(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路を通して基本音声を送信し、受信された被評価音声と前記基本音声とを比較して前記被評価音声の品質を評価するための音声品質評価方法であって、
前記基本音声に対応する基本音声信号の振幅と前記被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅との比をパラメータとし且つ前記基本音声信号の前記振幅と前記被評価音声信号の前記振幅のいずれか一方が定数倍される評価式を用い、
前記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第１の閾値よりも小さくなる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記基本音声に対して前記被評価音声が劣化していないとして評価することを特徴とする音声品質評価方法。
【請求項２】
前記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値と、該第２の閾値よりも大きい第３の閾値との間の範囲内にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記基本音声に対して前記被評価音声信号が劣化しているとして評価することを特徴とする請求項１に記載の音声品質評価方法。
【請求項３】
前記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、前記第１の閾値よりも大きく且つ前記第２の閾値よりも小さい第４の閾値と、前記第１の閾値との間の範囲にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記被評価音声にノイズが生じているとして評価することを特徴とする請求項２に記載の音声品質評価方法。
【請求項４】
前記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、前記第３の閾値よりも大きい第５の閾値よりも大きくなる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記被評価音声が小さくなった劣化状態にあると評価することを特徴とする請求項２または３に記載の音声品質評価方法。
【請求項５】
前記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、前記第３の閾値よりも大きく且つ前記第５の閾値よりも小さい第６の閾値と、前記第５の閾値との間の範囲にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記基本音声及び前記被評価音声信号が無音であるとして、前記被評価音声信号の劣化と区別して評価することを特徴とする請求項４に記載の音声品質評価方法。
【請求項６】
前記評価式が、
Ａ＝１０ｌｏｇ［（Ｒ／ｎ）２／（Ｒ／ｎ−Ｉ）２］
ただし、Ｒ：基本音声信号の振幅の絶対値
Ｉ：被評価音声信号の振幅の絶対値
ｎ：３．５〜１０の範囲の数値
であり、前記数値として数値Ａを算出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の音声品質評価方法。
【請求項７】
伝送路を通して基本音声を送信し、受信された被評価音声と前記基本音声とを比較して前記被評価音声の品質を評価するための音声品質評価装置であって、
前記基本音声に対応する基本音声信号と前記被評価音声に対応する被評価音声信号とを比較して評価する手段を有しており、
前記手段は、前記基本音声信号の振幅と前記被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅との比をパラメータとし且つ前記基本音声信号の前記振幅と前記被評価音声信号の前記振幅のいずれか一方が定数倍される評価式を用い、
前記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第１の閾値よりも小さくなる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記基本音声に対して前記被評価音声が劣化していないとして評価することを特徴とする音声品質評価装置。
【請求項８】
前記手段は、前記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、前記第１の閾値よりも大きい第２の閾値と、該第２の閾値よりも大きい第３の閾値との間の範囲内にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記基本音声に対して前記被評価音声信号が劣化しているとして評価することを特徴とする請求項７に記載の音声品質評価装置。
【請求項９】
前記手段は、前記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、前記第１の閾値よりも大きく且つ前記第２の閾値よりも小さい第４の閾値と、前記第１の閾値との間の範囲にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記被評価音声にノイズが生じているとして評価することを特徴とする請求項８に記載の音声品質評価装置。
