语音的质量评价方法
PESQ算法介绍与分析
PESQ MOS
LY[j]n
认知模型相关计算式：
PESQ算法的改进
P862.1将PESQ得分映射为MoS-LQO得分 P862.2将PESQ算法扩展到宽带 （300~3400Hz 50~7000Hz)。
PESQ的局限性
当系统中存在下列因素时会导致PESQ的 评分与MoS评分有较大差异，即得到的 PESQ评分不准确。
时间对齐： 1.预处理 2.整体语音的时延估计 3.语句的标识 4.语句的延时估计 5.语句的分割
听觉转换：
பைடு நூலகம்
听觉转换模型
认知模型 描述参考语音信号与失真语音信号在听觉 变换过程中产生的干扰差，通过模拟不对 称和对称语音信号不同部分的不同加权改 进了客观评估分值与MoS分值的相关性。
LX[j]n Draw[j]n 感知相减 非对称 处理 DA[j]n L1阶范数求 Bark域均值 L3阶范数求 Bark域均值 Dn DAn 坏区间 重对齐 坏区间 重对齐 时域 平均 时域 平均 dASYM 计算客 观得分 dSYM
亟待解决的问题 华为现阶段的PESQ算法主要问题是不能够 检测出某些人耳能够感受到的杂音样本， 即注入此杂音异常前后MOS评分变化甚微， 但接听者能够听到这些杂音。
由于尚未了解杂音样本的特征及华为采用 的PESQ具体算法，针对各种可能的情况提 出了几个对PESQ算法的改进方案： 1.样本为响度较小的杂音——加入响度较 大的杂音，测试结果。如果MOS值明显降 低，则说明掩蔽阈值过大，将掩蔽阈值调 小。 2.算法是结果平均化——将算法中时域平 均部分计算平均值改为计算协方差；或者 把语音帧划分得更小。
谢谢！ 谢谢！
Talker echo：讲话者的回声延时在30ms内是不易被察 觉的，因为回声几乎与自己的声音重合，但PESQ算法 只能进行单向评分，无法将接收端发出的信号与收到的 信号进行关联，故评分有误。 Sidetone: PESQ算法在预处理阶段需要将参考信号与退 化信号两者的电平均方根进行电平对齐，如果在传输语 音过程中发生单通，则退化信号在进行电平转换后正常 语音段的电平会明显高于参考信号的值，这将导致 PESQ最终的评分有较大的偏颇。
语音识别中的语音合成质量评估与优化
语音合成是语音识别中的一项重要应用，其质量评估与优化对于提高语音交互系统的整体性能具有重要意义。
下面将分别介绍语音合成质量评估与优化的方法、当前面临的挑战以及未来的研究方向。
一、语音合成质量评估1. 评价指标语音合成质量的评估通常采用以下几种评价指标：（1）清晰度指数（Clarity Index，CI）：用于衡量语音的清晰度，数值越高，说明语音质量越好。
（2）自然度指数（Naturalness Index，NI）：用于衡量语音的自然程度，数值越高，说明语音越接近人类发音。
（3）信噪比（Signal-to-Noise Ratio，SNR）：用于衡量语音信号的质量，数值越高，说明语音信号的纯净度越高。
2. 评估方法常见的语音合成质量评估方法包括主观评估和客观评估。
主观评估是通过人类听觉对语音质量进行评分，但评估结果易受评估人员的主观因素影响。
客观评估则是通过分析语音信号的特征来进行评估，如使用声学模型对语音信号进行建模，再利用机器学习算法对模型输出进行评分。
二、语音合成优化1. 技术手段为了提高语音合成质量，可以采用以下技术手段：（1）使用高质量的语音数据集进行训练，提高声学模型的性能。
（2）采用先进的信号处理技术，如噪声抑制、回声消除等，提高语音信号的纯净度。
（3）利用深度学习技术，如循环神经网络（RNN）、长短期记忆网络（LSTM）等，提高声学模型的自适应学习能力。
2. 优化策略在优化过程中，可以采用以下策略：（1）针对不同的应用场景，选择合适的声学模型和优化算法，以提高语音合成的性能。
（2）采用多模态数据集进行训练，提高声学模型的泛化能力。
（3）对语音合成结果进行反馈，不断优化声学模型和语言模型，提高语音合成的自然度和清晰度。
三、挑战与未来研究方向当前，语音合成质量评估与优化仍面临一些挑战，如评估标准的制定、多语言场景下的适应性、情感表达的准确性等。
未来研究方向包括：1. 开发更加客观、准确的评估方法，以减少主观因素的影响。
VoLTE语音质量评估与测试方法
VoLTE语音质量评估与测试方法一、引言VoLTE即Voice over LTE，是基于LTE网络数据域的语音业务方案。
