專利名稱：用于測量語音可懂度的方法和測試信號的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明 一般涉及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中語音可懂度的客觀測量，更具體 來說，涉及用于測量和/或改進(jìn)這類網(wǎng)絡(luò)中語音可懂度的新穎方法。
背景技術(shù)：
語音的可懂度簡稱作語音可懂度， 一般涉及語音理解的程度，并 且是語音通信有效性的度量。講話很快或者講話含糊不清的人可能很 難:故理解。但是，如果消息不是完、全聽得到的，和/或如果消息在送往 聽者途中已經(jīng)失真，則即使用聽者的母語流利說出的消息也可能被聽 者誤解。另一方面，例如，合成的話音可能是聽者充分理解的，但#皮 認(rèn)為是刺耳、異常并且一般是低質(zhì)量的，意味著質(zhì)量欠缺的消息仍然 可能是可懂的。因此，語音可懂度一般不限于語音質(zhì)量，而是往往看 作是對于語音理解的有效性的更一般的度量。存在用于根據(jù)大量人類說話者和聽者所執(zhí)行的聽力測試來主觀地測量語音可懂度的標(biāo)準(zhǔn)化方法。在稱作"Methodes for subjective determination of transmission quality"的ITU-T標(biāo)準(zhǔn)P. 800中，提出了范 圍從0至5的所謂平均意見評分(MOS)方法，通過聽力測試來評估電 信系統(tǒng)的語音質(zhì)量。但是，這種^型測試要求具有大量仔細(xì)選擇的講 話者和聽者組，使得測量費(fèi)用極高耳費(fèi)時(shí)。另夕卜，將語音質(zhì)量結(jié)果實(shí)時(shí)反饋到所考慮的系統(tǒng)顯然是不可能的。 因此，在定義用于客觀測量語音可懂度的方法、由此消除費(fèi)時(shí)和 主觀評估方面存在普遍興趣。在ITU-T G. 168 "Digital network echo canceller"中，附圖 1.6-15/G.168演示了主觀語音質(zhì)量與客觀測量之間的某些關(guān)系，這些關(guān)系有助于說明通it^觀方法來測量語音質(zhì)量/語音可懂度的可能性。正C 60268-16 "Objective rating of speech intelligibility by speech transmission index"在音響系統(tǒng)設(shè)備中是標(biāo)準(zhǔn)化工作，它涉及用于相對 于可懂度來確定語音傳輸質(zhì)量的客觀方法。這些方法可用于比較各個(gè) 位置上以及相同收聽空間的各種條件下的語音傳輸質(zhì)量，以便評估語 音通信信道，具體來說評估聲音屬性的變化影響、例如來自回聲、回 響和噪聲的影響。正C 60268-16中提出的語音可懂度測量系統(tǒng)的一種實(shí)際配置通常 包括聲源/喇叭和麥克風(fēng)。所謂語音傳輸指數(shù)(STI)根據(jù)在例如劇院或音 樂廳之類的房間中或者通過通信信道發(fā)出聲音時(shí)的 一組測試信號的調(diào) 制的降低來測量。對于諸如劇院之類的房間中的測量，每個(gè)測試信號 通常將由聲源向接收所發(fā)送聲音的麥克風(fēng)系統(tǒng)發(fā)送。更準(zhǔn)確地說，語 音傳輸指數(shù)(STI)^于語音頻率范圍中多個(gè)倍頻帶的加權(quán)份額的客觀 測量。每個(gè)倍頻帶信號由一組不同的調(diào)制頻率來調(diào)制，以便定義不同 倍頻帶中不同調(diào)制的測試信號的全矩陣。定義調(diào)制的降低的所謂調(diào)制傳遞函數(shù)對于每個(gè)倍頻帶中的各調(diào)制頻率單獨(dú)確定，最后將所有調(diào)制 頻率和所有倍頻帶的調(diào)制傳遞函數(shù)值組合形成語音可懂度的總度量。電信系統(tǒng)的譯音傳輸指數(shù)STITEL是STT的筒化形式，并且在單 個(gè)電信信道的典型條件下可用來代替STI 。雖然STI方法的,引入代表了對于語音可懂度客觀測量的顯著進(jìn) 步，但是，這些方法由于需要大量的測試信號而仍然相當(dāng)費(fèi)時(shí)，并且 它們還專用于比較簡單的設(shè)定、諸如受限制的收聽空間或孤立的通信 信道的測量。在現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，通常存在更復(fù)雜的技術(shù)設(shè)定，包括具有 回聲、回響和噪聲影響的相關(guān)信號通道。例如，在7>共陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò) (PLMN)的數(shù)字核心網(wǎng)絡(luò)中， 一般存在所謂的話音增強(qiáng)裝置，例如用于 改進(jìn)語音質(zhì)量和,音可懂度的回聲消除器(EC)、噪聲降低(NR)、移動(dòng) 串?dāng)_控制(MCC)和電平控制(LC)裝置。