(57)【要約】【課題】伝送遅延時間が会話の無音率に与える影響を考慮した音声品質の客観評価を行い，音声の主観品質を精度良く推定する。【解決手段】遅延時間測定部１２によって，地点Ａから試験信号を送信した時刻と地点Ｂで試験信号を受信した時刻とを比較することにより評価対象系２の伝送遅延時間を測定する。無音率決定部１３によって，伝送遅延時間から無音率テーブル１４を参照することにより音声信号の無音率を決定する。評価音源選択部１５は，評価音源ＤＢ１７の中から，決定された無音率の音声信号を選択し，歪量測定部１６は，選択された評価音源とこれを評価対象系２に通して得られる劣化音声とを比較して劣化音声の歪量を定量化する。【選択図】図１
2005077885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
評価対象系を通した音声信号の音声品質を客観評価する音声品質客観評価装置であって，
前記評価対象系の伝送遅延時間を測定する遅延時間測定手段と，
前記測定された伝送遅延時間に基づいて，予め定められた伝送遅延時間と音声信号の無音率との対応情報から音声信号の無音率を決定する無音率決定手段と，
無音率に応じて，評価に用いる音声信号である複数の評価音源の情報を予め格納した評価音源記憶手段と，
前記評価音源記憶手段に格納されている評価音源の中から前記決定された無音率を持つ評価音源を選択する評価音源選択手段と，
前記選択された評価音源と，前記選択された評価音源を前記評価対象系に通して得られる劣化音声とを比較し，劣化音声の歪量を音声品質の客観評価値として算出する歪量測定手段とを備える
ことを特徴とする音声品質客観評価装置。
【請求項２】
評価対象系を通した音声信号の音声品質を客観評価する音声品質客観評価装置において，
前記評価対象系の伝送遅延時間を測定する遅延時間測定手段と，
前記測定された伝送遅延時間に基づいて，予め定められた伝送遅延時間と音声信号の無音率との対応情報から音声信号の無音率を決定する無音率決定手段と，
前記決定された無音率を実現する評価音源を生成する評価音源生成手段と，
前記生成された評価音源と，前記生成された評価音源を前記評価対象系に通して得られる劣化音声とを比較し，劣化音声の歪量を音声品質の客観評価値として算出する歪量測定手段とを備える
ことを特徴とする音声品質客観評価装置。
【請求項３】
評価対象系を通した音声信号の音声品質を客観評価する音声品質客観評価方法であって，
前記評価対象系の伝送遅延時間を測定するステップと，
前記測定された伝送遅延時間に基づいて，予め定められた伝送遅延時間と音声信号の無音率との対応情報から音声信号の無音率を決定するステップと，
予め蓄積された，評価に用いる音声信号である無音率に応じた複数の評価音源の中から，前記決定された無音率を持つ評価音源を選択するステップと，
前記選択された評価音源と，前記選択された評価音源を前記評価対象系に通して得られる劣化音声とを比較し，劣化音声の歪量を音声品質の客観評価値として算出するステップとを有する
ことを特徴とする音声品質客観評価方法。
【請求項４】
評価対象系を通した音声信号の音声品質を客観評価する音声品質客観評価方法において，
前記評価対象系の伝送遅延時間を測定するステップと，
前記測定された伝送遅延時間に基づいて，予め定められた伝送遅延時間と音声信号の無音率との対応情報から音声信号の無音率を決定するステップと，
前記決定された無音率を実現する評価音源を生成するステップと，
前記生成された評価音源と，前記生成された評価音源を前記評価対象系に通して得られる劣化音声とを比較し，劣化音声の歪量を音声品質の客観評価値として算出するステップとを有する
ことを特徴とする音声品質客観評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，音声品質の評価技術に関し，特に，人間が音声を聴いてその品質を評価する主観評価試験を行うことなく，音声信号の物理的特徴量の測定から主観品質を推定する音声品質客観評価装置および音声品質客観評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の音声品質客観評価装置のブロック構成を図６に示す。図６において，２は音声品質が伝送によりどの程度劣化するかの評価対象となる評価対象系，４は音声品質客観評価装置である。音声品質客観評価装置４内において，４１は評価音源が保持されている音声データベース（ＤＢ），４２は評価対象系２において生じる歪を測定する歪量測定部である。評価対象系２としては，例えば固定電話システム，携帯電話システム，ＩＰ電話システム等が対象となる。
【０００３】
従来の音声品質客観評価装置４では，音声ＤＢ４１内に予め固定的に用意した評価音源を評価対象系２に通し，これを歪量測定部４２によって元の音源と比較することにより，評価対象系２において生じる歪を定量化し，主観品質を推定する。
【０００４】
一般に，ＩＰ電話サービスにおけるパケット損失による品質劣化など，時間軸上で離散的に生じる劣化の評価においては，評価音源の無音率（評価音源の継続時間長に占める無音区間の割合）が評価値に影響を与える。これは，パケット損失が無音区間に生じた場合には劣化はほとんど知覚されないが，有音区間に生じた場合には音声の欠落や歪として知覚されるためである。
【０００５】
なお，図６に示す歪量測定部４２において用いる音声品質客観評価アルゴリズムについては，例えば下記の非特許文献１に記載されている。本アルゴリズムは，ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．８６２として採用されている。
【非特許文献１】Perceptual evaluation of speech quality(PESQ)-a new method for speech quality assessment of telephone networks and codecs Rix,A.W.;Beerends,J.G.;Hollier,M.P.;Hekstra,A.P.; Acoustics,Speech,and Signal Processing,2001.Proceedings.(ICASSP '01).2001 IEEE International Conference on,Volume:2,7-11 May 2001 Page(s):749-752 vol.2 .
