CN201984810U - 拾音系统语音质量客观评价的测试设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种拾音系统语音质量客观评价的测试设备，包括语音质量客观评价计算机，该语音质量客观评价计算机设置有声卡和受试设备的音频采集接口，其中，该拾音系统语音质量客观评价的测试设备还包括放音音箱、标准测量麦克风，所述语音质量客观评价计算机还设置有音箱接口和标准测量麦克风的音频采集接口，所述放音音箱连接所述音箱接口，所述标准测量麦克风连接所述标准测量麦克风的音频采集接口。该拾音系统语音质量客观评价的测试设备可以适用于包含有语音采集、传输、处理等操作的监听系统和其它音频处理系统的语音质量测试，能够得到客观准确的评价结果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种拾音系统语音质量客观评价的测试设备。
背景技术
一直以来，音频监控都是安全防护领域的重要内容，音频监控是指采用一定的电子技术设备和方法，对监控对象的声音进行监听的过程。音频监听包括有线监听和无线监听两种方式，有线监听是指采集音频信号之后，通过音频线、网线等有限介质传输的方式，无线监听是指利用无线通讯的方式，将采集到的音频信号以电磁波的方式进行传输，并在接收端进行解调接收的方式。
一个现场监听的拾音系统，包括了如下的部分：(1)声音拾取部分，(2)声音传输部分，(3)声音接收和处理部分。声音拾取部分主要是用于声音采集的麦克风，麦克风的种类有很多，从换能原理分，可以分为电动式、电容式、压电式等方式，从麦克风的指向性来分，可以分为全向型、心型、双向型等。声音拾取部分将空气中传播的声信号转化为电信号。声音传输部分负责将转化为电信号的声音信号传输到接收端，传输方式可以是通过音频线、有线网络、无线网络等方式，采用网络传输的方式，在发送端可能还会包含音频的压缩编码过程。声音接收和处理部分用于接收传输部分的声音信号，并进行相应的处理，处理程序可能包含了解码、降噪、存储、模拟音频输出等操作。
一个音频监控系统的性能，主要取决于拾音系统所采集的语音的质量。目前，市场上充斥着各种各样的用于音频监控的拾音系统，然而，却还没有相应的设备或者仪器对这些拾音系统的语音质量进行评价测试。
语音质量的评价，可以分为主观评价和客观评价两种方式。主观评价的方式中，目前应用最多的是平均意见分(MOS)评定法，该方法通过一个受控的测试来获得，在测试中，通过播放一段干净的未失真的语音信号，经过拾音系统拾取之后，在接收端让一组人员去听，然后给出一个1-5分的语音质量评分，所有受试人员的平均分，作为最终的语音质量评分，采用这种方法的缺点是：耗时、费力、且对受试人员的要求较高。
因此，常采用语音质量客观评价的方法。常用的客观评价方法有：感知话音质量测量法(Perceptual Speech Quality Measure，简称PSQM)，感知分析测度系统法(Perceptual Analysis Measurement System，简称PAMS)，感知话音质量评估法(Perceptual Evaluation of Speech Quality，简称PESQ)等。其中，PESQ是业界应用最广泛，并且被一致认为最准确可靠的测量方法，根据国际电信联盟(International Telecommunication Union Telecommunication standardization Sector，简称ITU-T)的相关实验结果，基于PESQ算法评定的语音质量，与主观评定结果相关性的平均值达到93.5％。利用PESQ算法测量的语音质量结果的输出值是一个在[-0.5 4.5]之间的得分值，分值越高，说明语音质量越好。有关PESQ算法的详细内容，可以参考ITU-T的P862、P862.1、P862.2、P862.3建议书。
基于PESQ算法，目前也有一些语音质量客观评价的测试方法和测试仪器，然而，这些测试方法和测试仪器都是应用于端到端的通信语音质量测量的，测试仪通过模拟电话接口来测试端到端的网关之间的语音质量，存在的缺点是：只能应用于具有电接口(比如网关、或者模拟音频接口)的语音系统或设备，而不能应用于类似监听系统的拾音系统的测量。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种拾音系统语音质量客观评价的测试设备，以能够应用于现场监听的拾音系统的语音质量客观评价测试。
本实用新型提供的拾音系统语音质量客观评价的测试设备，包括语音质量客观评价计算机，该语音质量客观评价计算机设置有声卡和受试设备的音频采集接口，其中，该拾音系统语音质量客观评价的测试设备还包括放音音箱、标准测量麦克风，所述语音质量客观评价计算机还设置有音箱接口和标准测量麦克风的音频采集接口，所述放音音箱连接所述音箱接口，所述标准测量麦克风连接所述标准测量麦克风的音频采集接口。
所述受试设备的音频采集接口可以连接有音频转接头。
该拾音系统语音质量客观评价的测试设备还可以包括用于调整麦克风采集声音的音量的麦克风放大器。
