專利名稱：拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，音頻監(jiān)控都是安全防護(hù)領(lǐng)域的重要內(nèi)容，音頻監(jiān)控是指采用一定的電子技術(shù)設(shè)備和方法，對(duì)監(jiān)控對(duì)象的聲音進(jìn)行監(jiān)聽的過(guò)程。音頻監(jiān)聽包括有線監(jiān)聽和無(wú)線監(jiān)聽兩種方式，有線監(jiān)聽是指采集音頻信號(hào)之后，通過(guò)音頻線、網(wǎng)線等有限介質(zhì)傳輸?shù)姆绞剑?無(wú)線監(jiān)聽是指利用無(wú)線通訊的方式，將采集到的音頻信號(hào)以電磁波的方式進(jìn)行傳輸，并在接收端進(jìn)行解調(diào)接收的方式。一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)聽的拾音系統(tǒng)，包括了如下的部分(1)聲音拾取部分，(2)聲音傳輸部分，(3)聲音接收和處理部分。聲音拾取部分主要是用于聲音采集的麥克風(fēng)，麥克風(fēng)的種類有很多，從換能原理分，可以分為電動(dòng)式、電容式、壓電式等方式，從麥克風(fēng)的指向性來(lái)分，可以分為全向型、心型、雙向型等。聲音拾取部分將空氣中傳播的聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。 聲音傳輸部分負(fù)責(zé)將轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的聲音信號(hào)傳輸?shù)浇邮斩?，傳輸方式可以是通過(guò)音頻線、有線網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等方式，采用網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞?，在發(fā)送端可能還會(huì)包含音頻的壓縮編碼過(guò)程。聲音接收和處理部分用于接收傳輸部分的聲音信號(hào)，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，處理程序可能包含了解碼、降噪、存儲(chǔ)、模擬音頻輸出等操作。一個(gè)音頻監(jiān)控系統(tǒng)的性能，主要取決于拾音系統(tǒng)所采集的語(yǔ)音的質(zhì)量。目前，市場(chǎng)上充斥著各種各樣的用于音頻監(jiān)控的拾音系統(tǒng)，然而，卻還沒有相應(yīng)的設(shè)備或者儀器對(duì)這些拾音系統(tǒng)的語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)測(cè)試。語(yǔ)音質(zhì)量的評(píng)價(jià)，可以分為主觀評(píng)價(jià)和客觀評(píng)價(jià)兩種方式。主觀評(píng)價(jià)的方式中，目前應(yīng)用最多的是平均意見分(M0Q評(píng)定法，該方法通過(guò)一個(gè)受控的測(cè)試來(lái)獲得，在測(cè)試中， 通過(guò)播放一段干凈的未失真的語(yǔ)音信號(hào)，經(jīng)過(guò)拾音系統(tǒng)拾取之后，在接收端讓一組人員去聽，然后給出一個(gè)1-5分的語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)分，所有受試人員的平均分，作為最終的語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)分，采用這種方法的缺點(diǎn)是耗時(shí)、費(fèi)力、且對(duì)受試人員的要求較高。因此，常采用語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的方法。常用的客觀評(píng)價(jià)方法有感知話音質(zhì)量測(cè)量法(Perceptual Speech Quality Measure，簡(jiǎn)稱PSQM)，感知分析測(cè)度系統(tǒng) ^ (Perceptual Analysis Measurement System，簡(jiǎn)稱 PAMS)，感知話音質(zhì)量評(píng)估法 (Perceptual Evaluation of Speech Quality，簡(jiǎn)稱 PESQ)等。其中，PESQ 是業(yè)界應(yīng)用最廣泛，并且被一致認(rèn)為最準(zhǔn)確可靠的測(cè)量方法，根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟(International Telecommunication Union Telecommunication standardization Sector，簡(jiǎn)禾爾 ITU-T) 的相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，基于PESQ算法評(píng)定的語(yǔ)音質(zhì)量，與主觀評(píng)定結(jié)果相關(guān)性的平均值達(dá)到 93. 5%。利用PESQ算法測(cè)量的語(yǔ)音質(zhì)量結(jié)果的輸出值是一個(gè)在[-0. 5 4. 5]之間的得分值， 分值越高，說(shuō)明語(yǔ)音質(zhì)量越好。有關(guān)PESQ算法的詳細(xì)內(nèi)容，可以參考ITU-T的P862、P862. 1、 P862. 2、Ρ862· 3 建議書?；赑ESQ算法，目前也有一些語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試方法和測(cè)試儀器，然而，這些測(cè)試方法和測(cè)試儀器都是應(yīng)用于端到端的通信語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)量的，測(cè)試儀通過(guò)模擬電話接口來(lái)測(cè)試端到端的網(wǎng)關(guān)之間的語(yǔ)音質(zhì)量，存在的缺點(diǎn)是只能應(yīng)用于具有電接口(比如網(wǎng)關(guān)、或者模擬音頻接口)的語(yǔ)音系統(tǒng)或設(shè)備，而不能應(yīng)用于類似監(jiān)聽系統(tǒng)的拾音系統(tǒng)的測(cè)量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備，以能夠應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)聽的拾音系統(tǒng)的語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)測(cè)試。