该方案基于IMS，提供全IP通话。
LTE网络是一种全IP网络，全部业务承载于数据域上，可实现数据与语音业务在同一网络下的统一。
截至2014年1月，全球已经有超过40家运营商开始部署VoLTE服务。
中国移动也宣布将在2014年底之前全网部署VoLTE服务。
VoLTE和高清语音服务预期可以给客户提供更佳的语音用户体验，帮助运营商应对OTT语音冲击和ARPU值下降的不利趋势。
对运营商而言，部署VoLTE将带来两方面的价值，一是提升无线频谱利用率、降低网络成本。
二是提升用户体验。
VoLTE的体验明显优于传统电路域语音。
首先，高清语音和视频编解码的引入显著提高了通信质量；其次，VoLTE的呼叫接续时长大幅缩短，测试表明VoLTE比CS呼叫缩短一半以上。
VoLTE通过全IP的4G网络和IMS服务器提供语音服务，服务的部署需要网络侧和终端侧都作出大量投资和研发。
其实现原理和传统的2G、3G语音服务有很大不同，给运营商，终端厂商，芯片厂商带来了很大挑战。
如何判断重金投资的网络和研发的终端真正带来了更好的用户体验？如何衡量新的VoLTE语音服务语音质量优于2G、3G网络和几乎免费OTT应用？如何衡量评估多种操作系统多种种类的终端在4G网络中语音性能孰优孰劣？回答以上问题需要采用相应测试系统对VoLTE服务进行准确，标准，可重复，自动化的专业测试评价。
通常我们可以采用表一的KPI作为衡量VoLTE服务用户体验的指标。
其中语音质量的至关重要，本文第二、第三节将分别介绍常用语音质量评价方法和Nomad-HD语音测试解决方案。
二、语音质量评估方法介绍语音质量的评估方法包括主观评价和客观评价两大种类。
主观评价指以人为主体进行语音质量评价，由参与评听的评听人根据预先约定的评估准则对语音质量进行打分，它反映了评听人对语音质量好坏的一种主观印象。
语音的质量评价方法
语音质量包括两方面内容：可懂度和自然度。
前者对应语音的辨识水平。
而后者则是是衡量语音中字、单词和句的自然流畅程度。
总体上看可以将语音质量评价可分为两大类:主观评价和客观评价。
1、主观评价主观评价以人为主体来评价语音的质量。
主观评价方法的优点是符合人类听话时对语音质量的感觉，目前得到了广泛的应用。
常用的方法有平均意见得分(Mean Opinion Score，MOS得分)，诊断韵字测试(Diagnostic Rhyme Test，DRT得分)，诊断满意度测量(Diagnostic Acceptability Measure,DAM得分)等。
语音质量的主观评价要求大量的人、大量次数的测听实验，以便能得到普遍接受的结果。
但是由于主观评价耗费大、经历时间长，因此语音质量的主观评价不容易实现。
为了克服主观评价缺点，人们寻求一种能够方便，快捷地给出语音质量评价的客观评价方法。
不过值得注意的是，研究语音客观评价的目的不是要用客观评价来完全替代主观评价，而是使客观评价成为一种既方便快捷并能够准确预测出主观评价价值的语音质量评价手段。
尽管客观评价具有省时省力等优点，但它还不能反映人对语音质量的全部感觉，而且当前的大多客观评价方法都是以语音信号的时域、频域及变换域等特征参量作为评价依据，没有涉及到语义、语法、语调等影响语音质量主观评价的重要因素。
MOS评分：MOS得分方法是由CCITT推荐的主观评价方法，现已广泛作为不同系统之间的比较标准。
它采用五级评分制。
MOS评分五级标准：MOS判分质量级别失真级别5 优不觉察4 良刚有觉察3 一般有觉察且稍觉可厌2 差明显觉察，可厌仍可忍受1 极差不可忍受MOS评分中质量优表示重建语音和原始语音只有很少的细节差异，且若不进行对照听比就觉察不出这种差异；质量良表示重建语音的畸变或失真不明显，不注意听感觉不到；质量一般表示重建语音有比较明显可感知的畸变成失真，但语音自然度和清晰度仍很好，且听起来没有疲劳感；质量差表示重建语音有较强的畸变或失真，听起来已有疲劳感；质量极差表示重建语音的质量极差，听觉无法忍受。
广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求
广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求1. 清晰度：声音质量主要体现在广播节目的清晰度上。
