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SJ 20771-2000 军用通信系统音质的MOS评价法
标准中涉及的相关检测项目
根据标准《SJ 20771-2000 军用通信系统音质的MOS评价法》,该标准旨在评估军用通信系统的音质。以下是标准中提到的相关检测项目、检测方法以及涉及的产品的一般介绍:
检测项目:1. 音质评价:通过主观和客观的分析,评估通信系统的整体音质。
2. 语音清晰度:分析系统传输语音的清晰程度。
3. 环境适应性:评估通信系统在不同环境条件下的音质表现。
4. 信号延迟:测量语音信号在传输过程中的延迟时间。
5. 噪声抑制:分析系统对背景噪声的抑制能力。
检测方法:1. 主观评价方法(MOS):采用意见评分法(Mean Opinion Score),通过测试小组对通信系统的音质进行评分。
2. 客观评价方法:使用仪器设备对系统的频响、失真度、信噪比等技术指标进行测量。
3. 仿真测试:在实验室环境中模拟实际使用场景,对通信系统进行全面测试。
4. 实地测试:在不同的实际环境条件下进行现场测试,以验证系统的实际表现。
涉及产品:1. 军用无线电通讯设备:包括各种类型的无线电收发器。
2. 通信卫星地面站系统:用于接收和发送卫星信号的地面设备。
3. 军用电话系统:为战场和指挥中心设计的专用电话设备。
4. 综合通信系统:集成多种通信手段的综合系统。
以上内容为基于标准要求的概述,具体的检测项目和方法可能在实际应用中根据标准的详细指南进行调整和扩展。
SJ 20771-2000 军用通信系统音质的MOS评价法的基本信息
标准名:军用通信系统音质的MOS评价法
标准号:SJ 20771-2000
标准类别:电子行业标准(SJ)
发布日期:2000-10-20
实施日期:2000-10-20
标准状态:现行
SJ 20771-2000 军用通信系统音质的MOS评价法的简介
本规范规定了军用通信系统音质的平均意见分(MeanOpinionScore简称MOS)评价方法的测试语音材料、规程、技术条件及要求。本规范适用于军用通信系统及网络中对研制、生产的语音编码器、语音终端(或设备)或语音系统进行音质主观评价,并定量给出被测系统用的MOS评定结果。本标准也适用于通信系统及网络中对语音编码设备及语音系统进行评价。SJ20771-2000军用通信系统音质的MOS评价法SJ20771-2000
SJ 20771-2000 军用通信系统音质的MOS评价法的部分内容
中华人民共和国电子行业军用标准FL5895
SJ20771—2000
军用通信系统音质的MOS评价法
MOS method of speech quality assessmentfor military communication systems2000-10-20发布
2000-10-20实施
中华人民共和国信息产业部批准1范阖
2、引用文件
3定义
4般要求
5详细要求
附录A基本测试语音材料(补充件)附录B滤波器参数及传输特性(补充件)附录CMOS法测试投票意见记录表(补充件)附录DMOS评定意见参考(补充件)次
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中华人民共和国电子行业军用标准军用通信系统音质的MOS评价法
MOS meehod of speech quality assessmentfor military communication systems1范围
sJ2077t—2000
1.1主题内容
本标准规定了军用通信系统音质的平均意见分(MeanOpinion Score简称Mos)评价方法的测试语音材料、规程,技术条件及要求。1.2适用范围
本标准适用于军用通信系统及网络中对研制、生产的语音编码器、语音终端(或设备)或语音系统进行音质主观评价,并定風给出被测系统的MOS评定结果。本标准也适用于通信系统及网络中对语音编码设备及语音系统进行评价。2引用文件
GB1781-92测试录音带
GB2019-87磁带录音机基本参数和技术要求GB7347--87汉语语音长时平均功率谱GB/T13427—92增量调制终端设备技术要求GE/T13504--92没语清晰度诊断押韵测试(DRT)法ITU-TG.72616、24、32、40kbit/s自适应差分脉冲编码调制(ADPCM)(1992年9月11日)
ITU-T G.729使用共轭结构代数码激励线性预测的8kbit/s语音编码(1996年 3月)
3定义
3.t加权平均意见分weightedMOS对各种投票意见按规定数值进行加权之后,再平均的MOS得分,见5.4.5条公式(1)。3.2加权标准偏差weighted standarddeviation按投票概率加权投票意见方差得到的标准偏差,见5.4.5条公式(2)。该偏差只适用于音质MOS评价法的统计应用。3.3 测试语音单元 test speech unit由三个测试语句构成的、-一次评听投票用的语音单元。中华人民共和国信惠产业部2000-10-20发布2000-10-20实施
SJ20771-2000
