ITU-T P 56 SPANISH-1993 OBJECTIVE MEASUREMENT OF ACTIVE SPEECH LEVEL《有效话音电平的客观测量 电话传输质量 客观的测量仪器(12号研究组)15pp》.pdf

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1、UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONESUIT-T P.56SECTOR DE NORMALIZACIN (03/93)DE LAS TELECOMUNICACIONESDE LA UITCALIDAD DE TRANSMISIN TELEFNICAAPARATOS PARA MEDICIONES OBJETIVASMEDICIN OBJETIVADEL NIVEL VOCAL ACTIVORecomendacin UIT-T P.56(Anteriormente Recomendacin del CCITT)PREFACIOEl Sector de N

2、ormalizacin de las Telecomunicaciones de la UIT (UIT-T) es un rgano permanente de la UninInternacional de Telecomunicaciones. El UIT-T tiene a su cargo el estudio de las cuestiones tcnicas, de explotacin yde tarificacin y la formulacin de Recomendaciones al respecto con objeto de normalizar las tele

3、comunicaciones sobreuna base mundial.La Conferencia Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (CMNT), que se rene cada cuatro aos,establece los temas que habrn de abordar las Comisiones de Estudio del UIT-T, que preparan luego Recomendacionessobre esos temas.La Recomendacin UIT-T P.56, revis

4、ada por la Comisin de Estudio XII (1988-1993) del UIT-T, fue aprobada por laCMNT (Helsinki, 1-12 de marzo de 1993)._NOTAS1 Como consecuencia del proceso de reforma de la Unin Internacional de Telecomunicaciones (UIT), el CCITTdej de existir el 28 de febrero de 1993. En su lugar se cre el 1 de marzo

5、de 1993 el Sector de Normalizacin de lasTelecomunicaciones de la UIT (UIT-T). Igualmente en este proceso de reforma, la IFRB y el CCIR han sido sustituidospor el Sector de Radiocomunicaciones.Para no retrasar la publicacin de la presente Recomendacin, no se han modificado en el texto las referencias

6、 quecontienen los acrnimos CCITT, CCIR o IFRB o el nombre de sus rganos correspondientes, como la AsambleaPlenaria, la Secretara, etc. Las ediciones futuras en la presente Recomendacin contendrn la terminologa adecuada enrelacin con la nueva estructura de la UIT.2 Por razones de concisin, el trmino

7、Administracin se utiliza en la presente Recomendacin para designara una administracin de telecomunicaciones y a una empresa de explotacin reconocida. UIT 1994Reservados todos los derechos. No podr reproducirse o utilizarse la presente Recomendacin ni parte de la misma decualquier forma ni por cualqu

8、ier procedimiento, electrnico o mecnico, comprendidas la fotocopia y la grabacin enmicropelcula, sin autorizacin escrita de la UIT.Recomendacin P.56 (03/93) iNDICERecomendacin P.56 (03/93)Pgina1 Introduccin . 12 Terminologa 13 Generalidades. 24 Mtodo A Indicacin inmediata del volumen vocal para apli

9、caciones en tiempo real . 25 Mtodo B Nivel vocal activo para aplicaciones distintas de las mencionadas en el mtodo A 36 Equivalentes aproximados del mtodo B . 67 Especificacin 68 Calibracin peridica del aparato de medida utilizado para el mtodo B 10Anexo A Mtodo basado en el empleo de un voltmetro v

10、ocal conforme al mtodo B en condicionesreales de red. 11Recomendacin P.56 (03/93) 1Recomendacin P.56Recomendacin P.56 (03/93)MEDICIN OBJETIVA DEL NIVEL VOCAL ACTIVO(Melbourne, 1988; modificada en Helsinki, 1993)1 IntroduccinEl CCITT considera importante que haya un mtodo normalizado para medir objet

11、ivamente el nivel vocal, de modo quelas mediciones realizadas por diferentes Administraciones puedan compararse directamente. El aparato correspondientedebe medir el nivel vocal activo y debe ser independiente de la interpretacin del operador.En esta Recomendacin, un aparato de medida es una unidad

