電話機通話品質標準規格
IP 電話端末（ハンドセット）

測定法

CES‑Q003M‑1

２００４年９月３０日

情報通信ネットワーク産業協会

目次

1. 本規格の目的 ................................................................................................................ 2
2. インターフェース ......................................................................................................... 2（１）機能・構成.......................................................................................................... 2（２）各部の特性.......................................................................................................... 2
3. 測定信号 ....................................................................................................................... 4
3.1 擬似音声を使用する場合........................................................................................... 4
3.2 実音声を使用する場合 .............................................................................................. 5
4. ラウドネス定格 ............................................................................................................. 5
5. 遅延時間 ....................................................................................................................... 5
5.1 送話遅延時間............................................................................................................. 5
5.2 受話遅延時間.............................................................................................................. 6
6. 歪み劣化指数 IE 測定.................................................................................................... 6
7. エコーリターンロス測定............................................................................................... 6
8. 端末結合損失 ................................................................................................................ 69.

無通話時雑音 .............................................................................................................. 6
9.1 送話 ............................................................................................................................. 6
9.2 受話 ............................................................................................................................. 7

10. R 値の測定................................................................................................................... 7
10.1 簡便法 ....................................................................................................................... 7
10.2 直接法..................................................................................................................... 10(1) 劣化指数 Ie............................................................................................................ 10① 測定から導出する場合..................................................................................... 10② 表の数値を参照する場合 ................................................................................. 10(2) その他の E-Model パラメーター ........................................................................... 1010.3 測定にあったての注意事項 .................................................................................... 11(1) 電気的信号の入出力方法 ....................................................................................... 11(2) ノイズの問題........................................................................................................ 12
11. ＩＰ負荷.....................................................................................................................13
11.1 遅延揺らぎ .............................................................................................................. 13
11.2 パケット損失は ..................................................................................................... 13
引用規格・文献.................................................................................................................14-1-

Ver.1.9.2 2004/10/12

1. 本規格の目的
平成１５年 5 月 20 日付けで、電話機通話品質標準規格 IP 電話端末（ハンドセット）を制定した。その後、1 年にわたり CIAJ 内部で運用法等を検討する過程で、海外規格との整合、
説明不足、誤記などを追記訂正し、平成１６年９月３０日付けで第 2 版を作成した。これを運用するにあたり、この規格に規定された特性値をどのように測定するかを規定したものが本規格であり、特性規格の規定と表裏一体をなすものである。

2. インターフェース
ITU-T

勧告 P.1010 の Half Channel Codec の概念を適用する。
（１）機能・構成

受信側
ｼﾞｯﾀの
吸収

ﾊﾟｹｯﾄの
分解

復号化

DA変換

符号化

AD変換

LAN

被測定
端末

I/F

送信側
ﾊﾟｹｯﾄの組み立て②①

図１／CES-Q003M-1
注）AD,

③

インターフェースの構成

DA 変換は必須ではない。

②のディジタルインターフェース、あるいは③のアナログインターフェースにおいて、測定器と接続する。
この図では、被測定端末との間で呼を確立（通信状態と）する機能は、省略してある。
（２）各部の特性【送信部】伝搬遅延のジッタ：±10ｍｓ以下であること
周波数特性：③から①、あるいは②から①までの周波数特性は、図２に示す
ITU-T 勧告 P.３１０

Fig. B3/P.310 の範囲内にあること。

【受信部】伝搬遅延のジッタ：±20ｍｓ以下であること
周波数特性：①から③、あるいは①から②までの周波数特性は、図２に示す ITU-T
勧告 P.３１０

Fig. B3/P.310 の範囲内にあること。

-2-

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dB

Loss

40

0,9

0,25
0,0
–0,25
80 1001000

3000

3400 3600

Frequency

図２／CES-Q003M-1

4000 HzT1205740-93/d04

インターフェース受信部周波数特性許容範囲
FIGURE B.3/P.310

Attenuation/frequency distortion of the sendingor receiving sides of the reference codec