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，回聲消除器(EC)是 負(fù)責(zé)處理作為干擾回聲反射到近端信號通道中的部分遠(yuǎn)端信號的特別重要的話音增強(qiáng)裝置。在這類更復(fù)雜的技術(shù)設(shè)定中，需要用于客觀測 量語音可懂度的有效方法。測量結(jié)果則可用作優(yōu)化和協(xié)調(diào)諸如數(shù)字移 動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò)之類的網(wǎng)絡(luò)中的話音增強(qiáng)裝置的操作的基礎(chǔ)。國際專利公布WO 2004/002127 Al涉及具有專用不固定回聲消除 屬性的回聲消除器。提出了不固定回聲消除器，以便防止回聲估計(jì)中、 特別是殘余回聲中的固定分量不斷地使近端語音失真。這在語音質(zhì)量 和語音可懂度方面改進(jìn)了回聲消除器性能，這在與雙方通話相反的單 方通話近端語音的情況中特別重要。美國專利5,636,272涉及用于提高喇叭輸出的可懂度以及用于電 話中回聲消除的方法和裝置。電話包括用于處理語音輸入信號以便產(chǎn) 生可懂度增強(qiáng)信號的可懂度增強(qiáng)器。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一般目^是提供測量移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的語音可懂度的有 爻丈方式。一個(gè)具體目的是提供用于測量處理諸如遠(yuǎn)端和近端的兩端之間雙 向通信的網(wǎng)絡(luò)組件中語音可懂度的方法和i殳備。具體來說，希望提供一種客觀測量具有至少一個(gè)非線性話音增強(qiáng) 裝置、如近端信號通道中回聲消除器的網(wǎng)絡(luò)組件中語音可懂度的有效 方式。本發(fā)明的另一個(gè)具體目的是減少客觀測量語音可懂度所需的時(shí)間。本發(fā)明的又一個(gè)一般目的是，響應(yīng)語音可懂度的客觀測量而優(yōu)化 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中話音增強(qiáng)裝置的l喿作，由此改進(jìn)語音可懂度。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供用于改進(jìn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中語音可懂度的 方法和系統(tǒng)。這些及其它目的由所附專利權(quán)利要求書所定義的本發(fā)明來滿足。 本發(fā)明 一般涉及處理通常為近端和遠(yuǎn)端的兩端之間雙向通信的移 動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組件中語音可懂度的測壹?；舅枷胧牵鶕?jù)適合于語音可懂度測量的測試信號來才莫擬雙向語音通信，在才莫擬語音通信期間才企 測雙方通話，并且僅在雙方通話時(shí)期才執(zhí)行語音可懂度測量。這樣， 例如有可能在語音可懂度測量過程,中考慮回聲影響，同時(shí)避免來自測量語音可懂度的信號通道中可能的非線性處理的不希望的影響。在許多應(yīng)用中，近端信號通道通常包括具有語音活動(dòng)控制的非線 性信號處理的一個(gè)或多個(gè)話音增強(qiáng)裝置，例如具有選擇性活動(dòng)非線性 處理器和相關(guān)聯(lián)舒適噪聲發(fā)生器的回聲消除器。非線性處理一般改變 近端信號通道的輸入輸出關(guān)系，并且(與可能的舒適噪聲共同)使語音 可懂度的客觀測量非常困難，簡直可以說實(shí)際上不可能。通過使用雙 方通話檢測并且僅在雙方通話時(shí)期才測量可懂度， 一般將在語音可懂 度測量過程中避免來自近端信號通道中非線性處理的不希望的影響。本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到，非線性信號處理(NLP)通常在近端信號高于 給定閾值時(shí)是關(guān)的。同時(shí)，通常重要的是，還考慮作為例如混合回聲 源的遠(yuǎn)端信號，以便獲得表示網(wǎng)絡(luò)通信中實(shí)際條件的測量結(jié)果。雙方 通話4企測使得能夠確保在NLP關(guān)時(shí)進(jìn)行測量(使得NLP不改變輸入輸 出關(guān)系)，并且沒有添加舒適噪聲，并且在測量中根據(jù)需要考慮來自遠(yuǎn) 端信號通道的回聲。