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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 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. 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 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 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 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 消费电子产品 智能音箱评测及标准化研究报告 第2页共56 页 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%. 消费电子产品 智能音箱评测及标准化研究报告 第3页共56 页图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 消费电子产品 智能音箱评测及标准化研究报告 第4页共56 页 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. 消费电子产品 智能音箱评测及标准化研究报告 第5页共56 页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: 消费电子产品 智能音箱评测及标准化研究报告 第6页共56 页(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 消费电子产品 智能音箱评测及标准化研究........