注）インターフェースの伝搬遅延の絶対値は問わない。
（インターフェース固有の遅延時間が明確であれば、被測定端末と対向させて測定したオーバーオールの遅延時間から、この固有の時間を差し引けば、被測定端末の遅延時間が求められるため）符号化歪み：CIAJ 規格 CES-Q003 に定める IP 負荷条件において、①に於ける信号を入力信号、②に於ける信号を出力信号としたとき、ITU-T 勧告 P.862 に従って求められる PESQ の値が、図３の範囲にあるものとする。
注）送話遅延時間の測定時は、IP 網側の劣化無しの状態で測定する。従って、被測定端末と対向するイン
ターフェースの遅延揺らぎに対する耐性は、被測定端末の送出パケットの揺らぎ程度の範囲で有ればよい。

5

MOS(PESQ)

4

3

2

1
0

10

20

30

40

50

⊿τ(ms)-3-

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図３／CES-Q003M-1

インターフェース受信部の遅延揺らぎに対する MOS(PESQ)許容範囲
レベル精度：ITU-T 勧告 G.711 符号化を用いた場合においては G.711 Table1a〜2bの Note１に示された関係をもってディジタル符号とアナログ信号レベル（ｄBm）が関係づけられる（変換される）ものとする。
その他の符号化則においては、過負荷（最大振幅）点が G.711 符号の場合と一致するよ
うに関係づけるものとする。
アナログ信号レベルの精度は、±0.3ｄB 以内とする。

3. 測定信号ITU-T 勧告 P.50 に準拠した擬似音声、P.800 に従って録音された８秒程度の実音声を使用すること。
3.1 擬似音声を使用する場合
勧告 P.50 には、男声と女声を模擬した異なる 2 種類の擬似音声が定義されている。これらの継続時間はそれぞれ１０秒である。
これらの原信号から以下の操作を施し、測定信号を生成する。
•

短時間パワー包絡波形が収束し、個々の音韻の途中とはならない点で分割し、2,500ms（±400ms）の４つ以上の偶数個の短区間（図４の Seg.N）に分割する。

•

男声の偶数番短区間を女声の対応する短区間と置き換える。
（女性の偶数番短区間
を男声の対応する短区間で置き換える方法でもよい）•

すべての短区間の境界に 700ms 程度（±150ms）の無音区間を挿入する。

男声擬似音声
Seg.1

Seg.2

Seg.3

Seg.4

女声擬似音声
Seg.1

Seg.2

Seg.4

700ｍｓの無音を挿入

測定信号
Seg.1

Seg.3

Seg.2

Seg.3

Seg.4

女声と入れ替える-4-

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図４／CES-Q003M-1

測定信号の生成法

3.2 実音声を使用する場合
実音声を使用する場合は、少なくとも男女各２名以上の異なった発声者による音声サン
プルを使用すること。感度、Ie を算出する場合は、これら複数の試験信号で測定された平均値を最終的な測定値とする。

4. ラウドネス定格
IP 負荷条件は０として測定する。

3 章で記述した信号を使用する。
ITU-T 勧告 P.64 のディジタル電話機と同様な方法で感度を測定する。
送話の場合の MRP でのパワー平均音圧レベルは-4.7dBPa∗（±3dB）とする。
受話の場合の IP 網送出パワー平均レベルは、過負荷点から-18dB∗∗（±１dB））とする。
測定された感度を用い、勧告 P.79 のアルゴリズムに従いラウドネス定格を算出する。

5. 遅延時間
3 章で記述した信号を使用する。
送話遅延時間の測定においては、MRP 点の音響信号を入力信号、インターフェース受
信部の②あるいは③の点の信号を出力信号として、遅延時間測定ソフト（ITU-T 勧告
P.862 のアルゴリズム）に従い入出力信号間の短区間相互相関から遅延時間を算出する。
被測定端末をインターフェースに接続した状態で、遅延時間を測定し、既知のインターフェースの遅延時間を差し引くことにより、被測定端末の遅延時間を求める。
この操作を信号の累積時間長が３分間以上になるように繰り返して測定をおこない、各回の測定値の平均値を測定結果とする。
測定に先だって、被測定端末の内部状態を初期化しておくこと。（リセットボタンなどが筐体外部に無い場合は、電源をＯＦＦすることによって初期化されたものと見なす）
5.1 送話遅延時間
IP 負荷条件は０とする。