優(yōu)選地，測量結(jié)果然后用作反饋來分析和/或控制諸如回聲消除 器、噪聲降低、移動(dòng)串?dāng)_控制和電平控制裝置之類的相關(guān)話音增強(qiáng)裝 置操作和協(xié)調(diào)。例如，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的話音增強(qiáng)裝置可能不時(shí)地需要更 新或者由新裝置替換，以便滿足新的要求和/或標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)過程中， 可能有用的是，相對于語音可懂度來測試新的或者經(jīng)過更新的話音增 強(qiáng)裝置的效果，并且可能在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)這些裝置之前調(diào)整它們的配置。語音可懂度的度量優(yōu)選地根據(jù)一般包括任何非線性操作的話音增 強(qiáng)裝置的至少一部分近端信號通道上信號特性變化的測量來估計(jì)。語音可懂度的度量優(yōu)選表示相對于可懂度的語音傳輸質(zhì)量(又稱 作語音傳輸指數(shù))，并且根據(jù)調(diào)制的降低的測量來估計(jì)，與用于音樂廳 和劇院的標(biāo)準(zhǔn)化方法相似。本發(fā)明的另 一個(gè)方面涉及新的且極有效的測試信號的使用。新的測試信號優(yōu)選地包括噪聲載波，其具有語音形頻譜，并且通過掃頻信號來調(diào)制。與在正C 60268-16標(biāo)準(zhǔn)中提出的使用不同倍頻帶中不同調(diào) 制的測試信號的全矩陣并且對于每個(gè)倍頻帶中的各調(diào)制頻率單獨(dú)確定 調(diào)制傳遞函數(shù)相比，這更為有效。通過才莫擬測試信號中的整個(gè)相關(guān)頻 率范圍上的正常語音，并且通過掃頻來調(diào)制語音形測試信號，使測量 過程變得更為有效。使用單個(gè)測試信號基本上足夠了，這使測量過程 變得節(jié)省時(shí)間并且可管理。本發(fā)明的這個(gè)方面一般適用于處理雙向通 信的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)組件中語音可懂度的任何測量。 本發(fā)明提供以下優(yōu)點(diǎn)>移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的語音可懂度的客觀測量； >移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中話音增強(qiáng)裝置的優(yōu)化操作和協(xié)調(diào)； >改進(jìn)的語音可懂度； >語音可懂度的節(jié)省時(shí)間、且可管理的測量； >在語音可懂度測量過程中.考慮遠(yuǎn)端信號通道的回聲影響，同時(shí) 避免來自近端信號通道中可能的非線性處理的不希望的影響。 通過閱讀以下對本發(fā)明實(shí)施例的描述，將會理解本發(fā)明提供的其 它伊C點(diǎn)。


通過以下參照附圖進(jìn)行的說明，將會更好地理解本發(fā)明以及其它 目的和優(yōu)點(diǎn)，附圖包括圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選示范實(shí)施例用于測量/改進(jìn)語音可懂 度的方法的示意流程圖；圖2是處理遠(yuǎn)端與近端之間通信的網(wǎng)絡(luò)組件的相關(guān)部分的示意 圖，其中包括按照本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選示范實(shí)施例用于有效地測量語音 可懂度的(內(nèi)部/外部)布置；圖3是說明具有連接例如無線電接入網(wǎng)等不同網(wǎng)絡(luò)和公共交換電 話網(wǎng)的核心網(wǎng)絡(luò)的常規(guī)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)概觀的示意圖；圖4是說明常規(guī)數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)上話音增強(qiáng)裝置的一種示范布置的示意困；圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例用于測量數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng) 絡(luò)側(cè)上語音可懂度的一種布置的示意圖；圖6A說明根據(jù)本發(fā)明的掃頻信號的一個(gè)實(shí)例；圖6B說明具有語音形頻譜的掃頻調(diào)制噪聲載波的一個(gè)實(shí)例；及圖7A-D說明來自示范模擬和語音可懂度測量過程的一組相關(guān)信號。
