车载界面多模交互之语音交互

飞凡实验室 2023-09-19 09:57:21

多模交互是指在车载系统中同时使用多种交互方式，其中之一就是语音交互。

语音交互可以与其他交互方式（如触摸屏、物理按钮等）结合，提供更丰富和便捷的用户体验，用户可以更方便地进行操作，尤其在驾驶过程中可以更专注于道路，提升安全性和便捷性。同时，语音交互也可以与其他交互方式相结合，提供更灵活的操作选择，满足用户的不同需求。

一、车载语音应用介绍

1. 车载语音交互介绍

车载语音交互是指车辆内部的交互界面采用语音作为主要的输入和输出方式进行操作和反馈的技术。它通过语音识别技术将驾驶员的语音指令转化为可理解的指令，然后通过语音合成技术将系统的反馈信息以语音形式传达给驾驶员。

1）车载语音交互具有以下特点和优势

提升驾驶安全性：驾驶员可以通过语音指令完成操作，无需分散注意力去触摸屏幕或按钮，减少驾驶风险。
提供便捷的操作方式：语音交互能够提供更自然、更直观的人机交互方式，让驾驶员更轻松地控制车辆功能和获取信息。
支持多任务处理：通过语音交互，驾驶员可以同时进行驾驶和操作，无需停下来或转移注意力。
个性化体验：车载语音交互可以根据驾驶员的习惯和偏好进行个性化设置，提供更加贴合用户需求的服务和建议。

2）车载语音交互的常见应用场景

导航系统：车载语音交互可以用于导航系统，用户可以通过语音指令告诉车载系统目的地的地址或名称，系统会通过语音反馈提供导航指示和路线规划。
娱乐系统：车载语音交互可以用于控制娱乐系统，用户可以通过语音指令播放音乐、调节音量、切换电台或播放特定的媒体内容。
通讯系统：车载语音交互可以用于通讯系统，用户可以通过语音指令拨打电话、接听来电、发送短信或使用语音助手与联系人进行语音交流。
车辆控制：车载语音交互可以用于控制车辆的各种功能，例如调节空调温度、开关座椅加热、调节车窗等。
智能助理：车载语音交互可以集成智能助理功能，例如语音识别、语音指令和语音反馈，用户可以通过语音与智能助理进行对话，获取天气信息、查询最新新闻、提醒行程等。
车辆诊断：车载语音交互可以用于车辆诊断系统，用户可以通过语音指令查询车辆的状态、故障码和维修建议。

车载语音交互的设计考虑因素包括用户体验和界面设计、语音交互的安全性和隐私保护等。为了提供良好的用户体验，车载语音交互需要具备清晰的语音提示和反馈，支持个性化的语音交互设置。同时，为了保护用户隐私和数据安全，车载语音交互需要合理处理和存储用户语音数据，并进行安全验证和控制。

2. 车载语音技术解析

车载语音技术是指在车辆内部应用的语音识别和语音合成技术，用于实现语音交互和控制车辆功能的技术。下面对车载语音技术的主要组成部分进行解析：

车载语音技术主要包括自动语音识别、自然语言处理、自然语言生成、语音合成这四个方面：

自动语音识别(ASR)：语音识别技术是车载语音交互的基础，其目标是将用户的语音指令转化为机器可理解的文本。语音识别技术需要对语音信号进行预处理、特征提取和模型匹配等操作，以提高语音识别的准确性和鲁棒性。在车载场景中，语音识别技术还需要面对各种挑战，例如噪声干扰、非标准发音、语速和语调的变化等。因此，车载语音识别技术需要针对不同的场景进行优化和适应。
自然语言处理（NLP）：自然语言处理技术是将用户的自然语言指令转化为机器可执行的指令。在车载场景中，自然语言处理技术需要理解用户的意图和上下文信息，从而更好地响应用户的指令和需求。自然语言处理技术包括分词、词性标注、句法分析、语义理解等操作，可以实现文字抽取、信息归纳、语音转文字等功能。通过自然语言处理技术，车载语音系统可以更好地与用户进行交互，提高用户体验。
自然语言生成（NLG）:这是车载语音助手的另一个重要技术。它根据NLP处理的文本信息，将其转化为自然语言文本，以便人类理解。NLG需要考虑语法、语速、音调等因素，以产生让人舒适的语音输出
文字转语音(TTS)：语音合成技术是将文字转化为语音的技术。在车载场景中，语音合成技术可以为驾驶员提供语音反馈和交互。通过收集不同驾驶场景下的语音合成数据，系统可以生成自然流畅的语音输出，为驾驶员提供准确、清晰的交互反馈。语音合成技术还需要考虑情感表达和个性化需求等因素，以提高语音反馈的质量和用户体验。