入力信号は、MRP での音響信号（擬似口前方にハンドセットを置かない状態）とする。
従って、MRP と、被試験端末送話口の位置の違いによる伝搬遅延時間の差は無視する。
送話出力信号は、インターフェースで復号化されたディジタル信号とする。
注）端末出力パケットはジッタをともなうので、入出力信号の対応する１時刻のみの差を持って遅延時間としてはならない。

∗

ITU-T 勧告 P.50
ITU-T 勧告 P.800 B.1.7 に準拠して録音した実音声では大きなピークが存在する場合があり、このような場合は、ソフトクリップ処理で過剰なピークを抑えて使用するか、-26dB 程度まで落とした方がよい。
∗∗-5-

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5.2 受話遅延時間
ＩＰ負荷を規格 CES-Q003-1 に従って設定する。
入力信号は、インターフェースの符号化器へ入力するディジタル信号とする。
出力信号は、ITU-T 勧告 P.57 の Type１擬似耳を受話器に結合した時、擬似耳出力音声(電気)信号の受話入力着目点に対応する点とする。従って、端末受話器から擬似耳マイクロフォンまでの空間伝播、マイクロフォンの電気音響変換の時間は無視する。
注）端末入力パケットはジッタをともなうこと、一般的に端末内では、この揺らぎを吸収する機構を有しているので、入出力信号の対応する１時刻のみの差を持って遅延時間
としてはならない。

6. 歪み劣化指数 Ie 測定
CIAJ 電話機通話品質標準規格

IP 電話端末（ハンドセット） (CES-Q003-1)に示す

IP 負荷条件において、以下に規定する時間長の測定信号か、これより短い信号を用いる場合は、複数回の測定をおこない、その総時間長が以下の時間長以上であること。
負荷条件

時間長

０

８秒以上

１

94 秒以上＊）２

32 秒以上３

16 秒以上＊）ITU-T Y1541 勧告において、パケット損失率、遅延揺らぎは 1 分間以上の観測値としているが、一般的なパケットサイズ 10〜30ms で廃棄されるパケット数は 1 分間では６〜１８個になる。少ない廃棄数では、廃棄された箇所によって劣化が異なる。このため測定値の安定性を確保する意味から 30ms のパケットサイズでも廃棄数が 10 個以上となるような信号の時間長とした。

7. エコーリターンロス測定
ITU-T 勧告 G.122 Annex A に準拠した方法で測定する。ただし、測定信号は３章で記述された信号を使用する。また、周波数的に G.122 Annex B に示される 1/f 荷重をかけて損失とする。

8. 端末結合損失
ハンドセットを ITU-T 勧告 P.310 Fig.B8/P.310 で示されるように自由空間内に設置した状態で、第６項と同様にして、端末受話入力から、送話出力までの損失を測定する。

9. 無通話時雑音
9.1 送話
送話器を動作させ、送話器に対する音響信号入力がない状態において、端末出力から送出されるパケットに含まれる無通話信号の Psophometric 荷重信号パワーレベルを測定する。Psophometric 荷重は、ITU-T 勧告 O.41 で規定される。

-6-

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9.2 受話
端末に対して IP 網側から G.711 符号化の信号レベル０（μ則）のディジタル符号を入力した状態において、受話器に結合された ITU-T

P.57 Type１擬似耳で検出される無通話時雑音の A 荷重音圧レベル（dBPa(A)）を測定する。A 荷重は
IEC651 勧告で示される。

10. R 値の測定
10.1 簡便法
ITU‑T勧告P.862に示された音声歪みの客観測定法(PESQアルゴリズム）により平均オピニオ
ン値（MOS）を推定する。
ITU‑T勧告G.107 Fig.B2あるいはAppendix

Iに示される変換式を用いて、このMOSをR値に変換する。
但し、この方法が適用出来るのは・

端末の遅延時間が短く、かつエコーリターンロスが十分大き場合

かつ・電話機としての電気・音響的特性がG.107のデフォルト値に近いことが確認されている場合に限定される。
被測定端末の入出力信号は以下のようにする。
送話：
入力信号：擬似口前方の MRP に置かれたマイクロフォン出力信号
出力信号：インターフェースで復号化されたディジタル信号-7-Ver.1.9.2 2004/10/12