具體實(shí)施方式
在所有附圖中，相同的參考標(biāo)號將用于對應(yīng)或相似的要素?，F(xiàn)在將參照示范移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的示范實(shí)施例來描述本發(fā)明，但 是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于這些實(shí)例。如前面所述，本發(fā)明一^l殳涉及處理通常為近端和遠(yuǎn)端的兩端之間 雙向通信的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組件中語音可懂度的測量。參照圖1的流程圖，語音可懂度測量的基礎(chǔ)是通過使用適合于語 音可懂度測量的適當(dāng)測試信號來模擬(S1)經(jīng)由所考慮網(wǎng)絡(luò)組件的雙向 語音通信。然后建議，通過使用雙方通話檢測器，在坤莫擬語音通信期 間檢測(S2)雙方通話，并且僅在雙方通話時(shí)期才執(zhí)行(S3)語音可懂度測 量。測量語音可懂度的這種方式一般意味著，在語音可懂度測量過程 中可考慮回聲影響，同時(shí)避免來自測量語音可懂度的信號通道中可能 非線性處理的不希望的影響?？蛇x地，測量結(jié)果然后用作分析和/或控 制(S4)所考慮移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的話音增強(qiáng)裝置的操作和協(xié)調(diào)。在許多應(yīng)用中，如圖2的示范圖所示，網(wǎng)絡(luò)側(cè)上的近端信號通道 通常包括具有語音活動(dòng)控制的非線性信號處理的一個(gè)或多個(gè)話音增強(qiáng) 裝置10,例如具有選擇性活動(dòng)的非線性處理器和相關(guān)聯(lián)舒適噪聲發(fā)生 器的回聲消除器。非線性處理一般改變近端信號通道的輸入輸出關(guān)系， 并且(與可能的舒適噪聲共同)使語音可懂度的客觀測量非常困難，簡 直可以說實(shí)際上不可能。本發(fā)明人進(jìn)行的認(rèn)真分析表明，非線性信號處理在近端信號高于給定閾值時(shí)通常是關(guān)的。同時(shí)認(rèn)壞到，重要的是也考慮作為混合回聲 源的遠(yuǎn)端信號?？傊Z音可懂度測量因此應(yīng)當(dāng)僅在同時(shí)存在近端信 號能量和遠(yuǎn)端信號能量時(shí)、即雙方通話條件下才執(zhí)行，以便考慮可能 的混合回聲，并且避免非線性處理的不利影響。因此，根據(jù)本發(fā)明的思想是采用雙方通話檢測器20，它檢測模擬 語音通信中的雙方通話，即檢測來自近端和遠(yuǎn)端的較高信號能量。將 雙方通話檢測器的輸出轉(zhuǎn)送到語音可懂度估計(jì)器30，該語音可懂度估 計(jì)器30然后僅在雙方通話時(shí)期才執(zhí)行語音可懂度測量。為了模擬雙向語音通信，該布置優(yōu)選包括用于產(chǎn)生適當(dāng)測試信號 TEST—1、 TEST_2的測試信號發(fā)生器40。將這些測試信號插入網(wǎng)絡(luò)組 件，優(yōu)選地分別插入遠(yuǎn)端信號通道和近端信號通道。優(yōu)選地，測量結(jié)果然后用作反^|(如由虛線>^可懂度估計(jì)器到話音 增強(qiáng)裝置所指示的)來分析和/或優(yōu)化話音增強(qiáng)裝置的操作。例如，網(wǎng)絡(luò) 中的話音增強(qiáng)裝置可能不時(shí)地需要更新或者由新裝置替換，以便滿足 新的要求和/或標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)過程中，可能有用的是，相對于語音可懂 度來測試新的或者經(jīng)過更新的話音增強(qiáng)裝置的效果，并且可能在網(wǎng)絡(luò) 中實(shí)現(xiàn)這些裝置之前調(diào)整它們的配置。這例如可作為網(wǎng)絡(luò)的一部分正 常維護(hù)/測試/更新來執(zhí)行。語音可懂度的度量優(yōu)選地根振一般包括任何非線性操作的話音增 強(qiáng)裝置的至少一部分近端信號通道上信號特性的變化的測量來估計(jì)。在處理諸如近端和遠(yuǎn)端的兩端之間雙向通信的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)組件中， 一般存在兩個(gè)輸入和兩個(gè)輸出。參照圖2的示范圖，RiN表示來自遠(yuǎn)端的輸入信號，而Rour表示到近端的輸出信號。SiN表示來自近端的總 輸入信號(包括來自遠(yuǎn)端信號的可能回聲)，而Sour表示到遠(yuǎn)端的輸出 信號。