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
音声信号の無音率は，エンドエンドの伝送遅延時間と相関があることが知られており，伝送遅延時間の長いシステムにおいては無音率は高くなる傾向がある。従来法のように固定的な無音率の評価音源を用いた評価では，この影響を考慮することができず，結果として品質推定精度の低下を招く。
【０００７】
本発明の目的は，エンドエンドで生じる伝送遅延時間が会話の無音率に与える影響を考慮して音声品質の客観評価を行い，結果として音声の主観品質を精度良く推定可能な音声品質客観評価装置および音声品質客観評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明においては，エンドエンドの伝送遅延時間に基づいて評価音源の無音率を決定し，ユーザの実際の通話状態（無音率）を反映した評価音源を適用することを主要な特徴とする。
【０００９】
すなわち，本発明は，音声信号の主観品質（人間が信号を聴いたときに感じる品質）を，音声信号の物理的特徴量の測定結果から推定する音声品質客観評価装置において，評価に用いる音声信号（評価音源）の無音率を，評価対象系の伝送遅延時間から決定し，その決定された無音率を持つ評価音源を評価対象系に通し，通過後の信号と比較することにより，その歪量を定量化して主観品質を推定することを特徴とする。
【００１０】
本発明では，エンドエンドの伝送遅延時間により変化する無音率を考慮して評価音源を選択または生成して用いるため，これまでのように固定的な無音率の評価音源を用いる場合と比べ，よりユーザの実感に即した客観品質評価を行うこと（主観品質の推定を機械的に自動で行うこと）ができる。特に，時間軸上で離散的に発生するパケット損失による品質劣化の評価においては，従来法に比べてより精度の良い主観品質推定が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による音声品質客観評価によれば，エンドエンドの伝送遅延時間が会話の無音率に与える影響を考慮した音声品質の客観評価が可能となり，結果として，現実の通話における音声の主観品質を精度良く推定可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の第１の実施例のブロック構成を図１に示す。図１において，１は本発明に係る音声品質客観評価装置である。また，上述したように，評価対象系２としては，例えば，ＩＰ電話システム，固定電話システム，携帯電話システム等を想定する。特に，本発明による音声品質客観評価方法は，ビットエラーによって離散的に劣化が生じる携帯電話システムにおいて効果が大きい。
【００１３】
音声品質客観評価装置１は，地点Ａ，Ｂ間における評価対象系２の伝送遅延時間の測定に用いる試験信号を保持する試験信号ＤＢ１１，地点Ａから試験信号を送信した時刻と地点Ｂでこれを受信した時刻とを比較することにより伝送遅延時間を測定する遅延時間測定部１２を備える。
【００１４】
また，音声品質客観評価装置１は，伝送遅延時間と音声信号の無音率との対応情報を保持する無音率テーブル１４，遅延時間測定部１２の出力である伝送遅延時間から無音率テーブル１４を参照することにより音声信号の無音率を決定する無音率決定部１３，複数の異なった無音率を有する音声信号を保持する評価音源ＤＢ１７，評価音源ＤＢ１７の中から無音率決定部１３により与えられる無音率の音声信号を選択する評価音源選択部１５，評価音源選択部１５が選択した評価音源とこれを評価対象系２に通して得られる劣化音声とを比較することにより，劣化音声の歪量を音声品質の客観評価値として定量化する歪量測定部１６を備える。
【００１５】
歪量測定部１６には，例えばＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．８６２に規定されるアルゴリズムを適用する。具体的には，評価音源と評価対象系２を通した劣化音声の周波数スペクトル分析を行い，これらの差分を求め，人間の聴覚特性に基づく重み付けをすることにより，知覚される歪量を定量化する。
【００１６】
図２は，無音率テーブル１４のデータ構成例を示す図である。無音率テーブル１４には，例えば図２に示すように，伝送の遅延時間（ｍｓｅｃ）と無音率（％）との対応関係の情報が格納されている。この無音率テーブル１４は，伝送遅延時間をパラメータとした会話実験を行い，このときの会話音声の無音率を分析することにより，両者の対応関係を調べ，結果をテーブル化することによって作成することができる。
【００１７】
図３は，本発明の実施例１に係る音声品質客観評価処理フローの一例を示す図である。まず，遅延時間測定部１２が，地点Ａから試験信号を送信した時刻と地点Ｂでこれを受信した時刻とを比較することにより評価対象系２の伝送遅延時間を測定する（ステップＳ１）。無音率決定部１３が，測定された伝送遅延時間から無音率テーブル１４を参照することにより音声信号の無音率を決定する（ステップＳ２）。