车载语音技术需要综合运用语音识别、自然语言处理和语音合成等技术，从而实现高效、智能、人性化的交互方式。随着技术的不断发展，车载语音技术将会越来越成熟，为驾驶带来更多的便利和安全。

二、车载语音的设计策略

从功能层、内容层、形式层、情感层制定车载语音的设计策略：

1. 面向功能层的设计策略

明确功能需求：车载语音交互系统应具备核心功能，例如导航、音乐、电话等，以满足用户的根本需求。同时，还应设计一些扩展功能，如语音搜索、语音提醒等，提升用户体验。

针对不同场景和用户群体：针对不同的驾驶情境和用户群体，例如城市驾驶与高速公路驾驶、职业驾驶员与非职业驾驶员，设计不同的语音交互功能。例如，在城市驾驶中，可能需要更精确的导航和语音搜索功能；而在高速公路驾驶中，简单的导航和音乐控制功能可能更实用。

确保语音输入的鲁棒性：系统应具备强大的鲁棒性，能够在各种异常条件下保持稳定和准确的理解和响应。例如，系统应能够处理用户的口语表达、不同口音和语速的语音输入，以及背景噪音和其他干扰因素。

（注：”鲁棒性”是一个术语，指的是系统在异常或挑战条件下的性能）

2. 面向内容层的设计策略

匹配用户需求：语音交互的内容应与用户场景和需求相匹配。例如，当用户在城市驾驶中搜索导航信息时，系统应提供详细的路线信息和交通状况；当用户在长途驾驶中听音乐时，系统可以推荐一些适合驾驶的音乐列表。

信息结构设计：设计合适的菜单和指令树，以便用户快速找到所需的功能和信息。例如，通过设计简洁明了的菜单结构和易于理解的指令，用户可以快速地进行导航、音乐播放等操作。