3.4测试语音源表testspeechsourcelist由每个发音人都发个测试语音单元(可以是相同和不同的单元)的音所选测试语音单元构成的表。
3.5测试语音源集合testspeechsourceset按语音源表发音,以模拟录音方式录制在磁带上或数字采集方式生成数据文件存在光盘或磁盘上的,可供测试选用的测试语音源。4一般要求
4.1语音材料集合
MOS评价方法对被测语音系统给出整体音质的评价,语音材料应当由经过语音平衡、幅度基本符合分布、长时平均功率谱一般应符合GB7347的规定,耳规模足够大的语句集合构成。
4.2测试要求
4.2.1为使评价结巢可靠,测试队伍必须达到5.4.1条的要求。4.2.2参考测试语育条件和被测语音系统的条件的激励必须符合5.4.3.1条的要求。4.2.3每种条件使用的语音源,必须至少包含每个发音人一个语音单元。4.2.4全部测试条件的语音信号单元之间的平均能量(或声级(A))之差宣控制在土2B之内。
5详细要求
5.1语音材料集合的构成
5.1.1测试句表
考虑大型评价测试的需要,共包括10个句子表,每表18个语句,每三句作为一个测试语音单元。
5.1.2句子长度
一般由包含10个左右音节组成,见附录A(补充件)。5.2语音源的建立
5.2. 1 发音人
至少由三男、三女讲标准普通话的人发音,有条件时,最好由电台和电视台的播音员发音。
5.2.2发音环境
应在背景噪声低于25~30超(A)、混响时间低于0.5s(500Hz的安静办公室录音。有条件时,最好在经过声学处理的录音棚内完成语音源的录制。5.2.3发音要求
按每秒3~4个音节(字)的速度、正常语调和语气发音,并力求音量平衡。每个句子之间停顿1s左右,每个测试语音单元之间停顿3~4s左右。5.2. 4 录音方式
分为模拟录音和数字录音两种方式。5.2.4.1模拟录音
应尽可能使用符合GB2019中一等品录音机,如使用其他高保真录音机,其非线性- 2 -
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SJ 20771—2000
失真应小于0.3%、抖动小于0.03%,应使用符合GB1781要求,或接近于它的低噪声磁带。
5.2.4.2数字录音
5.2.4.2.1录音条件
应采用不低于8000Hz频率取样和不低于16位线性PCM编码进行录音。5.2.4.2.2录音文件格式
按测试语音单元生成指定格式的数据文件。为便于操作,每个文件名应标志发音人的性别及编号。
5.2.5发音声级
应符合GB/T13504中5.6条的要求。5.2.6测试语音集合
按5.1.1条的句子表,依次由男、女声的每个发音人对表中的测试语音单元发音。为测试应用方便,每人只发本表中一个单元的音,这便得到一个标准语音源表,并根据媒体条件,按前述各项要求进行测试源的录制。全部测试语音源表都照此发音,这即构成测试标准语音源集合。
5.3测试语音材料的建立
测试语音材料应包括被测语音系统的测试材料和参考测试语音材料。5.3.1被测语音材料的建立
5.3.1.1使用语育材料的规模
对于任何一个被语音系统进行音质的MOS评估,至少使用一个标准测试语音源表的发音,必要时,最好使用两个表的发音。5.3.1.2被测系统测试信号的生成被测信号的生成见图1。
测试源信号
被系统
测试信号
图1被测信号生成
5.3.t.2.1测试信号采集
不推荐模拟录音采集,般用8000Hz频率采样和不低于线性16位PCM编码格式数字录音,并生成标志被测系统条件和语音源信号条件的数据文件。5.3.1.2.2注意放音和采集的接口要求要特别注意被测语音系统和信号采集装置的输入、输出阻抗和信号电乎接口条件。当阻抗不匹配和电平不适合时,应设法使其阻抗匹配,并将电平调整到系统及采集卡最佳作的动态范围。
5.3.2参考测试语音条件
执行被测语音系统的MOS评价测试中,应引入加性噪声失真,乘性噪声失真条件和标准语音编码器条件,这些条件要和测试条件一起进行评价测试。5.3.2.1加性噪声失真条件
这代表通常存在的噪声扰失真条件,应是连续的高斯分布的随机白噪声,且应包-3-
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括:信号噪声比(SNR)为-10,-5,0,5,10,15,20,30dB八个等级。5.3.2.2乘性噪声失真条件
乘性噪声模拟波形编码器量化噪声形式,它伴随信号的出现而出现,是一种起伏性质的随机噪声,亦应包括信号噪声比(SNR)为-10,5,0,5,10,5,20,30dB八个等缀。
5.3.2.3标准语音编码器条件
MOS测试还应适当包含一-些标准语音编码器的失真语音条件,本标准可选如下·一些语音编码器:
a.波形编码器 ITU—T G.726中 32、24、16 kbit/s ADPCM及 GB/T 13427中 16kbit/s CVSD:
b.参数编码器可选ITU---TG.7298kbit/s或2.4、4.8kbit/sIMBE编码器;C.参考源信号8kHz采样,线性16位PCM编码语音。5.3.3参考测试语音条件的产生
每种参考失真条件,一般包含一个测试语音源表的语音录音。5.3.3.1加性噪声失真条件的产生可用数字或模拟的方法产生,图2是产生加性噪声失真条件的框图。s(t)