清晰度是指声音的表达是否准确、无噪音、无杂音，听众能够听到明确的声音和语言。
2. 自然度：声音质量中的自然度是指声音是否自然、流畅，听众是否能够感受到广播主播的表达方式和情感。
3. 音色：音色是指声音的音质特点，如高亢、低沉、明亮等。
优秀的声音质量应具备音色丰富、且符合广播节目的主题和风格。
4. 音量平衡：对于多声道广播节目，不同音效的音量应该能够平衡，避免某一声音过于突出或过于低沉。
5. 平衡频谱：广播节目的声音质量应当在频谱上能够保持平衡，即低音、中音、高音能够分布均衡，不出现频谱的偏差。
6. 音频动态范围：广播节目的声音质量应保持一定的动态范围，既要有足够的音量感，又要避免过度压缩，使得声音失真。
7. 清脆度：声音质量的清脆度是指语音的清澈程度，是否能够让听众感受到广播主播语音的生动和饱满。
8. 信噪比：声音质量的信噪比指的是有用信号与背景噪声的比例。
优秀的声音质量应当能够在有噪音环境下，保持有用信号的清晰度和辨识度。
9. 时域特性：声音质量的时域特性主要指频率响应、相位特性等，能够准确传递和还原声音的音调和节奏。
10. 空间感：声音质量的空间感主要指声源的定位和分布感，能够让听众感受到声音来自于一个具体的位置或者环境。
11. 声道分离度：在立体声或多声道广播节目中，声道分离度指的是不同声道的声音互不干扰，并能够清楚地分辨出各个声道的内容。
12. 音响效果：声音质量的音响效果包括回音、混响、立体声效果等，能够增强声音的现场感和观听的乐趣。
13. 音频失真程度：声音质量应当降低音频失真的程度，如畸变、噪声、杂音等，保持声音原始的准确性和清晰度。
14. 频率范围：声音质量的频率范围应涵盖人类听觉范围内的20Hz-20kHz，能够传递高低频的信息。
15. 声音厚度：声音质量的厚度是指声音的稳定感、柔软度和质感，能够给人以饱满、丰满的感觉。
ITU-TP系列语音质量评测标准综述
ｆ ｍｉ ｅ ｎ ｔ ｅｆ ｌ ｆｍｕ ｔ ｄ ａ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ｔｉ ｍａｎ ｙ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｔ ａ ｒＰ—ｓ ｒ ｓＩ Ｕ —Ｔ Ｒｅ ｏ ａ ｌ ｓ ｉ ｈ ｅ ｄ ｏ ｌ ｍｅ ｉ ｐ ｌ ｔ ．Ｉ ｓ ｉ ｌ ｎ ｒ ｕ ｅ ｔ ｉ ｉ ｉ ｃ ｏ ｏ ｈ ｆ ｏ ｅ ｅ Ｔ ｉ ｃ ｍｍｅ ｄ ｔ ｎ ｆ ｅ — ｎ ａ ｉ ｓ ｏ ｒ ｏ ｐ
． ．
５３ ６ 窄带通话应用 单端客观语音 质量 评 价 方 法
．
Ｐ
语 音 质 量 感知 评 价 （ Ｅ Ｑ） ＰＳ ： 窄带电话 网络 及语音编解码 器 端 端 语 音质 量 客 观评 价
方 法
类评价方法 。 （ ）附件 Ｅ： ５ 比较分类评价 （ Ｃ ） Ｃ Ｒ 该附录介绍 了类 似于 Ｄ Ｒ的 Ｃ Ｒ方法 ， 方法 Ｃ Ｃ 该 中参考激励是 隐藏的 ， 并采用 ７分制 Ｃ Ｒ分级标准 。 Ｃ
（ ）附件 ｃ： 化响应检测能力测 试 ３ 量 该标 准描述的是对于 声音 （ 回音 ） 或 的检 测 能力
音 视 频 混 合 测试
的方法 。该方法 使用 ３分 制分 级评 价并 且通 过 听力 测试来筛选主题 。但 遗憾 的是 ， 该标准并 没有详 细地
介 绍该方法 。
表 ２ 客 观模 型 类语 音 质 量 测试 标 准 内容
daq数字语音质量等级判别标准
DAQ数字语音质量等级判别标准一、音频清晰度音频清晰度是衡量语音质量的重要指标之一。
在DAQ数字语音系统中，音频清晰度应达到高保真度，确保语音信号的清晰度和可理解性。
高质量的音频清晰度能够减少语音信号中的噪声和失真，提高语音的辨识度和可听性。
二、音频保真度音频保真度是指语音信号在传输和处理过程中保持原始信号特性的程度。
在DAQ数字语音系统中，音频保真度应达到高保真度，确保语音信号的原始特性和细节得以保留。
高质量的音频保真度能够减少语音信号的失真和变形，提高语音的还原度和真实感。
三、语音识别准确率语音识别准确率是指DAQ数字语音系统对语音信号进行识别和转写的准确程度。
在DAQ数字语音系统中，语音识别准确率应达到高准确率，确保语音信号能够准确识别和转写。
高质量的语音识别准确率能够减少识别错误和误差，提高语音识别的准确性和可靠性。