个性化语音反馈：根据用户的偏好和个性化需求，提供个性化的语音反馈。例如，用户可以选择系统使用的语音角色和表达方式，以及系统对用户指令的响应方式。

3. 面向形式层的设计策略

品牌一致性：确保语音交互的“听觉形象”与品牌情感保持一致。例如，如果品牌形象注重科技感和现代感，那么语音交互的音效和音调应该与之匹配。

用户场景一致性：在驾驶过程中使用符合用户场景的形式。例如，在驾驶过程中，使用简短、明确的语音指令，避免使用过于复杂或冗长的语句。

个性化设计：根据不同用户的需求和偏好，提供个性化的语音交互设计。例如，用户可以选择系统使用的语音角色和表达方式，让系统更符合用户的个人风格和喜好。

4. 面向情感层的设计策略

用户情感需求：通过语音交互设计关注用户的情感需求。例如，在某些情况下，系统可以使用安慰性的语言来缓解用户的压力和紧张情绪。

情感表达：使用亲昵、热情的语言风格，增强用户与系统的情感联系。例如，系统可以使用一些亲昵的称呼和表达方式，让用户感受到更多的关怀和关注。

个性化情感表达：根据用户的情感需求和偏好，提供个性化的情感表达方式。例如，对于一些情绪较为激动的用户，系统可以使用更加冷静和平和的表达方式来缓解用户的情绪。

通过综合考虑以上功能层、内容层、形式层和情感层的设计策略，我们可以设计出高效、智能、人性化的车载语音交互系统，提高驾驶效率和安全性，为用户带来更好的驾驶体验。

三、车载语音交互设计

1. 汽车语音中的信息交流

在车载语音交互中，信息交流是通过语音和视觉方式进行的。以下是一些常见的信息交流方式：

语音指令：用户可以通过语音指令与车载系统进行交互，例如说出目的地地址、播放音乐或调整温度等。车载系统通过语音识别技术将用户的语音指令转化为文字或指令，然后执行相应的操作。
语音反馈：车载系统可以通过语音合成技术将反馈信息以语音的形式传达给用户。例如，系统可以回答用户的问题、提供导航指示或播报车辆状态等。
视觉界面：车载系统通常配备有触摸屏或显示屏，可以通过图形界面来展示信息。用户可以通过触摸屏或按钮来进行操作，例如选择导航目的地、调整音量或查看车辆信息等。
图标和指示灯：车载系统中的图标和指示灯可以提供简洁的视觉提示，用于表示不同的功能或状态。例如，一个电话图标表示通话功能，一个汽车图标表示车辆状态，一个温度图标表示空调设置等。
文字提示：车载系统可以在显示屏上显示文字提示，例如菜单选项、导航路线或系统状态等。文字提示可以提供更详细的信息，帮助用户更好地理解和操作。
综上所述，车载语音交互中的信息交流主要通过语音指令、语音反馈、视觉界面、图标和指示灯以及文字提示等方式进行。这些方式的设计应考虑用户的易用性、信息传达的清晰性和交互的流畅性，以提供良好的用户体验。

2. 汽车语音交互系统框架

在车载语音交互框架中，可以将其划分为四个节点，包括唤醒、输入、理解和回答：

唤醒：唤醒节点负责监听和检测用户的唤醒词，以激活语音交互系统。当用户说出设定的唤醒词时，系统从待机状态切换到语音交互状态，准备接收用户的指令。
输入：输入节点负责接收用户的语音指令，并将其转换为文本形式。这一步骤通常包括语音识别技术，将用户的语音转录为文本，以便后续的处理和理解。
理解：理解节点负责对用户的语音指令进行语义解析，以理解用户的意图和需求。这一步骤通常包括自然语言处理和语义分析技术，将用户的文本指令转换为结构化的语义表示，以便后续的功能处理。
回答：回答节点负责根据用户的需求和意图，执行相应的功能操作，并将结果转换为语音形式回答用户。这一步骤通常包括对话管理和语音合成技术，根据用户的指令提供相应的服务和信息，并将回答转换为自然流畅的语音输出，以提供友好和亲切的用户体验。

通过这四个节点的协作，车载语音交互系统能够实现用户与车载系统的语音交互和功能操作。用户通过唤醒词唤醒系统，输入语音指令，系统经过语音识别和语义理解，理解用户的意图和需求，并执行相应的功能操作，最后将结果转换为语音形式回答用户。这个框架可以根据具体的系统需求和技术实现进行定制和扩展。

