應用程序開發

要實現語音交互應用程序 (VIA)，您需要完成以下步驟：

1. 創建一個 VIA 骨架。
2. （可選）實施設置/登錄流程。
3. （可選）實施設置屏幕。
4. 在清單文件中聲明所需的權限。
5. 實現語音板 UI。
6. 實現語音識別（必須包括 RecognitionService API 實現）。
7. 實現話語（可選，您可以實現 TextToSpeech API）。
8. 實施命令履行。請參閱執行命令中的此內容。

以下部分描述瞭如何完成上述每個步驟。

創建 VIA 骨架

清單

當清單中包含以下內容時，應用程序被檢測為具有語音交互的應用程序：

AndroidManifest.xml

<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    package="com.example.myvoicecontrol">
    ...

  <application ... >
    <service android:name=".MyInteractionService"
        android:label="@string/app_name"
        android:permission="android.permission.BIND_VOICE_INTERACTION"
        android:process=":interactor">
      <meta-data
          android:name="android.voice_interaction"
          android:resource="@xml/interaction_service" />
      <intent-filter>
        <action android:name=
          "android.service.voice.VoiceInteractionService" />
      </intent-filter>
    </service>
  </application>
</manifest>

在這個例子中：

• VIA 必須公開一個擴展VoiceInteractionService的服務，並為動作VoiceInteractionService.SERVICE_INTERFACE ("android.service.voice.VoiceInteractionService")提供一個意圖過濾器。
• 該服務必須持有BIND_VOICE_INTERACTION系統簽名權限。
• 該服務應包含一個android.voice_interaction元數據文件，以包含以下內容：

  res/xml/interaction_service.xml

  <voice-interaction-service
      xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
      android:sessionService=
        "com.example.MyInteractionSessionService"
      android:recognitionService=
        "com.example.MyRecognitionService"
      android:settingsActivity=
        "com.example.MySettingsActivity"
      android:supportsAssist="true"
      android:supportsLaunchVoiceAssistFromKeyguard="true"
      android:supportsLocalInteraction="true" />
  

有關每個字段的詳細信息，請參閱R.styleable#VoiceInteractionService 。鑑於所有 VIA 也是語音識別服務，您還必須在清單中包含以下內容：

AndroidManifest.xml

<manifest ...>
  <uses-permission android:name="android.permission.RECORD_AUDIO"/>
  <application ...>
    ...
    <service android:name=".RecognitionService" ...>
      <intent-filter>
        <action android:name="android.speech.RecognitionService" />
        <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
      </intent-filter>
      <meta-data
        android:name="android.speech"
        android:resource="@xml/recognition_service" />
    </service>
  </application>
</manifest>

語音識別服務還需要以下元數據：

res/xml/recognition_service.xml

<recognition-service
    xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:settingsActivity="com.example.MyRecognizerSettingsActivity" />

VoiceInteractionService 、 VoiceInteractionSessionService和VoiceInteractionSession

下圖描述了每個實體的生命週期：

圖 1.生命週期

如前所述， VoiceInteractionService是 VIA 的入口點。該服務的主要職責是：

• 只要此 VIA 處於活動狀態，就應初始化任何應保持運行的進程。例如，熱門詞檢測。
• 報告支持的語音操作（請參閱語音助手點擊閱讀）。
• 從鎖定屏幕（鍵盤鎖）啟動語音交互會話。

VoiceInteractionService 實現的最簡單形式如下所示：

public class MyVoiceInteractionService extends VoiceInteractionService {
    private static final List<String> SUPPORTED_VOICE_ACTIONS =
        Arrays.asList(
            CarVoiceInteractionSession.VOICE_ACTION_READ_NOTIFICATION,
            CarVoiceInteractionSession.VOICE_ACTION_REPLY_NOTIFICATION,
            CarVoiceInteractionSession.VOICE_ACTION_HANDLE_EXCEPTION
    );

    @Override
    public void onReady() {
        super.onReady();
        // TODO: Setup hotword detector
    }

    @NonNull
    @Override
    public Set<String> onGetSupportedVoiceActions(
            @NonNull Set<String> voiceActions) {
        Set<String> result = new HashSet<>(voiceActions);
        result.retainAll(SUPPORTED_VOICE_ACTIONS);
        return result;
    }
    ...
}

VoiceInteractionService#onGetSupportedVoiceActions()的實現是處理Voice Assistant Tap-to-Read所必需的。系統使用VoiceInteractionSessionService來創建VoiceInteractionSession並與之交互。它只有一項職責，即在請求時啟動新會話。

public class MyVoiceInteractionSessionService extends VoiceInteractionSessionService {
    @Override
    public VoiceInteractionSession onNewSession(Bundle args) {
        return new MyVoiceInteractionSession(this);
    }
}