本實(shí)用新型提供的拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備，包括語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)，該語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)設(shè)置有聲卡和受試設(shè)備的音頻采集接口，其中，該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備還包括放音音箱、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)，所述語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)還設(shè)置有音箱接口和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)的音頻采集接口，所述放音音箱連接所述音箱接口，所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)連接所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)的音頻采集接口。所述受試設(shè)備的音頻采集接口可以連接有音頻轉(zhuǎn)接頭。該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備還可以包括用于調(diào)整麥克風(fēng)采集聲音的音量的麥克風(fēng)放大器。該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備可以適用于包含有語(yǔ)音采集、傳輸、處理等操作的監(jiān)聽系統(tǒng)和其它音頻處理系統(tǒng)的語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)試，能夠得到客觀準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié) O

圖1為本實(shí)用新型的一種拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)，2-音箱接口，3-受試設(shè)備的音頻采集接口， 4-標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)的音頻采集接口，5-放大器，6-放音音箱，7-標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)，8-受試設(shè)備麥克風(fēng)，9-受試設(shè)備。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備包括語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)1，該語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)1設(shè)置有聲卡(圖中未示)和受試設(shè)備的音頻采集接口 3，其中，該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備還包括放音音箱6、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)7， 所述語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)還設(shè)置有音箱接口 2和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)的音頻采集接口 4， 所述放音音箱6連接所述音箱接口 2，所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)4連接所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)的音頻采集接口 4。所述放音音箱6連接有放大器5。使用時(shí)，受試設(shè)備9連接受試設(shè)備的音頻采集接口 3，受試設(shè)備9連接有采集聲音信號(hào)的受試設(shè)備麥克風(fēng)8。該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備還可以包括音頻轉(zhuǎn)接頭，連接到所述受試設(shè)備的音頻采集接口。音頻轉(zhuǎn)接頭用于各種不同音頻接口之間的連接，以保證不同接口類型的測(cè)試設(shè)備的輸出信號(hào)能夠連接到測(cè)試設(shè)備的聲卡。該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備還可以包括麥克風(fēng)放大器，用于調(diào)整麥克風(fēng)采集聲音的音量。下面進(jìn)一步說(shuō)明該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備的工作原理和使用方法。該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備通過(guò)放音音箱播放標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試語(yǔ)音樣本， 同時(shí)利用聲卡采集受試設(shè)備的拾音系統(tǒng)輸出的劣化語(yǔ)音樣本，然后對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試語(yǔ)音樣本和劣化語(yǔ)音樣本進(jìn)行比較，得到劣化語(yǔ)音樣本的語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)分。在播放標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試語(yǔ)音樣本之前，為了彌補(bǔ)由于放音音箱和測(cè)試聲場(chǎng)對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量的影響，該設(shè)備可以首先對(duì)放音音箱和測(cè)試聲場(chǎng)的頻率響應(yīng)進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)頻率響應(yīng)結(jié)果設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)木庋a(bǔ)償濾波器，應(yīng)用到標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試語(yǔ)音信號(hào)上，從而對(duì)放音音箱和測(cè)試聲場(chǎng)對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量的影響進(jìn)行了補(bǔ)償。下面以具體的使用為例，介紹該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備的使用例利用本發(fā)明中的測(cè)試設(shè)備測(cè)量某監(jiān)聽系統(tǒng)的語(yǔ)音質(zhì)量。