3. 车载语音交互架构

车载语音交互架构的应用层涉及到的功能最多，与用户交互最密切；功能层主要包括语音信号处理、自然语言处理等功能；算法层涉及到的算法最多，需要不断优化和更新

4. 汽车语音交互功能介绍

这些技术名词都是车载语音交互中常见的技术功能，下面简单解释一下它们的作用：

音区锁定：这个功能可以确保语音指令只能被特定的乘客区域拾取，这样就可以保证只有指定区域的乘客能够下达指令，增加了交互的私密性和安全性。
唤醒+延时聆听：这个功能可以在车辆行驶过程中，实时监测驾驶员或乘客的语音指令，并进行识别。当系统检测到唤醒词时，会开始聆听后续的语音指令，并进行相应的操作。这种功能可以避免误操作，提高交互的准确性。
自定义唤醒：这个功能可以让用户自定义唤醒词，以方便在特定情境下的交互操作。比如，在驾驶过程中，驾驶员可能更习惯使用“帮我开窗”这样的唤醒词来代替默认的唤醒词。
全双工：全双工语音交互使得车辆可以在接收用户指令的同时进行语音应答，提高了交互的效率和便利性。
全时免唤醒：全时免唤醒功能可以在一段时间内无需再次唤醒系统，用户可以直接下达语音指令进行操作。这种功能可以提高交互的自然性和便捷性。
自定义播报音：这个功能可以让用户自定义播报音，以符合自己的喜好或满足特定场景的需求。比如，在车内需要提醒乘客接听电话时，可以使用自定义的播报音进行通知。
单指令多意图车控：这个功能可以使得一条指令能够对应多个操作，提高了交互的效率和便利性。例如，驾驶员只需下达一次指令“我累了”，系统就可以自动调节座椅角度、开启车内氛围灯等操作，提高驾驶员的舒适度。
多轮对话：多轮对话功能可以让车辆根据用户的连续指令或对话进行相应的操作。这种功能可以提高交互的自然性和连续性，使用户无需频繁重复指令或进行繁琐的操作。
离在线融合：离在线融合技术结合了离线和在线两种处理方式，以实现更高效和可靠的语音交互。离线处理可以处理预定义的指令和操作，而在线处理则可以处理更复杂的指令和情境。这种结合方式可以提高系统的灵活性和响应速度。
可见即可说：这个功能允许用户通过语音指令控制车辆的各种功能，无需通过传统的菜单或按钮操作。这种直接的方式可以提高交互的效率和便捷性。
用户自定义车控：用户可以通过语音指令控制车辆的各种功能，包括但不限于调节温度、开启音乐等。这种自定义的方式可以满足用户的个性化需求，提高交互的灵活性和便捷性。

四、车载语音形象设计

1. 语音视觉形象的作用

车载语音视觉形象是指在车载界面中为语音交互设计的虚拟形象或图标，用于代表语音交互的角色或实体。它可以是一个动画角色、一个图标或者一个虚拟助手的形象。车载语音视觉形象在车载语音交互中扮演着重要的角色，具有以下作用：

提升用户体验：语音交互往往是无形的，通过给语音交互设计一个视觉形象，可以增加用户的参与感和亲近感，提升用户对车载系统的满意度和使用体验。
增加可信度和亲和力：通过给语音交互设计一个可爱、友好或者专业的视觉形象，可以增加用户对语音交互的信任感，使用户更容易接受和使用语音交互功能。
强化品牌形象：车载语音视觉形象可以与品牌形象相一致，通过设计符合品牌特点的形象，可以强化品牌形象，提升品牌认知度和形象。
提供情感连接：通过给语音交互设计一个有表情和动作的视觉形象，可以与驾驶员建立情感连接，使驾驶员更容易与语音交互进行互动和沟通。
个性化定制：车载语音视觉形象可以根据用户的喜好和需求进行个性化定制，提供不同的形象选择和交互方式，以满足用户的个性化需求。

总之，车载语音视觉形象在车载语音交互中发挥着重要的作用，它可以提升用户体验、增加可信度和亲和力、强化品牌形象、提供情感连接以及个性化定制，从而推动车载语音交互的发展和应用。

2. 语音视觉形象分类

虚拟助手形象：这种形象通常是一个具有人类特点的虚拟助手，可以有自己的外貌、声音和行为。它可以是一个虚拟的人类形象，如一个虚拟助手、一个虚拟导游或一个虚拟顾问，通过虚拟助手的形象来提供语音交互的支持和服务。
动画角色形象：这种形象通常是一个具有动画特点的虚拟角色，可以有自己的外貌、表情和动作。它可以是一个拟人化的角色，如一个机器人、一个动物或一个虚拟人物，通过动画形象来代表语音交互的实体。
品牌形象：这种形象通常是与品牌形象相一致的形象，通过与品牌的标志、颜色和风格相匹配来强化品牌形象。它可以是一个品牌吉祥物、一个品牌形象或一个品牌代言人，通过品牌形象来传达品牌的价值和形象。
图标形象：这种形象通常是一个简化的图标，用来代表语音交互的功能或实体。它可以是一个符号、一个图形或一个标志，通过简洁而直观的图标来表达语音交互的含义。

这些类型并不是互斥的，实际上，车载语音视觉形象可以结合多种类型，以满足不同的设计目标和用户需求。无论是哪种形象类型，车载语音视觉形象的设计都应考虑与用户的情感连接、品牌形象一致性和用户体验的关系。

3. 车载语音形象如何设计

随着科技的不断发展，车载语音助手已经成为许多汽车的标配。然而，如何设计一款能够满足用户需求、提升品牌形象的车载语音助手并不是一件容易的事情。我们可以从品牌源点、文化特征、文化共识、品牌角色、风格表达、场景故事这几个方面来探讨如何设计车载语音形象。