最後， VoiceInteractionSession是完成大部分工作的地方。可以重用單個會話實例來完成多個用戶交互。在 AAOS 中，存在一個幫助CarVoiceInteractionSession ，幫助實現一些汽車特有的功能。

public class MyVoiceInteractionSession extends CarVoiceInteractionSession {

    public InteractionSession(Context context) {
        super(context);
    }

    @Override
    protected void onShow(String action, Bundle args, int showFlags) {
        closeSystemDialogs();
        // TODO: Unhide UI and update UI state
        // TODO: Start processing audio input
    }
    ...
}

VoiceInteractionSession有大量的回調方法，將在下面的部分中解釋。請參閱VoiceInterationSession的文檔完整列表。

實施設置/登錄流程

可以進行設置和登錄：

• 在設備載入期間（設置嚮導）。
• 在語音交互服務交換期間（設置）。
• 首次啟動時選擇應用程序。

有關推薦的用戶體驗和視覺指導的詳細信息，請參閱預加載助手：UX 指導。

語音業務交換期間的設置

用戶始終可以選擇未正確配置的 VIA。這可能是因為：

• 用戶完全跳過了設置嚮導或用戶跳過了語音交互配置步驟。
• 用戶選擇的 VIA 與設備載入期間配置的 VIA 不同。

無論如何， VoiceInteractionService有幾種方法可以鼓勵用戶完成設置：

• 通知提醒。
• 用戶嘗試使用時自動語音回复。

注意：強烈建議不要在沒有明確用戶請求的情況下提供 VIA 設置流程。這意味著 VIA 應避免在設備啟動期間或由於用戶切換或解鎖而在 HU 上自動顯示內容。

1. 通知提醒

通知提醒是一種非侵入式的方式來指示設置的需要，並為用戶提供導航到助手設置流程的提示。

圖 2.通知提醒

以下是此流程的工作方式：

圖 3.通知提醒流程

Note ：根據用戶體驗限制規則（請參閱駕駛員分心指南），駕駛時可能不允許設置流程。當用戶單擊通知並且不允許設置時，應用程序應該使用話語向用戶解釋情況，而不是嘗試顯示將立即被阻止的 UI。

2.語音回复

這是最簡單的實現流程，在VoiceInteractionSession#onShow()回調上啟動話語，向用戶解釋需要做什麼，然後詢問他們（如果在 UX Restriction 狀態下允許設置）他們是否想要啟動設置流程。如果當時無法設置，也請說明這種情況。

首次使用時設置

用戶總是有可能觸發未正確配置的 VIA。在這種情況下：

1. 口頭告知用戶這種情況（例如，“要正常工作，我需要您完成幾個步驟……”）。
2. 如果 UX 限制引擎允許（請參閱UX_RESTRICTIONS_NO_SETUP ），請詢問用戶是否要啟動設置過程，然後打開 VIA 的設置屏幕。
3. 否則（例如，如果用戶正在開車），請留下通知，讓用戶在安全的情況下單擊該選項。

構建語音交互設置屏幕

設置和登錄屏幕應作為常規活動開發。請參閱Preloaded Assistants: UX Guidance中的 UI 開發的 UX 和視覺指南。

一般準則：

• VIA 應允許用戶隨時中斷和恢復設置。
• 如果UX_RESTRICTIONS_NO_SETUP限制生效，則不應允許設置。有關詳細信息，請參閱駕駛員分心指南。
• 設置屏幕應與每輛車的設計系統相匹配。一般屏幕佈局、圖標、顏色等方面應與 UI 的其餘部分保持一致。有關詳細信息，請參閱自定義。

實施設置屏幕

圖 4.設置集成

設置屏幕是常規的 Android 活動。如果實現，它們的入口點必須在res/xml/interaction_service.xml中聲明為 VIA 清單的一部分（請參閱清單）。設置部分是繼續設置和登錄（如果用戶未完成）或在需要時提供註銷或切換用戶選項的好地方。與上述設置屏幕類似，這些屏幕應該：

• 提供選項以返回到屏幕堆棧中的上一個屏幕（例如，到汽車設置）。
• 開車時不允許。有關詳細信息，請參閱駕駛員分心指南。
• 匹配每個車輛設計系統。有關詳細信息，請參閱自定義。

在清單文件中聲明所需的權限

VIA 所需的權限可分為三類：

• 系統簽名權限。這些權限僅授予預安裝的系統簽名 APK。用戶無法授予這些權限，只有 OEM 可以在構建系統映像時授予這些權限。有關獲取簽名權限的更多信息，請參閱授予系統特權權限。
• 危險的權限。這些是用戶必須使用 PermissionsController 對話框授予的權限。 OEM 可以將其中一些權限預先授予默認 VoiceInteractionService。但鑑於此默認值可能會因設備而異，應用程序應該能夠在需要時請求這些權限。
• 其他權限。這些都是不需要用戶干預的所有其他權限。這些權限將由系統自動授予。