【請求項１０】
前記手段は、前記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、前記第３の閾値よりも大きい第５の閾値よりも大きくなる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記被評価音声が小さくなった劣化状態にあると評価することを特徴とする請求項８又は９に記載の音声品質評価装置。
【請求項１１】
前記手段は、前記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、前記第３の閾値よりも大きく且つ前記第５の閾値よりも小さい第６の閾値と、前記第５の閾値との間の範囲にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記基本音声及び前記被評価音声信号が無音であるとして、前記被評価音声信号の劣化と区別して評価することを特徴とする請求項１０に記載の音声品質評価装置。
【請求項１２】
前記手段は、前記評価式として、
Ａ＝１０ｌｏｇ［（Ｒ／ｎ）２／（Ｒ／ｎ−Ｉ）２］
ただし、Ｒ：基本音声信号の振幅の絶対値
Ｉ：被評価音声信号の振幅の絶対値
ｎ：３．５〜１０の範囲の数値
であり、前記数値として数値Ａを算出することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の音声品質評価装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送路を用いて伝送する音声の品質を評価するための音声品質評価方法及び評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話等の無線伝送路を通して送られる音声の品質は、送られてきた音声を評価者が耳で聞いて評価し、その主観的な評価値を平均化することで測定している。これらの評価値は、ＭＯＳ（Mean Opinion Scale）値と呼ばれ、５．０のスケールを基準としている。この場合、５．０は、最高の音質を表す。ＭＯＳ値５．０の音質は、同じ部屋にいる人と話す時の音質に一致する。ＭＯＳ値の評価は、４．０〜５．０の範囲内にあるときには高品質な音質であり、３．０〜４．０の範囲内にあるときには通話可能な品質であり、３．０未満では人工的・不自然な品質であるとされる。
【０００３】
一方、評価者の主観的な評価によらず、音声品質の評価を客観的に定量化する試みが様々になされており、たとえば、音声の波形、音声に含まれる母音、子音等を音声波形に基づいて音声品質を評価する手法も存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような音声品質の評価を客観的に定量化する手法は、音声のスペクトル分析を行ったり、音声波形を細かく分析して、基準値との異差を評価値として用いるものであり、ケプストラム距離尺度等の多くの演算が必要とされるため、この演算のための処理負荷が重くなるという問題点を有しており、実際の測定に応用できる手法は未だ提案されていない。
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、伝送路を用いて伝送する音声の品質を簡易に評価することが可能な音声品質評価方法及び評価装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、簡易な評価を可能とする音声品質評価方法及び評価装置について鋭意研究を行った結果、ＳＮ比の考え方を利用することで、伝送路を用いて伝送する音声の品質を簡易に評価することが可能であることを見出した。
【０００７】
ところで、通常ＳＮ比をベースにして波形差分の評価を行う場合、基本音声信号の波形と被評価音声信号の波形との差分をとるため、基本音声信号の振幅と被評価音声信号の振幅とを調節し、規格化して、差分を評価する必要がある。この場合、被評価音声信号の波形の劣化した部分の振幅は、歪んでいるため、一箇所で振幅のピークを合せたとしても、他の部分では、振幅が合わないことが頻繁に発生する。また、どこを基準にして振幅のピークを合せればよいかを容易に見つけ出すことができない。このために、統計的手法を用いることにより波形差分の評価を行うことも考えられるが、演算処理が煩雑になり、しかも精度が悪く、被評価波形における音声劣化を評価することは非常に困難であることが判明した。
【０００８】
