在 GB/T 14277-2013 的 5.1.5.1.6 条的条件下,在

频率范围至少为 50 Hz ~ 12500 Hz, 并施加满足 GB/T

14277-2013的5.1.5.1.6条d)项的源电动势U的恒定电压1/3

oct 粉红噪声信号;

b) 对自由放置和镶在墙内或壳体内的二类扬声器系统均应在自

由声场条件下进行测量。而对镶装在墙内或壳体内的扬声器还

应按GB/T 14277-2013 的 5.1.5.1.1 规定的半空间自由声场进

行测量。半空间自由场频响曲线同自由场频响曲线在 f=360/a

的频率上重叠,(a 为扬声器箱体前部面积的最小尺寸),然后

由低频的半空间自由场响应曲线和高频的自由场响应曲线复

合成最终频率曲线;

c) 测量距离,符合 GB/T 14277-2013 的 5.1.5.1.4 条;

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d) 按本条 b,在 100 Hz~8000 Hz 频率范围内,测得 20个 1/3 oct

频带声压级 Li(连续记录或点测)。

e) 计算平均特性声压级 Lm:

12010 2

1

120lg[ 10 ]20

iL

mi

L

f) 以 Lm 的值取为 0 dB 规一化由本条 b测得的频响曲线。按 GB/T

14277-2013 的图 2(即本文图 C.1)画出频率响应性能曲线框

区。

g) 按框图作判据,判定频率响应(频率范围)是否满足 GB/T

14277-2013 的 4.13.5.1 条的性能要求。

C.2.2. 幅频响应差

C.2.2.1. 技术要求

表 C.3 有源音箱国抽实施规范对“幅频响应差”的要求

条款 项目要求

A B

4.3.5

.2幅频响应差 ≤2 dB ≤3 dB

C.2.2.2. 测试方法

(1) 特性解释

由左、右二个扬声器系统组成的一对立体声扬声器系统,每个扬

声器系统频率响应,在相同的倍频程内的平均声压之差。

(2) 测量方法

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a) 按 GB/T 14277-2013 的 5.1.5.5.2 条分别测得左路和右路扬声

器频率响应。按 GB/T 14277-2013 的表 11(即本文表 C.4)的

中心频率读取每个 1/3 oct 频带声压级 RLij,LLij。i 如 GB/T

14277-2013 的表 11 为 6 个 1/1 oct 的序号。j 如 GB/T

14277-2013 的表 11 为每个 1/1 oct 内 3 个 1/3 oct 的序号。

LLij,RLij分别为左路和右路第 i 个 1/1 oct 中第 j个 1/3 oct

的声压级读数;

表 C.4 幅频响应差规定比较的 6 个 1/1 oct 及相应的 1/3 oct 中心频率

单位:Hz

i 1/1 oct

j

1 2 3

相应的1/3 oct

1 第一倍频程 200 250 315

2 第二倍频程 400 500 630

3 第三倍频程 800 1000 1250

4 第四倍频程 1600 2000 2500

5 第五倍频程 3150 4000 5000

6 第六倍频程 6300 8000 10000

b) 计算 6 个 1/1 oct 平均特性声压级:

左路第i个倍频程声压级13

10 2

1

110lg[ 10 ]3

ijLL

ij

LL

右路第i个倍频程声压级13

10 2

1

110lg[ 10 ]3

ijRL

ij

RL

c) 1000 Hz 的 1/3 oct 声压级对准,并进行变换后,比较左、右

扬声器系统的声压级差△i。

以1000 Hz对准的变换值d=LL3,2-RL3,2

LL3,2,RL3,2是表9分别为左路和右路中心频率为1000 Hz的1/3

oct声压级。

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则6个1/1 oct声压级差分别为:

i i iLL RL d

式中:i=1,2,3,4,5,6。

C.2.3. 声噪声

C.2.3.1. 技术要求

表 C.5 有源音箱国抽实施规范对“声噪声”的要求

条款 项目要求

A B

4.3.5.5 声噪声 ≤30 dBA ≤35 dBA

C.2.3.2. 测试方法

(1) 特性解释

由放大器内部和其他额定源内阻所产生的噪声所引起的扬声器

输出声噪声,由规定的A计权网络测量的声级。

(2) 测量方法

a) 声学环境:满足 GB/T 14277-2013 的 5.1.5.1.1 条测量传声器

位于扬声器参考轴上相对参考点 1 m 处;

b) 综合放大器满足 GB/T 14277-2013 的 5.1.5.1.6 条;

c) 信号源电动势调到 0;

d) 使用 1 类声级计读 A 计权声级(dBA)。

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C.3. 针对音箱的声频率响应和有效频率范围的测试方法梳