鑑於上述情況，下一節將僅關注請求危險權限。僅當用戶處於登錄或設置屏幕時才應請求權限。

如果應用程序沒有操作所需的權限，推薦的流程是使用語音向用戶解釋情況，並使用通知提供可供用戶導航回 VIA 設置屏幕的提示.詳見1.通知提醒。

請求權限作為設置屏幕的一部分

使用常規ActivityCompat#requestPermission()方法（或等效方法）請求危險權限。申請權限請參見申請權限。

圖 5.請求權限

通知偵聽器權限

要實現 TTR 流程，必須將 VIA 指定為通知偵聽器。這本身不是權限，而是允許系統向註冊的偵聽器發送通知的配置。要了解 VIA 是否有權訪問此信息，應用程序可以：

• （可選）使用CarAssistUtils#assistantIsNotificationListener()提前檢查是否有通知偵聽器。例如，這可以在設置流程期間完成。
• （強制）使用動作VOICE_ACTION_HANDLE_EXCEPTION和異常EXCEPTION_NOTIFICATION_LISTENER_PERMISSIONS_MISSING對處理CarVoiceInteractionSession#onShow()反應。

如果未預先授予此訪問權限，則 VIA 應使用語音和通知的組合將用戶引導至“汽車設置”的“通知訪問”部分。以下代碼可用於打開設置應用程序的相應部分：

private void requestNotificationListenerAccess() {
    Intent intent = new Intent(Settings
        .ACTION_NOTIFICATION_LISTENER_SETTINGS);
    intent.putExtra(Settings.EXTRA_APP_PACKAGE, getPackageName());
    startActivity(intent);
}

實現語音板 UI

當VoiceInteractionSession收到onShow()回調時，它可以呈現語音板 UI。有關語音板實施的視覺和 UX 指南，請參閱預加載助手：UX 指南。

圖 6.顯示語音板

關於如何實現此 UI，有兩種選擇：

• 覆蓋VoiceInteractionSession#onCreateContentView()
• 使用VoiceInteractionSession#startAssistantActivity()啟動 Activity

使用onCreateContentView()

這是呈現語音板的默認方式。只要語音會話處於活動狀態，VoiceInteractionSession 基類就會創建一個窗口並管理其生命週期。應用程序必須覆蓋VoiceInteractionSession#onCreateContentView()並返回一個視圖，該視圖將在創建會話後立即附加到該窗口。這個視圖最初應該是不可見的。當語音交互開始時，此視圖應在VoiceInteractionSession#onShow()上可見，然後在VoiceInteractionSession#onHide()上再次不可見。

public class MyVoiceInteractionSession extends CarVoiceInteractionSession {
    private View mVoicePlate;
    …

    @Override
    public View onCreateContentView() {
        mVoicePlate = inflater.inflate(R.layout.voice_plate, null);
        …
   }

    @Override
    protected void onShow(String action, Bundle args, int showFlags) {
        // TODO: Update UI state to "listening"
        mVoicePlate.setVisibility(View.VISIBLE);
    }

    @Override
    public void onHide() {
        mVoicePlate.setVisibility(View.GONE);
    }
    …
}

使用此方法時，您可能需要調整VoiceInteractionSession#onComputeInsets()以考慮 UI 的模糊區域。

使用startAssistantActivity()

在這種情況下， VoiceInteractionSession會將語音板 UI 的處理委託給常規 Activity。使用此選項時， VoiceInteractionSession實現必須在onPrepareShow()回調中禁用其默認內容窗口的創建（請參閱使用 onCreateContentView() ）。在VoiceInteractionSession#onShow() ，會話將使用VoiceInteractionSession#startAssistantActivity()啟動語音板活動。此方法使用正確的 Window 設置和 Activity 標誌啟動 UI。

public class MyVoiceInteractionSession extends CarVoiceInteractionSession {
    …

    @Override
    public void onPrepareShow(Bundle args, int showFlags) {
        super.onPrepareShow(args, showFlags);
        setUiEnabled(false);
    }

    @Override
    protected void onShow(String action, Bundle args, int showFlags) {
        closeSystemDialogs();
        Intent intent = new Intent(getContext(), VoicePlateActivity.class);
        intent.putExtra(VoicePlateActivity.EXTRA_ACTION, action);
        intent.putExtra(VoicePlateActivity.EXTRA_ARGS, args);
        startAssistantActivity(intent);
    }