かかる研究成果を踏まえ、本発明に係る音声品質評価方法は、伝送路を通して基本音声を送信し、受信された被評価音声と基本音声とを比較して被評価音声の品質を評価するための音声品質評価方法であって、基本音声に対応する基本音声信号の振幅と被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅との比をパラメータとし且つ基本音声信号の振幅と被評価音声信号の振幅のいずれか一方が定数倍される評価式を用い、評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第１の閾値よりも小さくなる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、基本音声に対して被評価音声が劣化していないとして評価することを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る音声品質評価方法では、上記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第１の閾値よりも小さくなる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、基本音声に対して被評価音声が劣化していないとして評価するので、基本音声信号と被評価音声信号との振幅合わせを厳密に行う必要がなくなり、基本音声に対する被評価音声の品質を簡易に評価することができる。
【００１０】
また、上記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第１の閾値よりも大きい第２の閾値と、該第２の閾値よりも大きい第３の閾値との間の範囲内にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、基本音声に対して被評価音声信号が劣化しているとして評価することが好ましい。このように構成した場合、被評価音声が劣化している状態、特に音切れ状態が評価されることとなり、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層適切に定量評価することができる。
【００１１】
また、上記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい第４の閾値と、第１の閾値との間の範囲にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、被評価音声にノイズが生じているとして評価することが好ましい。このように構成した場合、被評価音声にノイズが生じている状態が評価されることとなり、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層適切に定量評価することができる。
【００１２】
また、上記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第３の閾値よりも大きい第５の閾値よりも大きくなる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、被評価音声が小さくなった劣化状態にあると評価することが好ましい。このように構成した場合、被評価音声が小さくなった劣化状態が評価されることとなり、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層適切に定量評価することができる。
【００１３】
また、上記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第３の閾値よりも大きく且つ第５の閾値よりも小さい第６の閾値と、第５の閾値との間の範囲にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、基本音声及び被評価音声信号が無音であるとして、被評価音声信号の劣化と区別して評価することが好ましい。このように構成した場合、基本音声及び被評価音声信号が無音である状態と、被評価音声信号の劣化した状態とが区別されることとなり、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層適切に定量評価することができる。
【００１４】
また、上記評価式が、
Ａ＝１０ｌｏｇ［（Ｒ／ｎ）２／（Ｒ／ｎ−Ｉ）２］
ただし、Ｒ：基本音声信号の振幅の絶対値
Ｉ：被評価音声信号の振幅の絶対値
ｎ：３．５〜１０の範囲の数値
であり、前記数値として数値Ａを算出することが好ましい。このように構成した場合、基本音声に対する被評価音声の劣化として、音声の途切れと音声歪みの大きさとを、それぞれ高速に評価することができ、全体として被評価音声の劣化を適切に数値化して評価することができる。
【００１８】
本発明に係る音声品質評価装置は、伝送路を通して基本音声を送信し、受信された被評価音声と基本音声とを比較して被評価音声の品質を評価するための音声品質評価装置であって、基本音声に対応する基本音声信号と被評価音声に対応する被評価音声信号とを比較して評価する手段を有しており、その手段は、基本音声信号の振幅と被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅との比をパラメータとし且つ基本音声信号の振幅と被評価音声信号の振幅のいずれか一方が定数倍される評価式に基づいて数値を算出し、当該数値が、所定の区間内において第１の閾値よりも小さくなる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記基本音声に対して前記被評価音声が劣化していないとして評価することを特徴としている。
【００１９】