四、语音传输延迟语音传输延迟是指语音信号从发送端到接收端所需的时间。
在DAQ数字语音系统中，语音传输延迟应尽可能短，以确保实时通信的顺畅和高效。
高质量的语音传输延迟能够减少语音信号的延迟和滞后，提高实时通信的效率和响应速度。
五、语音可扩展性语音可扩展性是指DAQ数字语音系统能够适应不同应用场景和需求的能力。
在DAQ数字语音系统中，语音可扩展性应具备高度的灵活性和适应性，以支持不同用户的需求和使用场景。
高质量的语音可扩展性能够增加系统的适用范围和通用性，提高系统的扩展性和升级能力。
综上所述，DAQ数字语音质量等级判别标准包括音频清晰度、音频保真度、语音识别准确率、语音传输延迟和语音可扩展性等方面。
这些方面共同构成了DAQ数字语音质量等级的评估标准，为确保高质量的语音通信提供了重要参考。
语音质量MOS的使用原理
语音质量MOS的使用原理
语音质量MOS（Mean Opinion Score）是一种常用的主观评价语音质量的方法，其使用原理如下：
1. 选择评价者：MOS评测需要选择一组评价者，一般由人工主观评价员组成，他们对语音质量有一定的专业知识和经验。
2. 提供语音样本：根据评测需要，选择一组语音样本供评价者使用。
这些样本通常是从真实通信中提取的，并覆盖各种不同的语音场景和内容。
3. 评分过程：评价者听取每个语音样本，并给其一个整数分数（通常在1到5之间）。
分数越高，表示语音质量越好；分数越低，表示语音质量越差。
4. MOS计算：对于每个语音样本，将所有评级进行平均得到一个平均意见分数（Mean Opinion Score），作为语音质量的综合评价。
MOS的优点是能够从人的主观感受的角度评价语音质量，这些主观评价常常能够反映真实通信中出现的各种问题。
然而，MOS评测受评价者个体差异和主观因素的影响较大，结果会有一定程度的主观性和不确定性。
因此，在实际应用中，还需要结合客观评测方法来进行综合评价。
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语音的质量评价方法
1.信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)
SNR一直是衡量针对宽带噪声失真的语音增强算的常规方法。
但要计算信噪比必需知道纯净语音信号，但在实际应用中这是不可能的。
因此，SNR主要用于纯净语音信号和噪声信号都是己知的算法的仿真中。
信噪比计算整个时间轴上的语音信号与噪声信号的平均功率之比。
2.分段信噪比(Segment Signal-to-Noise Ratio，SegSNR)
由于语音信号是一种缓慢变化的短时平稳信号，因而在不同时间段上的信噪比也应不一样。
为了改善上面的问题，可以采用分段信噪比。
3.PESQ(Perceptual Evaluation of Speech Quality)
2001年2月，ITU-T推出了P.862 标准《窄带电话网络端到端语音质量和话音编解码器质量的客观评价方法》,推荐使用语音质量感知评价PESQ算法，该建议是基于输入-输出方式的典型算法，效果良好。
PESQ算法需要带噪的衰减信号和一个原始的参考信号。
开始时将两个待比较的语音信号经过电平调整、输入滤波器滤波、时间对准和补偿、听觉变换之后, 分别提取两路信号的参数, 综合其时频特性, 得到PESQ分数, 最终将这个分数映射到主观平均意见分(MOS)。
PESQ得分范围在-0.5--4.5之间。
得分越高表示语音质量越好。
4.对数似然比测度（Log Likelihood Ratio Measure,LLR）
坂仓距离测度是通过语音信号的线性预测分析来实现的。
ISD基于两组线性预测参数(分别从原纯净语音和处理过的语音的同步帧得到)之间的差异。
LLR可以看成一种坂仓距离（Itakura Distance,IS），但IS距离需要考虑模型增益。
而LLR不考虑模型增益引起的幅度位移，更重视整体谱包络的相似度。
5.对数谱距离（log spectral distance，LSD）
对数谱距离的定义
6.可短时客观可懂(Short-Time Objective Intelligibility,STOI)
0-1范围，值越大，可懂度越高
7.加权谱倾斜测度(Weighted Spectral Slope,WSS)
WSS值越小说明扭曲越少，越小越好，范围。