    …
}

要維護此活動和VoiceInteractionSession之間的通信，可能需要一組內部 Intent 或服務綁定。例如，當VoiceInteractionSession#onHide()被調用時，會話必須能夠將此請求傳遞給活動。

重要的。在汽車中，只有特別註釋的活動或 UXR“允許列表”中列出的活動才能在駕駛時顯示。這也適用於以VoiceInteractionSession#startAssistantActivity()開始的活動。請記住使用<meta-data android:name="distractionOptimized" android:value="true"/>註釋您的活動或將此活動包含在/packages/services/Car/service/res/values/config.xml的systemActivityWhitelist鍵中/packages/services/Car/service/res/values/config.xml文件。有關更多信息，請參閱駕駛員分心指南。

實現語音識別

在本節中，您將學習如何通過熱詞的檢測和識別來實現語音識別。啟動詞是用於通過語音啟動新查詢或操作的觸發詞。例如，“OK Google”或“Hey Google”。

DSP 熱詞檢測

Android 通過AlwaysOnHotwordDetector類在 DSP 級別提供對始終在線的啟動指令檢測器的訪問。這提供了一種方便的方式來實現低 CPU 的啟動指令檢測。該功能的使用分為兩部分：

• AlwaysOnHotwordDetector的實例化。
• 註冊啟動指令檢測聲音模型。

VoiceInteractionService 實現可以使用VoiceInteractionService#createAlwaysOnHotwordDetector()創建一個啟動詞檢測器，傳遞他們希望用於檢測的關鍵詞和語言環境。因此，應用程序將收到一個帶有以下可能值之一的onAvailabilityChanged()回調：

• STATE_HARDWARE_UNAVAILABLE 。 DSP 功能在設備上不可用。在這種情況下，將使用軟件啟動指令檢測。
• STATE_HARDWARE_UNSUPPORTED 。 DSP 支持通常不可用，但 DSP 不支持給定的關鍵短語和區域設置組合。該應用程序可以選擇使用軟件熱詞檢測。
• STATE_HARDWARE_ENROLLED 。熱詞檢測已準備就緒，可以通過調用startRecognition()方法啟動。
• STATE_HARDWARE_UNENROLLED 。請求的關鍵短語的聲音模型不可用，但可以註冊。

可以使用IVoiceInteractionManagerService#updateKeyphraseSoundModel()來註冊啟動指令檢測聲音模型。在給定時間可以在系統中註冊多個模型，但只有一個模型將與AlwaysOnHotwordDetector關聯。 DSP 啟動指令檢測可能不適用於所有設備。威盛開發人員應使用getDspModuleProperties()方法檢查硬件功能。有關顯示如何註冊聲音模型的示例代碼，請參閱VoiceEnrollment/src/com/android/test/voiceenrollment/EnrollmentUtil.java 。有關並發啟動指令識別，請參閱並發捕獲。

軟件熱詞檢測

如上所述，DSP 啟動指令檢測可能並非在所有設備中都可用（例如，Android 模擬器不提供 DSP 模擬）。在這種情況下，軟件語音識別是唯一的選擇。為避免干擾可能需要訪問麥克風的其他應用程序，VIA 必須使用以下方式訪問音頻輸入：

• 音頻捕獲必須使用MediaRecorder.AudioSource.HOTWORD 。
• 持有android.Manifest.permission.CAPTURE_AUDIO_HOTWORD權限。

這兩個常量都是@hide並且僅對捆綁的應用程序可用。

管理音頻輸入和語音識別

音頻輸入將使用MediaRecorder API實現。有關如何使用此 API 的更多信息，請參閱MediaRecorder 概述。語音交互服務也有望成為RecognitionService實現。系統中任何需要語音識別的應用程序都將使用SpeechRecognizer API來訪問此功能。要進行語音識別並訪問麥克風，VIA 必須持有android.permission.RECORD_AUDIO 。訪問RecognitionService實現的應用程序也應持有此權限。

在 Android 10 之前，一次只能向一個應用程序授予麥克風訪問權限（啟動指令檢測除外，請參見上文）。從 Android 10 開始，可以共享麥克風訪問權限。有關詳細信息，請參閱共享音頻輸入。

訪問音頻輸出

當 VIA 準備好提供口頭答复時，請務必遵循下一組準則：

• 當請求音頻焦點或管理音頻輸出時，應用程序必須使用AudioAttributes#USAGE_ASSISTANT和AudioAttributes#CONTENT_TYPE_SPEECH作為音頻屬性。
• 在語音識別期間，必須使用AudioManage#AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT_EXCLUSIVE請求音頻焦點。請注意，某些媒體應用程序在移除音頻焦點時可能無法正確響應媒體命令（請參閱實現媒體命令）。