被測定IP端末
送話系

MRP

擬似口
Encode端末への入力信号

端末からの出力信号

IRSmod
送話特性

外部の付加処理

PESQソフトでの入力信号

IRSmod
受話特性

DecodePESQソフトでの出力信号
P.862添付のPESQソフト処理

IRSmod
受話特性

客観推定

図５／CES-Q003M-1

送話 MOS 特性推定時の入出力信号の取得点（太波線は IP 区間）-8-Ver.1.9.2 2004/10/12

受話：
入力信号：インターフェースの符号化器へ入力するディジタル信号
出力信号：受話器に結合された擬似耳の出力信号

被測定IP端末
受話系

擬似耳

Decode端末への入力信号

端末からの出力信号

外部の付加処理P.862添付のPESQソフト処理

EncodePESQソフトでの入力信号

IRSmod
送話特性

PESQソフトでの出力信号

IRSmod
受話特性

IRSmod
受話特性

客観推定
擬似音声
データ

注）ITU-T勧告P.862に添付のソフトでは、IRSmod受話特性がソフト内部に組み込まれており、入出力信号に付加されるが、出力信号に対して付加されない（図の点線を実線の）ように改造する必要がある。

図６／CES-Q003M-1

受話 MOS 特性推定時の入出力信号の取得点（太波線は IP 区間）

注）ITU-T 勧告 P.862 に添付されているソフトのように、出力側信号に対してはソフト
内部で Mod.IRS 受話特性が入るものがあり、使用にあったって注意を要する。
（受話のMOS 推定には、この特性を除去して計算する必要がある）
MOS から R 値への変換
ITU-T 勧告 G.107 Fig.B2 の MOS−R の変換曲線あるいは、APPENDIX

I の変換式を用いて R 値に変換する。

-9-

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10.2 直接法
(1) 劣化指数 Ie①測定から導出する場合

ITU-T 勧告 P.833（主観評価）、P.834（客観評価）に示された方法により導出する。
ITU‑T勧告P.834に示された方法により、劣化指数IeをITU‑T勧告P.862に示されたような音
声歪みの客観測定法を拡張してIeを直接求める。ITU‑T勧告G.107において、求められたIe
および、測定された端末のラウドネス定格、遅延時間、エコー減衰量等のパラメータを適用してR値を求める。
パラメーターのうち、Dｒ、Ds：送話器の近接音源と遠方音源に対する感度の違いを表す係数については、端末 （ハンドセット）の形状が伝統的な固定電話機と大幅に違わない限り、
G.107のデフォルト値を用いて良い。
Ps、Pr：端末の周囲騒音音圧レベルについては、高騒音下で使用される場合を除き、G.107のデフォルト値を用いて良い。
量子化歪み単位数：PSTN側はG.711符号化の１リンクを想定しているので、利便性ファクタAは、本規格は固定電話機を想定しているので

０

１

に固定。

に固定。

送話者エコーラウドネス定格TELR、荷重エコー減衰量WEP1Lについては、端末がエコーキャ
ンセラーを内蔵しているため＊、十分なS/Nを持って測定できない場合については、G.107のディフォルト値を用いて良い。
０ｄBｒ点での回路雑音Ncは、送話器への周囲騒音の入力が無い状態で測定する。雑音レベ
ルが低く、測定限界を下回る場合は、G.107のディフォルト値としてよい。
受話側の残留雑音Nforは、パケット上の音声データ（ぺーロード）として

