JP4317222B2 - ネットワークにおける通信リンクの送話品質の測定 - Google Patents
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Description
本発明は、電気通信システムにおける通信リンクの送話品質を測定する領域に関し、より詳細には、特に(送話者)エコーおよび(バックグラウンド)雑音切替えの存在から生じる影響をモデル化することに関する。電気通信システムは、例えば、IPネットワークを使用して2者間の通信リンクを提供する、(移動)電話通信システムやヴォイス・オーバー・インターネットプロトコル(VoIP)システムとすることができる。
そのような方法およびシステムは、参照により本明細書に組み込まれる、本出願と同じ出願人の欧州特許出願公開第206104号明細書から知られる。この方法は、すでに、送話品質を測定する標準ITU−T手順として提唱されており、知覚的エコーおよび側音品質尺度(PESQM)と呼ばれる。
本発明は、バックグラウンド雑音レベルの変動がある状況において妥当且つしっかりとした送話品質指標を提供する、改善された品質測定システムおよび方法(知覚的エコーおよび側音品質測定、PESQMともいう)を提供しようとするものである。
劣化音声信号は戻り信号r(t)を含み、
客観的測定技法は、劣化音声信号s’(t)の局所的最小値を求めることによる閾値雑音レベルの決定を含む、戻り信号に存在する雑音の結果としてのマスキング効果をモデル化するステップを含む方法が提供される。
例としての実施の形態の詳細な説明
遅延およびエコーは、電話技術サービスの品質においてますます大きな役割を果たす。というのは、GSM、UMTS、DECT、IPおよびATMのような現在の無線および/またはパケットベースのネットワーク技法は、本質的に、SDHやPDHのような旧来の回線交換網よりも多くの遅延を導入するからである。遅延およびエコーは、側音と共に、送話者が電話リンクにおける自分自身の音声をどのように知覚するか決定する。送話者が自分自身の音声を知覚する品質は送話品質と定義される。送話品質は、受話者が他の音声(および音楽)をどのように知覚するかを扱う受話品質と区別される必要がある。送話品質および受話品質は、対話品質と共に、電話リンクの通話品質を決定する。対話品質は、通話において相手と対話する容易さとして定義され、システムにおける遅延およびダブルトーク状態への対処方法によって決定付けられる。本発明は、通信(電話)リンクの送話品質の客観的測定に関し、より詳細には、その中の雑音の影響の評価に関するものである。
音響エコーを表す信号r1、
おそらく音響エコーと組み合わさった電気エコーを表す信号r2、
ネットワーク10によって影響を受けた、すなわち遅延し、または歪んだ信号r2を表す信号r3、
側音信号と組み合わさった信号r3を表す信号r4、および
局所的に生成された側音も含む、信号r4から導出される音響信号である信号r5
が含まれ得る。
図3に、可聴信号の知覚的品質を客観的に測定する品質測定システム22の一実施形態を概略的に示す。品質測定システム22は、信号プロセッサ31および組合せ構成32を備える。信号プロセッサは、信号入力33、34、および組合せ構成32の対応する信号入力に結合された信号出力35、36を備える。組合せ構成32の信号出力37は、同時に、品質測定システム22の信号出力でもある。信号プロセッサは、それぞれ信号入力33および34に結合され、入力信号s(t)およびs’(t)を処理し、人間の聴覚系の知覚モデルに従って、それぞれ、入力信号s(t)およびs’(t)の時間/周波数表現を形成する表示信号R(t,f)およびR’(t,f)を生成する、知覚モデル化手段38および39を含む。表示信号は、時間および周波数の関数である(Hz尺度またはバーク尺度)。信号処理は、通常どおり、フレームごとに行われる。すなわち、音声信号が人間の耳のウィンドウにほぼ等しいフレーム(10から100ミリ秒の間)に分割され、フレームごとのラウドネスが知覚モデルに基づいて計算される。簡単にするためにすぎないが、このフレームごとの処理は図には示さない。
第1の部分32aにおける、信号プロセッサ31から受け取られる2つの表示信号R(t,f)とR’(t,f)との知覚的減算を行って差分信号D(t,f)を生成する減算手段40と、