本発明に係る音声品質評価装置では、基本音声に対応する基本音声信号と被評価音声に対応する被評価音声信号とを比較して評価する手段を有しており、その手段は、基本音声信号の振幅と被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅との比をパラメータとし且つ基本音声信号の振幅と被評価音声信号の振幅のいずれか一方が定数倍される評価式に基づいて数値を算出し、当該数値が、所定の区間内において第１の閾値よりも小さくなる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、前記基本音声に対して前記被評価音声が劣化していないとして評価するので、基本音声信号と被評価音声信号との振幅合わせを厳密に行う必要がなくなり、基本音声に対する被評価音声の品質を簡易に評価することができる。
【００２０】
また、上記手段は、上記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第１の閾値よりも大きい第２の閾値と、第２の閾値よりも大きい第３の閾値との間の範囲内にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、基本音声に対して被評価音声信号が劣化しているとして評価することが好ましい。このように構成した場合、被評価音声信号が劣化している状態、特に音切れ状態が評価されることとなり、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層適切に定量評価することができる。
【００２１】
また、上記手段は、上記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第１の閾値よりも大きく且つ第２の閾値よりも小さい第４の閾値と、第１の閾値との間の範囲にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、被評価音声にノイズが生じているとして評価することが好ましい。このように構成した場合、被評価音声にノイズが生じている状態が評価されることとなり、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層適切に定量評価することができる。
【００２２】
また、上記手段は、上記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第３の閾値よりも大きい第５の閾値よりも大きくなる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、被評価音声が小さくなった劣化状態にあると評価することが好ましい。このように構成した場合、被評価音声が小さくなった劣化状態が評価されることとなり、基本音声の劣化をより一層適切に定量評価することができる。
【００２３】
また、上記手段は、上記評価式に基づいて算出した数値が、所定の区間内において、第３の閾値よりも大きく且つ第５の閾値よりも小さい第６の閾値と、第５の閾値との間の範囲にある回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、基本音声及び被評価音声信号が無音であるとして、被評価音声信号の劣化と区別して評価することが好ましい。このように構成した場合、基本音声及び被評価音声信号が無音である状態と、被評価音声信号の劣化した状態とが区別されることとなり、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層適切に定量評価することができる。
【００２４】
また、上記手段は、上記評価式として、
Ａ＝１０ｌｏｇ［（Ｒ／ｎ）２／（Ｒ／ｎ−Ｉ）２］
ただし、Ｒ：基本音声信号の振幅の絶対値
Ｉ：被評価音声信号の振幅の絶対値
ｎ：３．５〜１０の範囲の数値
であり、前記数値として数値Ａを算出することが好ましい。このように構成した場合、基本音声に対する被評価音声の劣化として、音声の途切れと音声歪みの大きさとを、それぞれ高速に評価することができ、全体として被評価音声の劣化を適切に数値化して評価することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による音声品質評価方法及び評価装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２６】
本実施形態では、本発明を、無線伝送路を通して基本音声を送信し、受信された被評価音声と基本音声とを比較して被評価音声の品質を評価するための音声品質評価システムに適用した例を示す。図１は、本発明の実施形態に係る音声品質評価システムを説明するための概略構成図である。
【００２７】
携帯電話（移動局）１とメインサーバ（基地局）２との間に無線伝送路３及びネットワーク４が構成されており、実施形態に係る音声品質評価システム１０は、携帯電話１からメインサーバ２に向けて送信を行ったときの無線伝送路３及びネットワーク４における音声品質を評価するものとする。
【００２８】
音声品質評価システム１０は、図１に示されるように、携帯電話側ユニット１１と、サーバ側ユニット２１とを含んでいる。携帯電話側ユニット１１は、基本音声データ記憶部１２と、基本音声データ出力部１３とを有している。基本音声データ記憶部１２には、予め定められている基本音声に関する基本音声データが記憶されており、基本音声データ出力部１３は、基本音声データ記憶部１２に記憶されている基本音声データを読み出して、携帯電話１に出力する。携帯電話１は、基本音声データ記憶部１２から出力された基本音声データを基本音声信号として、無線伝送路３を通して送信する。