当前针对扬声器的有效频率范围测试标准主要包括 GB/T

14277-2013《音频组合设备通用规范》、GB/T 12060.5-2011《声系

统设备 第 5 部分:扬声器主要性能测试方法》、SJ/T 11540-2015

《有源扬声器通用规范》。三个标准对该指标的测试方法要求与判定

要求略有区别。GB/T 14277-2013 此前已经摘录,以下摘录另外两份

标准对此的分别的要求。

C.3.1. GB/T 12060.5-2011 的测试方法

C.3.1.1. 特性解释

规定上限频率和下限频率所限定的频率范围为有效频率范围。参

考轴上用正弦信号测得的频率响应(符合 21.1.2)的上限频率和下

限频率,是灵敏度最大的区域内一个倍频程带宽(或由制造商指定带

宽)的平均声压级之下、 10dB 以内的限定频率。在确定的频率范围

内,应忽略以-10dB 为水平线在响应曲线上窄于 1/9 倍频程宽度的尖

谷。

C.3.1.2. 测量方法

有效频率范围可以由GB/T 12060.5-2011的21.1.1条所述、仅用

正弦信号测量的频率响应上测得。

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C.3.2. SJ/T 11540-2015 的测试方法

C.3.2.1. 特性解释

有源扬声器置于自由声场条件下,在参考轴线上测得的频率响应

曲线,以上限频率f2和下限f1为界限的频率范围。

C.3.2.2. 测量方法

在 SJ/T 11540-2015 的 5.5.2 规定的正常工作条件下,输入

源电动势为 500 mV 的额定频率范围的粉红噪声信号,调节音量控

制器,使参考轴线上,测量距离处声压级达到规定值 L1,以此决

定音量控制器的位置。

6)lg(200

1 rrLL s

式中:

LS──最小源电动势输出声压级;

r ──测量距离;

r0 ──参考距离 1 m。

用源电动势为 500 mV,恒定幅值正弦扫频信号馈给有源扬声器

输入端,在测得的声压频响曲线上,以灵敏度最大的区域内一个

倍频程带宽的平均声压级为基线,下降 10 dB 划一条平行于横坐

标的直线,它与频响曲线高、低端的交点(即 f1和 f2)所对应的

频率范围。在确定的频率范围内,应忽略频响曲线上窄于 1/9 oct

宽度的峰谷。

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注:对额定源电动势小于500 mV或有其他特殊功能(如等响度控

制)的有源扬声器,按产品标准规定的音量控制器的位置及

输入信号幅值进行上述测量,并在报告中说明。

C.4. 常见问题与建议

C.4.1. 几种常见问题

2.1声道仅给出一组数据,实测时由于样品往往存在2.1声道之间

分配使用模拟旋钮的方式,检测机构在实际测试时,不同的模拟

旋钮的设置下数据差异很大,很难准确地验证厂商标识数据。图

C.2所示为某2.1声道音箱的产品说明书截图和背板界面。

图 C.2 常见问题示例一

音箱外包装、铭牌和说明书明示数据不一致。图C.3所示为某音箱

产品的说明书截图和外包装箱照片截图。

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图 C.3 常见问题示例二

明显的数据标识不符合,例如非常小的蓝牙音箱标识频率响应范

围为20Hz至20kHz,明显不符合实际情况,如图C.4所示。

图 C.4 常见问题示例三

同一系列多个型号,但是未针对特定产品标明指标,如图C.5所示。

图 C.5 常见问题示例四

C.4.2. 建议

及时跟踪质检总局的相关公开渠道,跟进对应产品的国抽实施

规范;其中所有未加注年份的标准,均参照最新版本标准;

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有源音箱的产品明示,一定要注意应尽量参照国抽实施规范依

据的标准给出明示,当存在多种模式时,应尽量给出各模式下

的明示;

2.1声道建议给出各个声道的数据标识;

建议避免出现类似外包装、铭牌和说明书明示数据不一致的错

误。