12、completa que incluye los circuitos de entrada, el filtro (si esnecesario), el procesador y la pantalla. El procesador incluye el algoritmo del mtodo de deteccin.En su forma actual, el aparato de medida puede utilizarse sin riesgo para experimentos de laboratorio o con cuidado encircuitos operacional

13、es. Se continan los estudios sobre:a) cmo puede utilizarse el aparato de medida con circuitos a dos y a cuatro hilos para determinar quin esthablando o si se trata de eco; yb) cmo puede discriminar este instrumento, por ejemplo, entre las seales vocales y los de sealizacin.El mtodo aqu descrito ofre

14、ce un mximo de comparabilidad y de continuidad con respecto a los trabajos anteriores sise utiliza una comprobacin adecuada, por ejemplo un operador encargado de las funciones de comprobacin; enparticular, el nuevo mtodo proporciona datos y conclusiones compatibles con los que han servido para estab

15、lecer elvalor convencional (22 microwatios) de potencia vocal a la entrada del punto a cuatro hilos del circuito internacional, deconformidad con la Recomendacin G.223. En el Anexo A se incluye un mtodo con comprobacin por un operador.En esta Recomendacin se describe un mtodo que puede aplicarse fci

16、lmente utilizando la tecnologa actual. Sirvetambin como referencia para la comparacin con otros mtodos. La finalidad de esta Recomendacin no es excluircualquier otro mtodo, sino garantizar que los diferentes mtodos dan la misma respuesta.El nivel vocal activo se medir e indicar en decibelios con res

17、pecto a una referencia establecida, de acuerdo con losmtodos descritos a continuacin: Mtodo A Mide una magnitud denominada volumen vocal, utilizada para el control en tiempo real delnivel vocal (vase la clusula 4). Mtodo B Mide una magnitud denominada nivel vocal activo, que se utiliza para otros fi

18、nes (vase laclusula 5).Vase la comparacin de lecturas de las mediciones de los mtodos A y B en el Manual de telefonometra.NOTA Este aparato de medida no puede utilizarse para determinar los niveles de cresta pero existe suficienteinformacin 1 que proporciona la relacin valor instantneo de cresta a v

19、alor eficaz, siempre que no se haya modificado orestringido la seal de alguna manera, por ejemplo, por recorte de las crestas.2 TerminologaLa terminologa recomendada es la siguiente:Volumen vocal Hasta ahora se empleaban indistintamente esta expresin o la de nivel vocal; en lo sucesivodeber utilizar

20、se exclusivamente para denotar un valor obtenido por el mtodo A.1Nivel vocal activo Debe utilizarse exclusivamente para denotar un valor obtenido por el mtodo B.Nivel vocal Debe utilizarse como trmino general para denotar un valor obtenido por cualquier mtodoque arroje un valor expresado en decibeli

21、os con respecto a una referencia establecida.Las definiciones de estos trminos 2 y otros trminos conexos, como los relativos a los propios aparatos de medida 3,debern adaptarse en consecuencia.2 Recomendacin P.56 (03/93)3 Generalidades3.1 Niveles elctricos acsticos y otrosEsta Recomendacin trata pri

22、ncipalmente de mediciones elctricas cuyos resultados se expresan en unidades elctricas,generalmente decibelios con respecto a un valor de referencia apropiado, tal como un voltio. Sin embargo, si lacalibracin y la linealidad del sistema de transmisin en el cual se efecta la medicin estn garantizadas

23、, es posiblereferir el resultado a cualquier otro punto del sistema, situado antes o despus del punto de medicin, en el que la sealpuede existir en forma no elctrica, por ejemplo, acstica. La potencia es proporcional al cuadrado de la tensin en eldominio elctrico, al cuadrado de la presin sonora en

24、el dominio acstico, o al equivalente digital de cualquiera de estasmagnitudes en el dominio numrico, y el valor de referencia debe ser de la clase apropiada (1 voltio, 1 pascal, presinacstica de referencia igual a 20 micropascales, o cualquier otra unidad establecida, segn el caso).3.2 Requisitos un