【００２９】
携帯電話１から無線伝送路３及びネットワーク４を通して送信された基本音声信号は、サーバ側ユニット２１にて受信される。サーバ側ユニット２１は、音声データ入力部２２と、基本音声データ記憶部２３と、振幅縮小基本音声データ生成部２４（振幅変更基本音声信号生成手段）と、比較部２５（比較手段）とを有している。
【００３０】
音声データ入力部２２は、携帯電話１から無線伝送路３を通して送信された基本音声信号を被評価音声信号として受信し、被評価音声データとして比較部２５に出力する。基本音声データ記憶部２３は、基本音声データ記憶部１２と同様に、予め定められている基本音声に関する基本音声データが記憶されている。振幅縮小基本音声データ生成部２４は、基本音声データ記憶部１２から基本音声データを読み出し、基本音声に対応する基本音声信号の振幅を被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅に対して１／１０〜１／３．５の範囲で縮小した振幅を有する振幅縮小基本音声信号（振幅変更基本音声信号）を得るための振幅縮小基本音声データを生成し、比較部２５に出力する。振幅縮小基本音声データによる振幅縮小基本音声信号の波形は、基本音声信号の波形を振幅方向に縮小した縮小波形となる。
【００３１】
比較部２５は、音声データ入力部２２から出力された被評価音声データと、振幅縮小基本音声データ生成部２４から出力された振幅縮小基本音声データとに基づいて、振幅縮小基本音声信号の振幅と被評価音声信号の振幅との差と、振幅縮小基本音声信号の振幅との比を求める。詳細には、比較部２５においては、下記（１）式に基づいて数値Ａが算出される。
Ａ＝１０ｌｏｇ［（Ｒ／ｎ）２／（Ｒ／ｎ−Ｉ）２］    ……（１）
ただし、Ｒ：基本音声信号の振幅の絶対値
Ｉ：被評価音声信号の振幅の絶対値
ｎ：３．５〜１０の範囲の数値
（１）式において、Ｒ／ｎは振幅縮小基本音声信号の振幅の絶対値を表すこととなる。（１）式は、図２に示されるような特性を有しており、数値Ａは、Ｉ／Ｒ＝２／ｎのときにゼロとなり、Ｉ／Ｒ＞２／ｎのときに負の値を示すようになる。また、数値Ａは、Ｉ／Ｒ＜２／ｎのときに正の値を示すようになる。なお、数値Ａは、Ｉ／Ｒ＝１／ｎのときに無限大（∞）となる。
【００３２】
また、比較部２５は、基本音声信号及び前記被評価音声信号の所定の単位セグメント毎に、（１）式に基づいて数値Ａを求め、数値Ａが負の値となる回数、及び、数値Ａが正の値となる回数のそれぞれをカウントする。数値Ａの算出結果、カウントされた数値Ａが負の値となる回数、カウントされた数値Ａが正の値となる回数は、ディスプレイ２６又はプリンタ（図示せず）等に出力され、表示される。また、ディスプレイ２６等において、基本音声信号の波形及び／又は被評価音声信号の波形を表示させるようにしてもよい。
【００３３】
次に、図３に基づいて、上述した構成の音声品質評価システム１０における評価方法を説明する。図３は、本発明の実施形態に係る音声品質評価システムにおける評価方法を説明するためのフローチャートである。
【００３４】
まず、Ｓ１０１にて、携帯電話１から基本音声信号を送信する。ここでは、上述したように、基本音声データ出力部１３が基本音声データ記憶部１２から基本音声データを読み出して携帯電話１に出力し、携帯電話１が出力された基本音声データを基本音声信号として、無線伝送路３を通して送信することになる。次に、Ｓ１０３にて、メインサーバ２にて基本音声信号を被評価音声信号として受信する。ここでは、上述したように、音声データ入力部２２が、被評価音声信号を受信することになる。
【００３５】
また、Ｓ１０５にて、基本音声に対応する基本音声信号の振幅を被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅に対して縮小した振幅縮小基本音声信号を生成する。ここでは、上述したように、振幅縮小基本音声データ生成部２４が、基本音声データ記憶部２３から基本音声データを読み出し、基本音声に対応する基本音声信号の振幅を被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅に対して１／１０〜１／３．５の範囲で縮小、たとえば１／４に縮小した振幅を有する振幅縮小基本音声信号を得るための振幅縮小基本音声データを生成する。
【００３６】
次に、Ｓ１０７にて、振幅縮小基本音声信号の振幅と被評価音声信号の振幅との差と、振幅縮小基本音声信号の振幅との比を求める。ここでは、上述したように、比較部２５が、基本音声信号及び被評価音声信号の所定の単位セグメント毎に、（１）式に基づいて数値Ａを算出する。なお、数値は、たとえば１０ｍｓｅｃ毎に算出される。
【００３７】
次に、Ｓ１０９にて、所定の区間における数値Ａが負の値となる回数をカウントすると共に、上述した所定の区間における、数値Ａが負の場合の各数値Ａの大きさと数値Ａが負の値となる回数の積の総和を求める。また、Ｓ１１１にて、上述した所定の区間における数値Ａが正の値となる回数をカウントすると共に、上述した所定の区間における、数値Ａが正の場合の各数値Ａの大きさと数値Ａが正の値となる回数の積の総和を求める。ここでは、上述したように、比較部２５が、各回数をカウントすると共に、前記各総和を求める。