该拾音系统语音质量客观评价的测试设备可以适用于包含有语音采集、传输、处理等操作的监听系统和其它音频处理系统的语音质量测试，能够得到客观准确的评价结果。
附图说明
图1为本实用新型的一种拾音系统语音质量客观评价的测试设备的结构示意图。
图中：1-语音质量客观评价计算机，2-音箱接口，3-受试设备的音频采集接口，4-标准测量麦克风的音频采集接口，5-放大器，6-放音音箱，7-标准测量麦克风，8-受试设备麦克风，9-受试设备。
具体实施方式
如图1所示，该拾音系统语音质量客观评价的测试设备包括语音质量客观评价计算机1，该语音质量客观评价计算机1设置有声卡(图中未示)和受试设备的音频采集接口3，其中，该拾音系统语音质量客观评价的测试设备还包括放音音箱6、标准测量麦克风7，所述语音质量客观评价计算机还设置有音箱接口2和标准测量麦克风的音频采集接口4，所述放音音箱6连接所述音箱接口2，所述标准测量麦克风4连接所述标准测量麦克风的音频采集接口4。所述放音音箱6连接有放大器5。使用时，受试设备9连接受试设备的音频采集接口3，受试设备9连接有采集声音信号的受试设备麦克风8。
该拾音系统语音质量客观评价的测试设备还可以包括音频转接头，连接到所述受试设备的音频采集接口。音频转接头用于各种不同音频接口之间的连接，以保证不同接口类型的测试设备的输出信号能够连接到测试设备的声卡。该拾音系统语音质量客观评价的测试设备还可以包括麦克风放大器，用于调整麦克风采集声音的音量。
下面进一步说明该拾音系统语音质量客观评价的测试设备的工作原理和使用方法。
该拾音系统语音质量客观评价的测试设备通过放音音箱播放标准测试语音样本，同时利用声卡采集受试设备的拾音系统输出的劣化语音样本，然后对标准测试语音样本和劣化语音样本进行比较，得到劣化语音样本的语音质量评分。在播放标准测试语音样本之前，为了弥补由于放音音箱和测试声场对语音质量的影响，该设备可以首先对放音音箱和测试声场的频率响应进行测量，并根据频率响应结果设计适当的均衡补偿滤波器，应用到标准测试语音信号上，从而对放音音箱和测试声场对语音质量的影响进行了补偿。
下面以具体的使用为例，介绍该拾音系统语音质量客观评价的测试设备的使用：
例：利用本发明中的测试设备测量某监听系统的语音质量。语音质量客观评价计算机是一台安装了Windows XP的个人计算机，配备有高性能声卡，监听音箱，标准测量麦克风，以及麦克风放大器，计算机上运行了基于PESQ算法的语音质量客观评价测试软件，测量环境在消声室内，测试步骤如下：
(1)将标准麦克风放在监听音箱正前方100cm处，启动语音质量客观评价测试软件，设置处理模式，采样率参数，并输入待测系统信息，启动测试软件音频控制模块的放音功能，使之播放测试样本库中的高斯白噪声信号，用声级计测量标准麦克风所在位置的声压级，使声压级在79dB SPL附近。再次播放该高斯白噪声信号，同时启动评测软件音频控制模块的录音功能，利用标准麦克风采集测试信号；
(2)启动测试软件音频处理模块的计算功能，计算测量音箱和测试声场的频率响应，并计算出相应的均衡补偿滤波器；
(3)启动测试软件音频处理模块的计算功能，对测试样本库中的标准测试语音样本应用(2)中的均衡补偿滤波器；
(4)将待测试的监听系统的拾音头放在与标准测量麦克风同样的位置，将监听系统的输出信号接入测试设备声卡的输入通道，启动测试软件音频控制模块的放音功能，播放均衡补偿之后的语音信号，同时启动测试软件音频控制模块的录音功能，采集受试拾音系统的输出语音，作为劣化语音样本；
(5)启动测试软件语音质量评分模块，对标准测试语音样本和对应的劣化语音样本，并给出语音质量客观评分；
(6)对测试样本库中所有的测试语音样本，重复(4)、(5)操作；
(7)启动测试软件音频处理模块的计算功能，对所有测试样本的评分结果求平均值，排除测试样本和发音人对语音质量评分的影响，平均值作为该受试监听系统的语音质量最终得分，启动测试软件的用户界面模块，将最终的语音质量客观评分显示给用户。
以上所述只是本实用新型的一个可行的实施例而已，本实用新型也并非仅局限于音频监听的拾音系统的语音质量测试，凡运用本实用新型说明书以及附图内容所做的等效结构变化或者类似操作，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.拾音系统语音质量客观评价的测试设备，包括语音质量客观评价计算机，该语音质量客观评价计算机设置有声卡和受试设备的音频采集接口，其特征在于，该拾音系统语音质量客观评价的测试设备还包括放音音箱、标准测量麦克风，所述语音质量客观评价计算机还设置有音箱接口和标准测量麦克风的音频采集接口，所述放音音箱连接所述音箱接口，所述标准测量麦克风连接所述标准测量麦克风的音频采集接口。
2.根据权利要求1所述的拾音系统语音质量客观评价的测试设备，其特征在于，所述受试设备的音频采集接口连接有音频转接头。
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