1）品牌源点

在设计车载语音助手之前，我们需要首先明确品牌的核心价值和灵魂。这涉及到品牌的历史、使命、愿景以及价值观等方面。通过深入了解品牌，我们可以找到品牌与用户之间的联系点，从而为设计提供灵感。

例如，如果品牌的核心价值是“智能、便捷、舒适”，那么车载语音助手就应该以此为出发点，为用户提供高效、人性化的服务。

2）文化特征

在设计车载语音助手时，我们需要分析目标用户的文化背景和审美趋势。不同地域、不同年龄段的用户对车载语音助手的需求也会有所不同。

例如，年轻用户可能更希望车载语音助手具备娱乐、互联等功能，而中年用户可能更注重车载语音助手的实用性和易用性。因此，我们需要了解目标用户的需求和喜好，以设计出更符合他们文化特征的产品。

3）文化共识

在确定车载语音助手的设计方案时，我们需要考虑品牌所处的文化圈层，并探索文化共识与品牌形象之间的关系。

例如，在一些西方国家，简洁、时尚的设计风格更受欢迎；而在一些东方国家，则更注重细节和情感化设计。我们需要根据目标市场的文化共识来选择合适的设计方案，以便产品能够得到广泛认可。

4）品牌角色

车载语音助手作为品牌形象的一种表现形式，需要能够代表品牌的角色和身份。这意味着我们需要明确品牌在用户心中的价值和地位，并通过车载语音助手来传递这种价值。

例如，如果品牌以“创新者”的形象出现，那么车载语音助手就应该具备智能、前卫的特点；如果品牌以“可靠者”的形象出现，那么车载语音助手就应该注重稳定性和安全性。

5）风格表达

车载语音助手的风格应该是简洁明了、易于理解的。同时，它也应该能够适应不同的驾驶情境。在当今市场上，智能语音助手的设计风格大致可以分为三种：简洁型、情感型和实用型。简洁型设计风格以简洁、明了为特点，情感型设计风格则注重人格化、情感化的表达，而实用型设计风格则以功能强大、易于操作为特点。在设计车载语音助手时，我们需要根据目标用户的需求和喜好来确定合适的风格表达方式。

6）场景故事

通过了解用户使用场景和需求，我们可以挖掘品牌与用户之间的情感联系，并为设计提供源源不断的创意。

例如，在驾驶过程中，用户可能需要车载语音助手来帮助导航、播放音乐等；而在停车或休息时，用户则可能需要车载语音助手来提供一些生活服务信息，如天气预报、新闻资讯等。因此，我们需要根据不同的使用场景来设计车载语音助手的功能和交互方式，以满足用户的多样化需求。

下面以之前设计的高途课堂的IP为例，说明如何通过这六个维度去设计车载语音，大家也可以去仔细看看这篇讲IP设计的指南文章：互联网IP设计指南

综上所述，设计一款优秀的车载语音助手需要考虑多个方面。从品牌源点、文化特征到文化共识、品牌角色、风格表达以及场景故事，每一个环节都需要我们认真分析和思考。只有将这些元素有机地结合起来，才能设计出既符合品牌形象又满足用户需求的车载语音助手。

4. 从场景和情绪去设计语音状态

1）特定场景

基础状态场景：

在设计车载语音形象时，可以从场景维度考虑，基础状态场景包括默认态、对话态和播报态。下面是一些例子：

默认态：

欢迎词：当用户启动车辆时，语音形象可以使用热情友好的语言说：“欢迎上车，准备出发吧！”
空闲提示：当车载语音系统处于空闲状态时，语音形象可以用轻松自如的语气说：“我随时为您提供帮助，请告诉我您需要什么。”

聆听态：

等待指令：当用户唤醒发出词激活语音交互功能后，语音形象可以用耐心的语气说：“请告诉我您需要什么，我在剧中。”
确认理解：当语音形象接收到用户的指令后，语音形象可以使用确认性的语言和语气，例如说：“明白了，您需要我帮您导航到XX地点，是吗？”