【００３８】
そして、Ｓ１１３にて、Ｓ１０９及びＳ１１１にて求められた結果に基づいて、基本音声に対する被評価音声の劣化を評価する。Ｓ１１３にて、評価が終了するとリターンして繰り返し評価が行われる。
【００３９】
次に、図４に基づいて、基本音声に対する被評価音声の劣化の評価例を説明する。図４は、本発明の実施形態に係る音声品質評価システムにおける評価例を説明するための線図である。図４（ａ）において、太実線は振幅縮小基本音声信号の波形を示しており、細実線は被評価音声信号の波形を示している。また、図４（ｂ）において、区間ａ及び区間ｃは基本音声及び被評価音声が存在する区間であり、区間ｂ、区間ｄ及び区間ｆは基本音声及び被評価音声が存在しない無音の区間である。また、区間ｅは被評価音声が途切れている音切れの区間であり、区間ｇは基本音声が無音のときに被評価音声にノイズが生じている区間である。
【００４０】
区間ａ及び区間ｃにおいては、図４（ａ）に示されるように、振幅縮小基本音声信号の波形が被評価音声信号の波形よりも小さく、（Ｒ／ｎ）２／（Ｒ／ｎ−Ｉ）２＜１となることから、数値Ａは負の値となり、各区間ａ，ｃ内において連続して、負の値の数値Ａが得られることになる。このことから、数値Ａが負の値となる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、基本音声に対して被評価音声が劣化していないとして評価されることになる。
【００４１】
区間ｂ、区間ｄ及び区間ｆにおいては、（Ｒ／ｎ）２／（Ｒ／ｎ−Ｉ）２＞１となることから、数値Ａは正の値となり、各区間ａ，ｃ内において連続して、あるいは断続して正の値の数値Ａが得られることになる。このことから、数値Ａが正の値となる回数が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、基本音声及び被評価音声が無音であり、被評価音声の劣化（音切れ）と区別して評価されることになる。
【００４２】
区間ｅにおいては、被評価音声が途切れている音切れの状態にあるので、図４（ａ）に示されるように、振幅縮小基本音声信号の波形が被評価音声信号の波形よりも大きく、（Ｒ／ｎ）２／（Ｒ／ｎ−Ｉ）２≒１となることから、数値Ａはゼロ付近の値となり、各区間ｅ内において連続して、あるいは断続してゼロ付近の値が得られることになる。このことから、数値Ａがゼロ付近の値が所定回数以上である場合、あるいは所定回数連続する場合には、基本音声に対して被評価音声が劣化（音切れ）しているとして評価されることになる。
【００４３】
区間ｇにおいては、被評価音声にノイズが発生しているので、図４（ａ）に示されるように、振幅縮小基本音声信号の波形が被評価音声信号の波形よりも小さく、（Ｒ／ｎ）２／（Ｒ／ｎ−Ｉ）２＜１となることから、数値Ａは負の値となり、各区間ａ，ｃ内において連続して、負の値の数値Ａが得られることになる。しかしながら、通常ノイズが発生している部分の振幅は、音声が存在している部分の振幅よりも小さくなるため、区間ｇにおいて得られる数値Ａの大きさは、区間ａ及び区間ｃにおいて得られる数値Ａよりも大きくなる（区間ｇにおいて得られる数値Ａの絶対値は、区間ａ及び区間ｃにおいて得られる数値Ａの絶対値よりも小さくなる）。このことから、数値Ａが負の値となる回数が所定回数以上である、あるいは所定回数連続するものの、数値Ａが大きい（絶対値が小さい）場合には、被評価音声にノイズが生じているとして評価されることになる。
【００４４】
また、区間ａ及び区間ｃにおいて、被評価音声が小さい場合には、振幅縮小基本音声信号の波形が被評価音声信号の波形と同じような大きさとなり、（Ｒ／ｎ）２／（Ｒ／ｎ−Ｉ）２は正の大きな値となり、数値Ａも正の大きな値となる。このことから、数値Ａが正の大きな値となる場合には、被評価音声が小さい劣化状態にあると評価されることになる。
【００４５】
このように、本実施形態にあっては、基本音声信号の波形を振幅方向に縮小した縮小波形と、被評価音声信号の波形とを比較することにより被評価音声の品質を評価することになるので、基本音声信号と被評価音声信号との振幅合せを厳密に行う必要がなくなり、基本音声に対する被評価音声の劣化を簡易に評価することができる。
【００４６】
また、振幅縮小基本音声信号を生成し、振幅縮小基本音声信号の振幅と被評価音声信号の振幅との差と、振幅縮小基本音声信号の振幅との比を求め、求められた比に基づいて被評価音声の品質を評価するので、基本音声に対する被評価音声の劣化を簡易に定量化して評価することができる。
【００４７】
また、振幅縮小基本音声信号を、基本音声に対応する基本音声信号の振幅を被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅に対して１／１０〜１／３．５の範囲で縮小して生成するので、比較基準としての振幅縮小基本音声信号の波形を適切に生成し、設定することができる。
【００４８】