第2の部分32bにおける、入力信号s’(t)に存在する雑音の推定雑音値Neを生成する雑音推定手段41と、差分信号D(t,f)および推定雑音値Neから、修正差分信号D’(t,f)を導出する雑音抑制手段42と、
第3の部分32cにおける、周波数および時間に対して修正差分信号D’(t,f)を連続的に統合し、品質信号qを生成する統合手段43と
を備える。
1.Aが話し、Bが無音である
2.Aが話し、Bが話している
3.Aが無音であり、Bが雑音を送る(Bは、街頭雑音、機械雑音、混信雑音など、環境雑音を伴う場所にいる)
4.Aが話し、Bが雑音を送る
事例0では、両側が無音である。この場合には、無音(雑音なし)、または電話接続から生じる雑音だけがAまたはBに聞こえる。
Claims (4)
- 通信ネットワークにおいて通信リンクの送話品質を測定する方法であって、
基準音声信号s(t)に対する劣化音声信号s’(t)を、音声信号の知覚的品質を測定して、前記送話品質劣化に関する推定値を表す品質信号qを生成する客観的測定技法(32)で処理する主要ステップ
を含み、
前記劣化音声信号は戻り信号r(t)を含み、
前記客観的測定技法は、閾値雑音レベルの決定を含む、前記戻り信号に存在する雑音の結果としてのマスキング効果をモデル化するステップを含み、
動的な閾値雑音レベルが、前記劣化音声信号s’(t)の連続する部分におけるそれぞれの局所的最小値を求めることで推定されることを特徴とする、
方法。 - 前記主要ステップは、
前記劣化音声信号s’(t)を処理し、第1の表示信号R’(t,f)を生成する第1の処理ステップと、
前記基準音声信号s(t)を処理し、第2の表示信号R(t,f)を生成する第2の処理ステップと、
差分信号D(t,f)を生成するために前記第1の表示信号を前記第2の表示信号から減じるステップ(32a)と、
前記戻り信号に存在する前記雑音のラウドネスの推定値Neを生成する第1のサブステップ(41)と、
修正差分信号D’(t,f)を生成するために前記生成された推定値Neを使用して前記差分信号に対して実行される雑音抑制の第2のサブステップ(42)と、
前記品質信号qを生成するために、前記修正差分信号D’(t,f)を周波数および時間に関して統合するステップ(32c)と、
を含む請求項1に記載の方法。 - 通信ネットワーク(10)において通信リンクの送話品質を測定する装置であって、
基準音声信号s(t)に対する劣化音声信号s’(t)を、音声信号の知覚的品質を測定して、前記送話品質劣化に関する推定値を表す品質信号(q)を生成する客観的測定技法で処理するように構成される、前記通信リンクに接続された測定手段(22;31、36)を備え、
前記劣化音声信号は戻り信号r(t)を含み、
前記測定手段(22;31、36)は、前記戻り信号に存在する雑音の結果としての前記マスキング効果をモデル化することによる前記客観的測定技法であって、閾値雑音レベルの決定を含む前記客観的測定技法を実行するように構成され、
前記測定手段は、動的な閾値雑音レベルが、前記劣化音声信号s’(t)の連続する部分におけるそれぞれの局所的最小値を求めることで推定されるように構成されることを特徴とする、
装置。 - 前記劣化音声信号s’(t)を処理し、送話者音声信号と前記戻り信号の信号との組合せの表示信号である第1の表示信号R’(t,f)を生成する第1の処理手段(39)と、
前記送話者音声信号s(t)を処理し、第2の表示信号R(t,f)を生成する第2の処理手段(38)と、
前記出力信号qを生成するために前記第1と第2の表示信号を組み合わせる組合せ手段(32)であって、
差分信号D(t,f)を生成するために前記第1の表示信号を前記第2の表示信号から減じる減算手段(40)、
前記戻り信号に存在する前記雑音のラウドネスの推定値Neを生成する手段(41)および前記生成された推定値Neを使用して前記差分信号に対する雑音抑制を実行し、修正差分信号D’(t,f)を生成する手段(42)を含む、修正差分信号を生成するために前記差分信号に対して実行されるマスキング効果をモデル化するモデル化手段(41、42)、および、
前記品質信号qを生成するために、前記修正差分信号を周波数および時間に関して統合する統合手段(43)を含む組合せ手段(32)手段と、
を備える、請求項3に記載の装置。
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