優(yōu)選地，在遠(yuǎn)端輸入插入測試信號TEST—1，而在近端輸入插入 測試信號TEST_2。如上所述，對于混合回聲，Sin信號將表示插入的 測試信號TEST_2以及來自遠(yuǎn)端信號通道的回聲份額ECHO。語音可懂度的度量優(yōu)選地表示相對于可懂度的語音傳輸質(zhì)量(又 稱作語音傳輸指數(shù))，并且根據(jù)調(diào)制的降低的測量來估計(jì)。例如，々i定近端的測試信號TEST—2具有標(biāo)稱100%調(diào)制，而包括混合回聲的Sin 信號具有比如40%的調(diào)制，并JLSour信號具有比如15%的調(diào)制。語音 傳輸指數(shù)STI然后可根據(jù)調(diào)制率的降低來計(jì)算，在上述實(shí)例中為 40%-15%=25%。如果STI指數(shù)與調(diào)制率的降低成正比，則STI改進(jìn)為 0.25。實(shí)際上，語音傳輸指數(shù)STI的估計(jì)則可簡單地作為在雙方通話 時(shí)以及在信號谷值時(shí)所測量的Sin與Sour之間的功率差異(dB)來估計(jì)。為了更好地理解本發(fā)明，針對移動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò)的通信網(wǎng)關(guān)中的具體 應(yīng)用來描述本發(fā)明可能是有用的。參照圖3,其說明整個(gè)/>共陸地移 動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(PLMN),數(shù)字核心網(wǎng)絡(luò)100互連了不同的網(wǎng)絡(luò)，例如無線電4妄 入網(wǎng)200和公共交換電話網(wǎng)(PSTN)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)或等效 網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò)通常具有用于控制和管理的節(jié)點(diǎn)以及用于話音和 數(shù)據(jù)交換與路由選擇的節(jié)點(diǎn)，包括用于在不同傳輸技術(shù)之間橋接并向 終端用戶連接添加服務(wù)的所謂網(wǎng)關(guān)(GW)。圖4是說明常規(guī)數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)上話音增強(qiáng)裝置的一種示 范布置的示意圖。向/從PSTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行橋接的網(wǎng)關(guān)一般包括混合器5, 它是將具有獨(dú)立傳輸通道的4線電路轉(zhuǎn)換為2線用戶線路的裝置。布 線的成本排除了將4線電路從本地交換局引到用戶住宅的想法。為此， 需要找到備選解決方案。因此，許多年前引入了 4線-2線混合器。 然而，該混合器本來就是有漏洞的裝置。根據(jù)用戶線路阻抗，送往近 端(PSTN)側(cè)的一部分信號祐反射回遠(yuǎn)端側(cè)，從而引起干擾回聲、即所 謂的混合回聲。由于無線電網(wǎng)絳中語音信號的無線電傳輸引起的傳輸 延遲，這種回聲需要經(jīng)過控制，以避免干擾遠(yuǎn)端通話方。因此，回聲 消除器(EC) IO-A在網(wǎng)絡(luò)側(cè)用來控制回聲。在正?；芈曄髦校瑧?yīng)用線性濾波器12來消除回聲的線性部 分，而非線性處理器(NLP) 14用來消除殘余回聲，并且舒適噪聲估計(jì) 器和發(fā)生器16注入舒適噪聲。線性濾波器12通常是適應(yīng)性地嘗試估 計(jì)經(jīng)過混合器的回聲信號的自適應(yīng)濾波器。該濾波器通常在1秒鐘內(nèi) 收斂于良好估計(jì)。如果估計(jì)是良好的，則會消除線性回聲。但是，當(dāng) 兩個(gè)人同時(shí)講話時(shí)，自適應(yīng)濾波器往往發(fā)散，并且估計(jì)不會表示回聲。為此，在回聲消除器中可能存在內(nèi)部雙方通話檢測器，用于在雙方通 話期間停止濾波器自適應(yīng)，以l更避免濾波器發(fā)散。線性自適應(yīng)濾波器 不會獨(dú)自消除整個(gè)回聲，可能仍然存在剩余的所謂殘余回聲。為了消 除殘余回聲，在回聲消除器中通常設(shè)置非線性處理器14。非線性處理器(NLP)通常在近端信號低于給定閾值時(shí)消除殘余回聲。但是，當(dāng)近端 語音信號高于給定閾值時(shí)，非線性處理器(NLP)通常是關(guān)的。當(dāng)NLP 消除殘余回聲時(shí)，它還可從近端信號中消除背景噪聲。背景噪聲的這 種開/關(guān)影響可能造成相當(dāng)程度的干擾。