また、上述した（１）式により求められる数値Ａの大きさに基づいて、被評価音声の品質を評価するので、基本音声に対する被評価音声の劣化として、音声の途切れと音声歪みの大きさとを、それぞれ高速に評価することができる。
【００４９】
また、基本音声信号及び被評価音声信号の所定の単位セグメント毎に、数値Ａを求め、少なくとも数値Ａが負の値となる回数をカウントし、カウントされた数値Ａが負の値となる回数に基づいて、被評価音声の品質を評価するので、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層簡易に評価することができる。
【００５０】
また、数値Ａの大きさ及び数値Ａが負の値となる回数に基づいて、被評価音声の品質を評価するので、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層適切に定量評価することができる。
【００５１】
また、数値Ａが正の値となる回数を更にカウントし、カウントされた数値Ａが正の値となる回数に基づいて、被評価音声の品質を評価するので、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層簡易に評価することができる。
【００５２】
また、数値Ａの大きさ及び数値Ａが正の値となる回数に基づいて、被評価音声の品質を評価するので、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層適切に定量評価することができる。
【００５３】
また、本実施形態にあっては、サーバ側ユニット２１が、音声データ入力部２２と、基本音声データ記憶部２３と、振幅縮小基本音声データ生成部２４と、比較部２５とを有しているので、基本音声に対する被評価音声の劣化を簡易に定量化することができる。
【００５４】
また、振幅縮小基本音声データ生成部２４は、基本音声に対応する基本音声信号の振幅を被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅に対して１／１０〜１／３．５の範囲で縮小して振幅縮小基本音声信号を生成するので、振幅縮小基本音声信号の波形を適切に生成することができる。
【００５５】
また、比較部２５は上述した（１）式に基づいて数値Ａを算出するので、基本音声に対する被評価音声の劣化として、音声の途切れと音声歪みの大きさとを、それぞれ高速に定量化することができる。
【００５６】
また、比較部２５は基本音声信号及び被評価音声信号の所定の単位セグメント毎に、数値Ａを求め、少なくとも数値Ａが負の値となる回数をカウントするので、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層簡易に定量化することができる。
【００５７】
また、比較部２５は数値Ａが正の値となる回数を更にカウントするので、基本音声に対する被評価音声の劣化をより一層簡易に定量化することができる。
【００５８】
次に、図５〜図８に基づいて、本実施形態の音声品質評価システム１０を用いて、基本音声に対する被評価音声の劣化を評価した結果を説明する。図５は、本発明の実施形態に係る音声品質評価システムにおける評価結果の一例を示し、（ａ）は基本音声信号の波形を示す線図であり、（ｂ）は評価結果の値を示す線図である。また、図６〜図８は、本発明の実施形態に係る音声品質評価システムにおける評価結果の一例を示し、（ａ）は被評価音声信号の波形を示す線図であり、（ｂ）は評価結果の値を示す線図である。
【００５９】
図５（ａ）に示されるような基本音声信号が被評価音声信号として受信された場合、数値Ａは、図５（ｂ）に示されるように、音声が存在する部分で負の値が連続して示す。これにより、受信された被評価音声信号の音声品質は、良好であると評価されることになる。
【００６０】
次に、図６（ａ）に示されるような被評価音声信号が受信された場合、数値Ａは、図６（ｂ）に示されるように、被評価音声信号の後半の部分でゼロ付近の値あるいは正の値を示す。これにより、受信された被評価音声信号の音声品質は、被評価音声信号は劣化している、特に被評価音声信号の後半の部分で劣化（音切れ）していると評価されることになる。なお、図６（ａ）に示されるような被評価音声信号のＭＯＳ値は、３程度であった。
【００６１】
次に、図７（ａ）に示されるような被評価音声信号が受信された場合、数値Ａは、図７（ｂ）に示されるように、被評価音声信号の中間のかなりの部分でゼロ付近の値あるいは正の値を示す。これにより、受信された被評価音声信号の音声品質は、被評価音声信号は劣化している、特に被評価音声信号の中間のかなりの部分で劣化（音切れ）していると評価されることになる。なお、図７（ａ）に示されるような被評価音声信号のＭＯＳ値は、２程度であった。
【００６２】
最後に、図８（ａ）に示されるような被評価音声信号が受信された場合、数値Ａは、図８（ｂ）に示されるように、被評価音声信号の全般部分でゼロ付近の値あるいは正の値を示す。また、正の値の大きさもかなり大きな値を示している。これにより、受信された被評価音声信号の音声品質は、被評価音声信号は全般にわたってかなり劣化している（全般に音が小さく、音切れも多い）と評価されることになる。なお、図８（ａ）に示されるような被評価音声信号のＭＯＳ値は、１程度であった。
【００６３】