語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)是一臺(tái)安裝了 Windows XP的個(gè)人計(jì)算機(jī)，配備有高性能聲卡，監(jiān)聽音箱，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)，以及麥克風(fēng)放大器，計(jì)算機(jī)上運(yùn)行了基于PESQ算法的語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)測(cè)試軟件，測(cè)量環(huán)境在消聲室內(nèi)，測(cè)試步驟如下(1)將標(biāo)準(zhǔn)麥克風(fēng)放在監(jiān)聽音箱正前方IOOcm處，啟動(dòng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)測(cè)試軟件，設(shè)置處理模式，采樣率參數(shù)，并輸入待測(cè)系統(tǒng)信息，啟動(dòng)測(cè)試軟件音頻控制模塊的放音功能，使之播放測(cè)試樣本庫(kù)中的高斯白噪聲信號(hào)，用聲級(jí)計(jì)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)麥克風(fēng)所在位置的聲壓級(jí)，使聲壓級(jí)在79dB SPL附近。再次播放該高斯白噪聲信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)評(píng)測(cè)軟件音頻控制模塊的錄音功能，利用標(biāo)準(zhǔn)麥克風(fēng)采集測(cè)試信號(hào)；(2)啟動(dòng)測(cè)試軟件音頻處理模塊的計(jì)算功能，計(jì)算測(cè)量音箱和測(cè)試聲場(chǎng)的頻率響應(yīng)，并計(jì)算出相應(yīng)的均衡補(bǔ)償濾波器；(3)啟動(dòng)測(cè)試軟件音頻處理模塊的計(jì)算功能，對(duì)測(cè)試樣本庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試語(yǔ)音樣本應(yīng)用( 中的均衡補(bǔ)償濾波器；(4)將待測(cè)試的監(jiān)聽系統(tǒng)的拾音頭放在與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)同樣的位置，將監(jiān)聽系統(tǒng)的輸出信號(hào)接入測(cè)試設(shè)備聲卡的輸入通道，啟動(dòng)測(cè)試軟件音頻控制模塊的放音功能，播放均衡補(bǔ)償之后的語(yǔ)音信號(hào)，同時(shí)啟動(dòng)測(cè)試軟件音頻控制模塊的錄音功能，采集受試拾音系統(tǒng)的輸出語(yǔ)音，作為劣化語(yǔ)音樣本；(5)啟動(dòng)測(cè)試軟件語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)分模塊，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試語(yǔ)音樣本和對(duì)應(yīng)的劣化語(yǔ)音樣本，并給出語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)分；(6)對(duì)測(cè)試樣本庫(kù)中所有的測(cè)試語(yǔ)音樣本，重復(fù)⑷、(5)操作；(7)啟動(dòng)測(cè)試軟件音頻處理模塊的計(jì)算功能，對(duì)所有測(cè)試樣本的評(píng)分結(jié)果求平均值，排除測(cè)試樣本和發(fā)音人對(duì)語(yǔ)音質(zhì)量評(píng)分的影響，平均值作為該受試監(jiān)聽系統(tǒng)的語(yǔ)音質(zhì)量最終得分，啟動(dòng)測(cè)試軟件的用戶界面模塊，將最終的語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)分顯示給用戶。以上所述只是本實(shí)用新型的一個(gè)可行的實(shí)施例而已，本實(shí)用新型也并非僅局限于音頻監(jiān)聽的拾音系統(tǒng)的語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)試，凡運(yùn)用本實(shí)用新型說(shuō)明書以及附圖內(nèi)容所做的等效結(jié)構(gòu)變化或者類似操作，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備，包括語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)，該語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)設(shè)置有聲卡和受試設(shè)備的音頻采集接口，其特征在于，該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備還包括放音音箱、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)，所述語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)還設(shè)置有音箱接口和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)的音頻采集接口，所述放音音箱連接所述音箱接口，所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)連接所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)的音頻采集接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備，其特征在于，所述受試設(shè)備的音頻采集接口連接有音頻轉(zhuǎn)接頭。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備，包括語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)，該語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)設(shè)置有聲卡和受試設(shè)備的音頻采集接口，其中，該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備還包括放音音箱、標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)，所述語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)還設(shè)置有音箱接口和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)的音頻采集接口，所述放音音箱連接所述音箱接口，所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)連接所述標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量麥克風(fēng)的音頻采集接口。該拾音系統(tǒng)語(yǔ)音質(zhì)量客觀評(píng)價(jià)的測(cè)試設(shè)備可以適用于包含有語(yǔ)音采集、傳輸、處理等操作的監(jiān)聽系統(tǒng)和其它音頻處理系統(tǒng)的語(yǔ)音質(zhì)量測(cè)試，能夠得到客觀準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果。
文檔編號(hào)G10L19/00GK201984810SQ20112005955
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者凌渝, 吳文, 孫凌波, 殷明, 覃波 申請(qǐng)人:公安部第一研究所