Agent | | arXiv:2609.21967

NemotronLabs VoiceChat: An Open Full-duplex Speech-to-Speech Model with Tool Calling Capabilities

NemotronLabs VoiceChat:开放全双工语音到语音模型,原生支持工具调用

🧭 全双工语音 Agent 与工具调用

NVIDIA

Jagadeesh Balam, Travis Bartley, Edresson Casanova, Sanjay Chauhan, Chen Chen, Zhehuai Chen 等

开源全双工语音模型,统一流式架构实现听、转写、推理、工具调用与说话,打断恢复与工具选择表现强

📌 工作参考价值

  • 全双工交互可迁移到语音购物助手/智能客服:用户说话时持续监听,支持打断、backchannel 和自然话轮切换,减少 VAD 等待造成的延迟和误判,提升实时推荐场景的对话体验。
  • 并行输出 agent text 与结构化 function call 的架构值得借鉴:在对话推荐系统中同时生成自然语言回复和调用商品搜索/推荐 API 的指令,避免串行等待,缩短端到端延迟。
  • 辅助 RNN-T 增量转写分支可用于实时 query 感知:在用户说话过程中即提取关键词(商品、价格、属性),触发增量式 query 改写或推荐候选刷新,抢在用户结束前预计算。
  • 工具调用能力已有较好基础(工具选择 F1 82.5%),但参数准确性和端到端执行仍需提升;业务上可先用于简单、结构清晰的工具(如查订单、加购物车),复杂参数场景建议人工兜底或后验证。

动机:传统级联 ASR-LLM-TTS 语音助手普遍是半双工,依赖 VAD 等用户停止说话后才响应,难以复现人类自然对话中的打断、backchannel 与实时交互。需要一种统一、低延迟的全双工语音模型,并能直接调用外部工具。

方法关键点:NemotronLabs VoiceChat 采用流式语音编码器 + decoder-only LM 作为核心,并行输出两条专用流:agent 自然语言文本和结构化 function call;同时引入辅助 RNN-T 分支做增量用户转写,以及流式 TTS 解码器生成语音。模型在统一流式架构内完成听、转写、推理、工具调用和说话,保持对话时序行为。

关键结果:在 Full-Duplex-Bench 1.0 上,该模型在开放权重系统中获得最低的暂停处理接管率,用户打断后 100% 接管,打断后响应质量 4.33/5;在 1.5 上,用户 backchannel 后 93% 恢复响应;VoiceBench 归一化平均分 55.1;在 FDB 3.0 上工具选择 F1 82.5%,但参数准确性和端到端工具执行仍有改进空间。