信号無し

状

態としたときの音響的雑音出力とする。雑音レベルが低く、測定限界を下回る場合は、G.107のディフォルト値としてよい。
②

表の数値を参照する場合

以下の条件が満たされる場合は、ITU-T

G あるいは P シリーズ勧告に掲載された数＊＊値を使用することが出来る。
・

端末の「ジッタバッファ」は IP 網で発生する「遅延揺らぎ」を完全に吸収でき、端末では、新たなパケット損失は発生しない。

・

端末内での音声信号符号・復号器は IT2U-T に完全に準拠している。

(2) その他の E-Model パラメーター
送話ﾗｳﾄﾞﾈｽ定格（SLR）、受話ﾗｳﾄﾞﾈｽ定格（RLR）、側音ﾏｽｷﾝｸﾞ定格（STMR）、荷重エコー＊

IP フォンにおける受話器側から音響的に漏れて送話器に戻る音声信号の損失を大きくするための音響エコーキャンセ
ラーあるいは、TA 内部のハイブリッドで電気的に戻る音声信号の損失を大きくする回線エコーキャンセラーを指す。これらの損失が小さいと、対向側で送話者エコーを生ずることになる。
＊＊
具体的には ITU-T Rec. G.113 Appendix I および TTC 標準 JJ-201 の 6.2.1 項参照のこと-10-

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経路損失（WEPL）、平均片道遅延時間（T）、送話側で発生する回路雑音（Nc）、受話側で発声する残留雑音（Nfor）は上記の方法で求めた測定値を使用する。
TELR（送話者エコーﾗｳﾄﾞﾈｽ定格）は、TELR=SLR+RLR＋ELR として算出。
送話の D ﾌｧｸﾀｰ（Ds）、受話の D ﾌｧｸﾀｰ（Dr）は送話器、受話器の外部形状、指向性に依存して決まるが、通常の固定電話ではほぼ G.107 勧告中の標準値とみて差し支えないことと、測定には空間的な音響状態を一定に保てる設備が必要であるためここでは記述していない。
送話、受話側の周囲騒音レベル Ps,Pr も同様な理由から勧告中の標準値を使用する。
また、PCM 符号化に伴う、量子化ひずみ単位（qdu）、利便性に依存する期待ﾌｧｸﾀｰ（A）
についても勧告に示された標準値を使用する。
表１／CES-Q003M-1

R 値導出に使用する E-Model パラメータの推奨値と許容値

E-Modelパラメータ

送話のラウドネス定格
受話のラウドネス定格
側音マスキング定格
受話側音定格受話のDファクター
送話のDファクター
送話者反響ラウドネス定格（受話者反響）荷重反響経路損失
反響路平均片方向伝搬遅延時間
反響路一巡伝搬遅延時間
反響の無い場合の片方向伝搬遅延時間
量子化歪み単位
機器劣化指数パケット損失に対する耐性ファクター（使用せず）
ランダム生起のパケット損失率（使用せず）
送話側回路雑音レベル
受話側残留雑音レベル
送話者周囲騒音レベル
受話者周囲騒音レベル
利便性ファクター

通話方向

パラメータ
略号
SLR
RLR
STMR
LSTR
Ds
Dr
TELR
WEPL
T
Tr
Ta
qdu
Ie
Bpl
Ppl
Nc
Nfor
Ps
Pr
A

端末→PSTN
推奨値
測定値を使用測定値を使用測定値を使用測定値を使用３ に固定
３ に固定
65dB固定110dBに固定測定値を使用２ｘTを使用Ta＝T"１"に固定測定値
測定値
測定値
３５ｄBA に固定
３５ｄBA に固定
0 に固定

近似値
STMR+Dｒ-70dBm0p-64dBm0p-

端末←PSTN
推奨値
近似値
測定値を使用測定値を使用測定値を使用測定値を使用STMR+Dｒ
３ に固定
３ に固定
ELRは測定値を使用
65ｄB
110dBに固定測定値を使用２ｘTを使用Ta＝T"１"に固定測定値
測定値-70dBm0p
測定値-64dBm0p
３５ｄBA に固定
３５ｄBA に固定
0 に固定-

10.3 測定にあったての注意事項(1) 電気的信号の入出力方法
GW タイプにおいては、FXS 端子に対して直接電気的に入出力する方法をとってもよい。
この場合、入力時の信号源インピーダンスは６００Ωとし、入力レベルは-15
ｄBm とする。また、直流ループを形成し、通話状態を維持するものとする。
出力側の負荷インピーダンスは６００Ωとし、直流ループを形成し、通話状態を維持するものとする。出力検出装置の入力インピーダンスは、負荷イ
ンピーダンスに影響を与えないよう、十分高い値とする。
入力、出力とも直流電流は、製造者の推奨値を使用する。
以下の条件を満たす場合、ハンドセット端子（モジュラーコネクター）を利用し入出力する方法を暫定的に認める。