【００１８】
次に，評価音源選択部１５が，評価音源ＤＢ１７の中から，決定された無音率の音声信号を選択する（ステップＳ３）。そして，歪量測定部１６が，選択された評価音源とこれを評価対象系２に通して得られる劣化音声とを比較することにより，劣化音声の歪量を定量化する（ステップＳ４）。定量化された劣化音声の歪量を，音声品質の客観評価値とする。
【００１９】
本発明の第２の実施例のブロック構成を図４に示す。音声品質客観評価装置３は，地点Ａ，Ｂ間における評価対象系の伝送遅延時間の測定に用いる試験信号を保持する試験信号ＤＢ３１と，地点Ａから試験信号を送信した時刻と地点Ｂでこれを受信した時刻とを比較することにより伝送遅延時間を測定する遅延時間測定部３２と，伝送遅延時間と無音率の関係を保持する無音率テーブル３４と，遅延時間測定部３２の出力である伝送遅延時間から無音率テーブル３４を参照することにより無音率を決定する無音率決定部３３と，この無音率を実現する評価音源を生成する評価音源生成部３５と，評価音源生成部３５から得られる評価音源とこれを評価対象系２に通して得られる劣化音声とを比較することにより劣化音声の歪量を定量化する歪量測定部３６とを備える。
【００２０】
無音率テーブル３４は，第１の実施例における図２に示した無音率テーブル１４と同様のデータ構成を有する。第１の実施例では，あらかじめ音声データベース（評価音源ＤＢ１７）として異なる無音率の評価音源を用意していたが，本実施例では，評価音源生成部３５が，所望の無音率を実現する評価音源を適宜生成する点が異なる。
【００２１】
特定の無音率を実現する評価音源を得るために，評価音源生成部３５では，例えばＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．５９に準拠したアルゴリズムに従って擬似的な音声信号を生成する。音声の状態として，例えば話者Ａ単独発話，話者Ｂ単独発話，双方発話，双方無音の４つの状態を想定し，これらの間の状態遷移確率を予め定めておき，各状態に対応して擬似音声信号を生成する。擬似音声信号はＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．５０に定められる生成法により生成する。具体的には，長時間平均スペクトル，瞬時振幅分布，ピッチ周波数等の音声特徴量が平均的な特性となるように信号を生成する。
【００２２】
図５は，本発明の実施例２に係る音声品質客観評価処理フローの一例を示す図である。まず，遅延時間測定部３２が，地点Ａから試験信号を送信した時刻と地点Ｂでこれを受信した時刻とを比較することにより評価対象系２の伝送遅延時間を測定する（ステップＳ１１）。無音率決定部３３が，測定された伝送遅延時間から無音率テーブル３４を参照することにより無音率を決定する（ステップＳ１２）。
【００２３】
次に，評価音源生成部３５が，決定された無音率を実現する評価音源を，前述した擬似音声信号の生成アルゴリズムを用いて生成する（ステップＳ１３）。そして，歪量測定部３６が，生成された評価音源とこれを評価対象系２に通して得られる劣化音声とを比較することにより劣化音声の歪量を定量化する（ステップＳ１４）。定量化された劣化音声の歪量を，音声品質の客観評価値とする。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施例のブロック構成を示す図である。
【図２】無音率テーブルのデータ構成例を示す図である。
【図３】音声品質客観評価処理フローの一例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施例のブロック構成を示す図である。
【図５】音声品質客観評価処理フローの一例を示す図である。
【図６】従来の音声品質客観評価装置のブロック構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１，３，４  音声品質客観評価装置
２  評価対象系
１１，３１  試験信号データベース（ＤＢ）
１２，３２  遅延時間測定部
１３，３３  無音率決定部
１４，３４  無音率テーブル
１５  評価音源選択部
１６，３６，４２  歪量測定部
１７  評価音源データベース（ＤＢ）
３５  評価音源生成部
４１  音声データベース（ＤＢ）
【図１】
2005077885.tif 000003
【図２】
2005077885.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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