因此，當(dāng)NLP有效地消除了殘 余回聲時(shí)，所謂的舒適噪聲被估計(jì)并添加到信號中。舒適噪聲在頻譜 特性及幅度特性方面應(yīng)當(dāng)盡可能與原始背景噪聲相似。回聲消除器的 不同設(shè)計(jì)可能具有不同的非線性處理。這^^人外部不可知。其它可能的話音增強(qiáng)裝置包括移動(dòng)串?dāng)_控制(MCC)裝置、噪聲降 低(NR)裝置IO-C和固定電平控制裝置(FLC) 10-D。移動(dòng)串?dāng)_控制(MCC) 裝置通常用來控制遠(yuǎn)端聲回聲。MCC裝置可能與回聲消除器相當(dāng)相 似，但通常沒有線性濾波器，而只有非線性處理器以及可能的相關(guān)聯(lián) 舒適噪聲發(fā)生器。噪聲降低(NR)裝置可用于兩個(gè)信號方向，而電平控 制(LC)裝置一般用于改進(jìn)下行鏈路通道的語音質(zhì)量。雖然話音增強(qiáng)裝置如回聲消除^中的非線性處理將改進(jìn)語音質(zhì)量 和可懂度，但是這也會使語音可懂度的任何客觀測量變得困難或不可 能，因?yàn)樗淖兞怂紤]的信號通道的輸入輸出關(guān)系。如果相關(guān)聯(lián)舒 適噪聲發(fā)生器添加了舒適噪聲，這將使客觀測量變得更為困難。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范實(shí)施例用于測量數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng) 絡(luò)側(cè)上語音可懂度的一種布置的示意圖。該布置在網(wǎng)絡(luò)側(cè)在例如網(wǎng)關(guān) 等網(wǎng)絡(luò)組件中提供，基本上包括雙方通話檢測器20、用于語音可懂度 測量的模塊30和用于模擬網(wǎng)關(guān)中雙向語音通信的測試信號發(fā)生器40。 雙方通話檢測器(DTD) 20在模擬語音通信中檢測來自近端和遠(yuǎn)端的較 高信號能量。將雙方通話檢測器20的輸出信號轉(zhuǎn)送到可懂度測量模塊 30,該可懂度測量^f莫塊30僅在雙方通話時(shí)期才執(zhí)行語音可懂度測量， 然后估計(jì)語音可懂度的客觀度量。本質(zhì)上，這意味著，雙方通話檢測器用于交替中止和激活可懂度測量模塊30，從而避免語音可懂度測量 中的非線性處理(以及可能的所添加舒適噪聲)的負(fù)面影響。語音可懂 度的估計(jì)度量然后優(yōu)選地經(jīng)過分析，并用作優(yōu)化各種話音增強(qiáng)裝置性 能的基礎(chǔ)。通常在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)/更新期間、例如根據(jù)反復(fù)實(shí)驗(yàn)、通過調(diào)整 配置/改變算法以及相對于語音可懂度評估該調(diào)整，來執(zhí)行話音增強(qiáng)裝 置的這種優(yōu)化。本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及專用測試信號的使用。不是如在正C60268-16標(biāo)準(zhǔn)中提出的使用不同倍頻帶中不同調(diào)制的測試信號的全矩 陣并對于每個(gè)倍頻帶中的各調(diào)制頻率單獨(dú)確定調(diào)制傳遞函數(shù)，而是提出一種新的測試信號，它使測量過程更為有效。新的測試信號優(yōu)選包括噪聲載波，其具有語音形頻譜，并且通過 掃頻信號來調(diào)制。通過才莫擬測試信號中整個(gè)相關(guān)頻率范圍上的正常語 音，并且通過掃頻來調(diào)制語音形測試信號，測量過程更為節(jié)省時(shí)間并 且便于管理。圖6A說明掃頻信號的一個(gè)實(shí)例，而圖6B說明具有語音 形頻譜的掃頻調(diào)制噪聲載波的一個(gè)實(shí)例。掃頻信號例如可能是低頻線 性調(diào)頻信號，如圖6A所示。噪聲載波可具有對應(yīng)于男聲、女聲和/或童聲的語音頻譜。例如， 噪聲載波可具有對應(yīng)于多個(gè)不同年齡的不同男性和女性的平均語音的 頻譜?；蛘?，噪聲載波由多個(gè)不同的連接起來的部分組成，其中一部 分具有對應(yīng)于男聲的頻譜，另一部分具有對應(yīng)于女聲的頻譜，而又一 部分具有對應(yīng)于童聲的頻譜。在其它變形中，噪聲載波可具有對應(yīng)于 特定語言或者不同語言的組合的語音頻譜。例如，可能存在取決于語 言的不同形式的測試信號， 一種測試信號用于英語語音，另一種用于 瑞典語音，而又一種測試信號用于漢語語音。一旦通過掃頻對噪聲載波進(jìn)行了調(diào)制，所得的測試信號就可重復(fù) 可選擇的次數(shù)。優(yōu)選地將專用測試信號插入希望估計(jì)語音可懂度的度量的信號通 道。