电平调整
随机噪声源或
发生器
电平调整
滤波器
200-3400Hz
S(C)一棋拟语音信号S(n)一数字语音信号N(t)模拟噪声信号N(n)一数字噪声信号SN()一模拟失真信号SN(n)数字失真信号图2加性噪声失真条件的产生
模拟方式产生时,一般情况下信号S(t)电平维持固定,仅调整噪声的电平。数字方式产生时,来用文件一文件的办法实现所要求的失真条件。数字滤波的传输特性,可由五阶椭圆低通和3个阶切比雪夫高通滤波器实现,它的主要参数见附录B(补充件)中的B1:滤波器的特性如附录B(补充件)中图B1所示。无论采用哪种方式产生失真信号条件,都应保证输出信号最大电平不(限幅)失真。数字方式产生的失真(SNR)条件,亦应维持语音电平的基本恒定。5.3.3.2乘性噪声失真条件的产生乘性噪声的产生按图3来实现。
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电乎调整
随机噪声或
序列发生器
$J 20771—2000
SN (n)
电平调整
图3乘性噪声的产生
带通滤波的特性同5.3.3.1条。
5.3.3.3标语音编码器语意条件的产生带通
滤波器
200-3400H2
SN' (t)
各种编码器的语音条件,用硬件或软件产生同样有效,产生方法按5.3.1条。每个条件应至少包括一个测试语音源表的测试语音。语音源表的语音直接从测试语音源集合中选取得到。
5.4评测规程
5.4.1测试队伍
一般由24~32名男、女各半,年龄接近被测系统使用群体的人员组成。当达不到这个规模时,将采取增加投票轮数的办法来弥补人数的不足。5.4.2人员的训练
正式测试前,进行短时期掌握测试要求和明了注意事项等训练,并且包含质量等级的非测试语音进行试听性质的训练,通过试听基本了解各质量等级的大致概念,不是对测试语音熟悉的训练,而是对“听到的话音好坏程序应该给什么样投票意见”的训练,如果曾经接触过MOS测试,可以不做训练。训练中,可让参试人员先大致了解“MOS评分等级参考”(见附录D)中各个等级的定界,这些定界仅供参考。当一-次测试的条件较多,比如测试单元超过200个时,也可用随机放送测试条件的部分话音来训练。
5.4.3测试前的准备
5.4.3.1測试语音材料的随机化编辑MOS测试语音单元对测听人员的激励应是随机的,全部被测系统的测试语音单元和全部参考测试语音单元,必须在测试前进行测听顺序随机化的编辑处理,可用随机化程序,完成测听放音顺序随机化。顺序号之间的距离应大于10(即随机化的顺序Pk(i)-k+1(Gi)>10,i、j是原先的相邻顺序号)。随机化前的语音单元顺序,应是按测试条件编排产生的。
5.4.3.2意见表
在不具备用投票机进行投票的情况下,必须事先准备好投票意见表。表中除有投票的意见等级外,还必须有与放音懒序一致的投票顾序和随机化顺序的标记,以免投票过程出错,并提供结果统计查询与纠错的方便。记录表的形式见附录C(补充件)5.4.4测试条件
5.4.4.1测昕工作站
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MOS评价实验框图,如图3所示。包括多媒体计算机,功率放大器,双耳机组成的工作站及听音环境条件。测听工作站的要求如下:a.多媒体计算机
除PC 机的基本配置外,应包括
CD—ROM: 8XCD 以上
操作系统:Win95或Win97或Win98应用程序自编放音程序或CoolEdilPro声卡:16位以上或性能相当产品。b.功率放大器:功率不小于30W,供多付(N=24~~32)耳机听音使用。测听条件:对耳机及听音环境的要求按GB/T13504的5.1.2条执行。G
多媒体计算机
被测试语
音材料库
5.4.4.2听音声级
放音室
图4MOS评价实验框图
按GB/T13504的8.5.1条执行。
5.4.4.3放音
专用评听室
由计算机放音,其快慢控制在每个测试单元之间停顿3~4s,以供测听人员思考和投票。通常在连续25~30次投票后,短暂休息1~2min-般情况\F,不需复放音,但音质较差的测试语音单元,必要时可以重复1~2次,这由可以重复放音的自编程序或 Cool.Edit程序来控制。
5.4.4.4投票
测听人员必须在听完每个测试语音单元的兰句话音,并经过认真恩考之后,才在单元表的相应栏目中,给出投票的回答标志(\V\),投票意见分优
五个等级。参考定义附录D(补充件)。5.4.5计分
统计被测语音系统测试语音条件及每参考测试条件的投票“意见”。设K(m)是条件I的第m个测试语音单元投以K种单元的票数。N.是测试单元m的总票数,则统计计分是:
iKAoNrKAca-
加权平均意见分
SJ20771—2000
各种意见的加权值见5.4.4.4条,测试条件1的第m个测试单元的加权平均意见分按下式计算:
MOs(1,m) =
K(m)W(c)
其中W(1)=5,W(2)=4,其余类推。b.标准偏差
k=1, 2**5
用加权标准偏差来统计,测试单元㎡的这个偏差是:Zk(m)rW(K)-MOs(m)
o(l,m)=1
结果表示
被测语音系统条件!的评測结果,则由下式给出:m=1, 2, 3---M -