播报态：

导航播报：当语音形象进行导航指引时，语音形象可以使用专业准确的语气说：“请保持左转，继续行驶500米后，到达目的地。”
通知提醒：当车辆需要提醒用户一些重要信息时，语音形象可以使用明确和警示的语气说：“请注意，油量已接近警戒线，请及时加油。”

以上示例可供参考，实际设计中可以根据不同的场景和用户需求来选择合适的语音表达方式。通过合理设计车载语音消息的默认状态、关联状态和播报状态，可以提供更好的用户体验和情感连接。

主动交互场景：

从场景维度去设计车辆语音形象，以下是一些交互场景的例子：

导航：在导航功能中，车载语音交互系统需要提供精确的导航指令和道路信息。在这种情况下，系统的语音形象需要清晰、准确，并且能够快速地理解和响应用户的导航需求。例如，“请行驶至XX路与XX路交叉口”，“下一个路口请左转”。
音乐播放：在音乐播放功能中，车载语音交互系统需要提供简单的音乐控制功能。例如，“请说出歌曲名或歌手名，我将为您播放”，“现在是音乐暂停时间，您可以稍后继续播放”。
电话接听：在电话接听功能中，车载语音交互系统需要提供语音识别和自动接听等功能。例如，“请说出对方的电话号码”，“已为您接通电话”。
天气预报：在天气预报功能中，车载语音交互系统需要提供实时的天气信息。例如，“明天天气预报：温度10℃，多云，微风”。
车辆信息：在车辆信息功能中，车载语音交互系统需要提供基本的车辆信息。例如，“您当前的行驶速度为60km/h”，“燃油剩余量约为30%”。

针对这些交互场景，车载语音交互系统需要使用不同的语音形象来适应不同的场景和功能需求，以确保用户能够获得更好的交互体验和驾驶安全性。

2）情绪状态

在设计车载语音信息时，可以考虑传递正向情绪和负向情绪，以提高用户的情感联系和体验。下面是一些例子：

正向情绪：

愉快：语音形象可以使用轻快、欢快的语调和语气，让用户感到愉悦和舒适。例如，当用户成功完成一项任务时，语音形象可以用高兴的语气说：“恭喜你，任务完成了！”
友善：语音形象可以使用亲切、友好的语调和语气，给用户一种受到欢迎和关心的感觉。例如，当用户需要帮助时，语音形象可以用温暖的语气说：“我在这里，有什么可以帮到你的吗？
鼓励：语音形象可以使用鼓励性的语言和语气，让用户继续努力。例如，当用户遇到困难时，语音形象可以用鼓励性的语气说：“不要放弃，你可以做到！继续努力！”
幽默：语音形象可以使用幽默的语言和语气，吸引用户一些乐趣和轻松感。例如，当用户犯错时，语音形象可以用幽默的语气说：“哎呀，看来我们需要一个空间修正。别担心，我来帮忙！”

负向情绪：

严肃：语音表情可以使用严肃、正式的语调和语气，使用户感到重要事情的紧迫性。例如，当用户需要注意安全时事时，语音表情可以用严肃的语气说：“请务必带好安全带，保证您的安全。”
警示：语音形象可以使用警示性的语气，提醒用户注意语言潜在的风险或问题。例如，当用户疲劳驾驶时，语音形象可以使用警示性的语气说：“请注意，您的驾驶状态似乎有些疲劳，请准时休息。”
悲伤：语音形象可以使用温柔、慈悲的语调和语气，给用户安慰和支持。例如，当用户遇到意外或困难时，语音形象可以用慈悲的语气说：“不要担心，我在这里陪伴着”你，一切都会好起来的。
疑问：语音形象可以使用怀疑、追问的语言和语气，引导用户思考并提供更准确的信息。例如，当用户提出模糊的指令时，语音形象可以用疑问的语气说：“抱歉，我不太明白您的意思，请再详细说明一下。”

以上示例可供用户参考，实际设计中可以根据具体结构和目标用户群体的需求来选择合适的情绪表达方式，以提升用户体验和情感连接。

作者

飞凡实验室，公众号：飞凡实验室。用户体验设计从业8年，汽车领域、B端、金融产品设计咨询专家。

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