在圖2和圖5所示的示范配置中，例如，優(yōu)選地將新的掃頻調(diào)制 測試信號插入網(wǎng)絡(luò)組件的近端信號通道，因?yàn)橄Ｍ烙?jì)近端信號通道的語音可懂度。插入到遠(yuǎn)端信號通道的另一個(gè)測試信號或多或少可能是適合于語音可懂度測量的任何(常規(guī))測試信號，例如按照G.168標(biāo)準(zhǔn) 的模擬有聲和無聲信號的復(fù)合源信號(CSS)。最后，為了更好地傳遞本發(fā)明的理念，現(xiàn)在參照圖7A-D描述來 自示范模擬和語音可懂度測量過程的一組信號。在這里，在對應(yīng)于圖 5的配置的設(shè)定中執(zhí)行該測量過程。圖7A說明來自遠(yuǎn)端的輸入信號功率(RiN)。在這個(gè)實(shí)例中，這個(gè) 信號是由按照G.168標(biāo)準(zhǔn)的有聲和無聲信號組成的CSS(復(fù)合源信號)。圖7B說明來自近端的輸入信號功率(SiN)。這個(gè)信號包括來自遠(yuǎn)端 的回聲信號加上近端測試信號。注意，回聲級為20 dB ERL(回聲損耗)， 并且在沖莫擬過程中在近端沒有,聲。圖7C說明到遠(yuǎn)端的輸出信號功率(SouT)。在這個(gè)實(shí)例中，回聲消 除直接收斂，使得回聲一皮近端通道中的回聲消除器的NLP削減。圖7D表示所謂的雙方通話切換，其中dthang產(chǎn)O表示沒有雙方通話， 而dthangt>0則表示檢測到了雙方通話。當(dāng)測試信號處于谷值時(shí)期并且在雙方通話時(shí)，語音可懂度的度量、諸如STI例如可從Sin與Sour信號之間的差異中得出。上述實(shí)施例只作為實(shí)例給出，并且應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于此。 保持了本文所公開并要求權(quán)利的基本原理的其它修改、變更和改進(jìn)均在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種用于測量處理兩端之間雙向通信的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組件中的語音可懂度的方法，其特征在于-根據(jù)適合于語音可懂度測量的測試信號來模擬雙向語音通信；-在所述模擬語音通信期間檢測雙方通話；以及-僅在雙方通話時(shí)期才響應(yīng)所述測試信號執(zhí)行語音可懂度測量。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)組件處理近端與遠(yuǎn)端 之間的通信，并且執(zhí)行所述語音可懂度測量，以便估計(jì)近端信號通道 的語音可懂度的度量。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，'其中估計(jì)語音可懂度的度量的所述 步驟基于所述網(wǎng)絡(luò)組件中至少一部分所述近端信號通道上信號特征的 變化的測量。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述近端信號通道包括具有語 音活動(dòng)控制的非線性,號處理的至少一個(gè)話音增強(qiáng)裝置。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述至少一個(gè)話音增強(qiáng)裝置包 括具有非線性信號處理和相關(guān)聯(lián)舒適噪聲發(fā)生器的回聲消除器。
6. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述測試信號之一是包含噪聲 載波的專用測試信號，所述噪聲載波具有語音形頻譜并由掃頻信號調(diào) 制，且所述專用測試信號凈皮插入所述網(wǎng)絡(luò)組件的所述近端信號通道。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述掃頻信號是低頻線性調(diào)頻 信號。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述噪聲載波具有正常電信語 音頻率范圍上的語音形頻語。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中語音可懂度的所述度量表示相 對于可懂度的語音傳輸質(zhì)量，又稱作語音傳輸指數(shù)。
10. —種用于改進(jìn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的語音可懂度的方法，所述方 法包括以下步驟-按照如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法來測量語音可懂度；以及-響應(yīng)所測量的語音可懂度而優(yōu)化所述通信網(wǎng)絡(luò)中至少一個(gè)話音 增強(qiáng)裝置的性能。