上述した評価結果からも分かるように、本発明によれば、伝送路を用いて伝送する音声の品質を簡易且つ定量的に評価することができる。
【００６４】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、たとえば図３に示されたフローチャートにおいて、各ステップの順番も適宜変更することができ、また、無線伝送路３及びネットワーク４以外の伝送路を伝送する音声の品質を評価する音声品質評価システムに適用することができる。
【００６５】
また、本実施形態においては、基本音声に対応する基本音声信号の波形を振幅方向に対して縮小して、縮小した基本音声信号（振幅縮小基本音声信号）の波形と被評価音声に対応する被評価音声信号の波形と比較するようにいるが、これに限られるものでなく、被評価音声信号の波形を振幅方向に対して縮小して、縮小した被評価音声信号の波形と基本音声信号の波形とを比較するようにしてもよい。この場合、音声品質評価システムは、被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅を基本音声に対応する基本音声信号の振幅に対して縮小して振幅縮小被評価音声信号を生成し、基本音声信号の振幅と生成された振幅縮小被評価音声信号の振幅との差と、基本音声信号の振幅との比を求め、求められた比に基づいて被評価音声の品質を評価することになる。また、音声品質評価システムは、被評価音声に対応する被評価音声信号の振幅を基本音声に対応する基本音声信号の振幅に対して縮小させた振幅縮小被評価音声信号を生成する振幅縮小被評価音声信号生成手段と、基本音声信号の振幅と振幅縮小被評価音声信号生成手段にて生成された振幅縮小被評価音声信号の振幅との差と、基本音声信号の振幅との比を求める比較手段と、を有することになる。
【００６６】
また、本実施形態においては、基本音声に対応する基本音声信号の波形を振幅方向に対して拡大して、拡大した基本音声信号の波形と被評価音声に対応する被評価音声信号の波形と比較するようにしてもよい。更に、被評価音声信号の波形を振幅方向に対して拡大して、拡大した被評価音声信号の波形と基本音声信号の波形とを比較するようにしてもよい。
【００６７】
また、本実施形態においては、サーバ側ユニット２１は振幅縮小基本音声データ生成部２４を有し、この振幅縮小基本音声データ生成部２４が基本音声データ記憶部２３から基本音声データを読み出し、振幅縮小基本音声データを生成するように構成しているが、予め振幅縮小基本音声データを記憶しておき、この記憶された縮小基本音声データを出力することで振幅縮小基本音声データを生成するように構成してもよい。
【００６８】
また、本実施形態においては、携帯電話１からメインサーバ２に向けて送信を行ったときの無線伝送路３における音声品質を評価するようにしているが、メインサーバ２から携帯電話１に向けて送信を行ったときの無線伝送路３における音声品質を評価するようにしてもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、伝送路を用いて伝送する音声の品質を簡易に評価することが可能な音声品質評価方法及び評価装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る音声品質評価システムを説明するための概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る音声品質評価システムにおける、（１）式の特性を示す線図である。
【図３】本発明の実施形態に係る音声品質評価システムにおける評価方法を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る音声品質評価システムにおける評価例を説明するための線図であり、（ａ）は基本音声信号の波形及び被評価音声信号の波形を示す線図であり、（ｂ）は数値Ａの算出結果を示す線図である。
【図５】本発明の実施形態に係る音声品質評価システムにおける評価結果の一例を示し、（ａ）は基本音声信号の波形を示す線図であり、（ｂ）は評価結果の値を示す線図である。
【図６】本発明の実施形態に係る音声品質評価システムにおける評価結果の一例を示し、（ａ）は被評価音声信号の波形を示す線図であり、（ｂ）は評価結果の値を示す線図である。
【図７】本発明の実施形態に係る音声品質評価システムにおける評価結果の一例を示し、（ａ）は被評価音声信号の波形を示す線図であり、（ｂ）は評価結果の値を示す線図である。
【図８】本発明の実施形態に係る音声品質評価システムにおける評価結果の一例を示し、（ａ）は被評価音声信号の波形を示す線図であり、（ｂ）は評価結果の値を示す線図である。
【符号の説明】
１…携帯電話、２…メインサーバ、３…無線伝送路、４…ネットワーク、１０…音声品質評価システム、１１…携帯電話側ユニット、１２…基本音声データ記憶部、１３…基本音声データ出力部、２１…サーバ側ユニット、２２…音声データ入力部、２３…基本音声データ記憶部、２４…振幅縮小基本音声データ生成部、２５…比較部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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