-11-

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・

入力信号源のインピーダンス、信号レベルが送話器を使用した場合と同等であること。

・

出力終端インピーダンスが受話器を使用した場合と同等であること(2) ノイズの問題
電話周波数帯域内で、測定に用いる（擬似）音声信号に比べ３０ｄB 以上の S/Nを確保すること。

-12-

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11. ＩＰ負荷
11.1 遅延揺らぎ
生起確率は次の指数分布に従うものとする。
確率密度分布関数 f(x)は、
f(x)＝λｅ−λｘｘ≧0f(x)＝0ｘ<0

ここでλは生起確立を決めるパラメータである。
この規格でいう 遅延揺らぎ幅 とは、ITU‑T 勧告 Y.1541 Appendix II で定義される
IPDV であり、1x10‑3 の生起確立に相当する

揺らぎ幅

である。

例えば、IPDV を５０ｍｓとすると、指数分布の累積確率∫0x f(x)dx＝１−ｅP(ｘ＜ｘ0)＝0−λｘから、λは 0.13816 となる。
参考までに、指数分布の平均値は、１／λなので、このときの遅延揺らぎの平均値は7.238 ｍｓとなる。
表２に、各負荷条件に対するλの値を示す。
表２／CES-Q003M-1 IP 網負荷遅延揺らぎの設定値と許容誤差
条件番号

0

1

2

3

遅延揺らぎ幅 (規定値；累積確率

−

10

25

50

上記許容誤差（ms）

−

±2

±5

±10

遅延揺らぎ幅平均値 (ms)

−

1.48

3.66

7.24

上記許容誤差（ms）

−

±0.2

±0.4

±0.8

λ

−

0.69080.27320.1382

99.9%点 ms)注）100,000 以上のパケットにおいて適合度を確認するものとする。

11.2 パケット損失は
生起確率はランダムな一様分布とし、バースト的な生起は無いものとする。
表３／CES-Q003M-1 IP 網負荷パケット損失の設定値と許容誤差
条件番号

0

1

2

3

損失率（％）

−

0.3

１

3

上記許容誤差（％）

−

±0.03

±0.1

±0.3

注）100,000 以上のパケットにおいて適合度を確認するものとする。

-13-

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引用規格・文献
CIAJ 電話機通話品質標準規格

IP 電話端末（ハンドセット）

CES‑Q003‑2 2004 年 5 月 20

日版
ITU‑T 勧 告 G.122 Influence of National Systems on Stability and Talker Echo inInternational Connections(03/93)
ITU‑T 勧告 G.113 Transmission impairments due to speech processing (02/2001)
ITU‑T 勧告 G.107 The E‑Model, a computational model for use in transmission planning(07/2002)
TTC 標準 JJ‑201.01 IP 電話の通話品質評価法（04/2003）
ITU‑T 勧告 P.50 Artificial Voices (03/93)
ITU‑T

勧告 P.1010

Fundamental voice Trannsmission Requirements and Objectives

for VoIP terminals and Gateways
ITU‑T 勧告 P.310 TRANSMISSION CHARACTERISTICS FORDIGITALTELEPHONE BAND (300‑3400 Hz)

TELEPHONES(02/96)

ITU‑T 勧告 P.862 Perceptual evaluation of speech quality (PESQ), an objective method
for end‑to‑end speech quality assessment of narrow‑band telephone networks

andspeech codecs(02/2001)
ITU‑T 勧告 G.711 Pulse code modulation (PCM) of voice frequencies (11/88)
ITU‑T 勧告 P.79 Calculation of Loudness Ratings for telephone Sets (03/93)
ITU‑T 勧告 P.57 Artificial

ears(07/2002)

ITU‑T 勧告 O.41Psophometer for use on telephone‑type circuits(10/94)
ITU‑T 勧告 P.833（主観評価）、
Methodology for derivation of equipment impairment factors
from subjective listening･only tests(02/2001)
ITU‑T 勧告 P.834（客観評価）Methodology for the derivation of equipment impairment
factors from Instrumental Models(07/2002)
IEC 651: 1979, Sound level meters-14-

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