11. 一種用于測量處理兩端之間雙向通信的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組件中的語音可懂度的設(shè)備，其特征在"f:-用于根據(jù)適合于語音可懂度測量的測試信號來^t擬雙向語音通 信的部件；-用于在所述才莫擬語音通信期間檢測雙方通話的部件；以及 -用于僅在雙方通話時(shí)期才響應(yīng)所述測試信號而執(zhí)行語音可懂度 測量的部件。
12. 如權(quán)利要求ll所述的設(shè)備，其中所述網(wǎng)絡(luò)組件處理近端與遠(yuǎn) 端之間的通信，并且用于才丸行語音可懂度測量的所述部件配置用于估 計(jì)所述近端信號通道的語音可懂度的度量。
13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中用于執(zhí)行語音可懂度測量的 所述部件配置用于根據(jù)所述網(wǎng)絡(luò)組件中至少一部分所述近端信號通道 上信號特征的變化的測量來估計(jì)語音可懂度的度量。
14. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述近端信號通道包括具有 語音活動(dòng)控制的非線性信號處理的至少一個(gè)話音增強(qiáng)裝置。
15. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所迷至少一個(gè)話音增強(qiáng)裝置 包括回聲消除器。
16. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述測試信號之一是包含噪 聲載波的專用測試信號，所述噪聲載波具有語音形頻譜并由掃頻信號 調(diào)制，并且用于才莫擬語音通信的所述部件包括用于將所述專用測試信 號插入所述網(wǎng)絡(luò)組件的所述近端信號通道的部件。
17. 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述掃頻信號是低頻線性調(diào) 頻信號。
18. 如權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述噪聲載波具有正常電信 語音頻率范圍上的語青形頻譜。
19. 如權(quán)利要求ll所述的設(shè)備，其中語音可懂度的所述度量表示相對于可懂度的語音傳輸質(zhì)量，又稱作語音傳輸指數(shù)。
20. 如權(quán)利要求ll所述的設(shè)備，其中所述網(wǎng)絡(luò)組件是通信網(wǎng)關(guān)。
21. 如權(quán)利要求1.1所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備在所述網(wǎng)絡(luò)組件中 實(shí)現(xiàn)。
22. —種用于改進(jìn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的語音可懂度的系統(tǒng)，所述系 統(tǒng)包括-如權(quán)利要求11-21中任一項(xiàng)所述的用于測量語音可懂度的設(shè)備;以及-用于響應(yīng)所測量的語音可懂度而控制所述網(wǎng)絡(luò)組件中至少一個(gè) 話音增強(qiáng)裝置的才喿作的部件。
23. —種用于測量處理兩端之間雙向通信的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組件中 的語音可懂度的方法:,其特征在于響應(yīng)具有語音形頻諳的掃頻調(diào)制 測試信號而測量語音可懂度。
全文摘要
本發(fā)明一般涉及處理通常為近端和遠(yuǎn)端的兩端之間雙向通信的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組件中的語音可懂度的測量?；舅枷胧歉鶕?jù)適合于語音可懂度測量的測試信號來模擬(S1)雙向語音通信，通過使用雙方通話檢測器在模擬語音通信期間檢測雙方通話(S2)，并且僅在雙方通話時(shí)期才執(zhí)行(S3)語音可懂度測量。這樣，例如有可能在語音可懂度測量過程中將回聲影響考慮進(jìn)去，同時(shí)避免來自測量語音可懂度的信號通道中的非線性處理(以及可能的所添加舒適噪聲)的不希望的影響?？蛇x地，可響應(yīng)估計(jì)的語音可懂度而調(diào)整(S4)話音增強(qiáng)裝置的操作。
文檔編號G10L19/00GK101268624SQ200580051611
公開日2008年9月17日 申請日期2005年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者J·程 申請人:艾利森電話股份有限公司