25、iversalesEn las mediciones de nivel vocal de todos los tipos, la informacin suministrada debe incluir: la designacin del sistemade medidas, el mtodo utilizado (A, B o equivalente al B, como se explica en la clusula 4, u otro mtodo especificado),la magnitud observada, las unidades, y otra informacin

26、pertinente tal como el valor del margen (explicado msadelante), cuando proceda.Deben indicarse tambin todas las condiciones pertinentes de la medicin, como la anchura de banda, la posicin delaparato de medida en el circuito de comunicacin, y la presencia o ausencia de una impedancia de terminacin. A

27、partede la limitacin de la banda indicada para excluir las seales no esenciales, no debe introducirse ninguna ponderacin defrecuencia en el trayecto de medicin (a diferencia del trayecto de transmisin).3.3 PromediacinCuando se da una media de varias lecturas, debe indicarse el mtodo de promediacin.

28、El nivel medio (volumen vocalmedio o nivel vocal activo medio), que se establece tomando la media de varios valores en decibelios, debe distinguirsede la potencia media, obtenida convirtiendo varios valores en decibelios a unidades de potencia, tomando la media destos y, facultativamente, restableci

29、endo el resultado en decibelios.Debe mencionarse toda correccin aplicada, junto con los hechos o hiptesis sobre los cuales se basa dicha correccin.Por ejemplo, en los clculos de carga, cuando los niveles activos o las duraciones de las fracciones de seales vocalesmedidas difieren mucho, suele aadirs

30、e 0,115 s2a la mediana del nivel o al nivel medio para calcular la potencia media,habida cuenta de que la distribucin de los niveles vocales activos medios (valores en decibelios) es aproximadamentegaussiana.4 Mtodo A Indicacin inmediata del volumen vocal para aplicaciones en tiempo realLa medicin d

31、el volumen vocal para el control o ajuste rpido en tiempo real del nivel por un observador humano deberealizarse de la manera tradicional, utilizando uno de los dispositivos enumerados en la Recomendacin P.52.El aparato de medida y el mtodo de interpretacin de las deflexiones de la aguja deben ser a

32、propiados para la aplicacinde que se trata, como puede verse en los ejemplos del Cuadro 1.Los valores obtenidos con el mtodo A deben expresarse en forma de volumen vocal; debe indicarse el aparato demedida empleado, la magnitud observada y las unidades en que se expresa el resultado.CUADRO 1/P.56Apl

33、icacin Aparato de medida Magnitud observadaControl de nivel vocal en el equilibradode la sonoridad (de la palabra real)Volmetro del ARAEN (SV3) Nivel rebasado una vez en 3 segundosSupresin de la limitacin de cresta Medidor de crestas de programasradiofnicosValor mximo ledoMantenimiento del nivel pti

34、mo alefectuar grabaciones en cinta magnticaVmetro Promedio de crestas(excluidas las extremas)Recomendacin P.56 (03/93) 35 Mtodo B Nivel vocal activo para aplicaciones distintas de las mencionadas en elmtodo A5.1 Principio de medicinEl nivel vocal activo se mide integrando una magnitud proporcional a

35、 la potencia instantnea durante el periodo total enque est presente la seal vocal de que se trata (denominado el tiempo activo), y expresando despus el cociente,proporcional a la energa total dividida por el tiempo activo, en decibelios con respecto a una referencia apropiada.La potencia media de un

36、a seal vocal, cuando se sabe que est presente, puede estimarse con mucha precisin a partir demuestras tomadas a una velocidad bastante inferior a la velocidad de Nyquist, pero la cuestin ms importante es elcriterio que debe utilizarse para determinar cundo hay presentes seales vocales.Idealmente, el

37、 criterio debe indicar la presencia de seales vocales durante la misma proporcin del tiempo que parecehaberla para un oyente, excluido el ruido que no es parte de las seales vocales (como impulsos, ecos y ruido uniformedurante los periodos de silencio), pero incluyendo los breves periodos en que la

38、potencia es baja o nula pero que no seperciben como interrupciones en el flujo de seales vocales 4. No es esencial que el detector funcione exactamente ensincronismo con los comienzos y terminaciones de las vocalizaciones percibidas: puede haber un retardo tanto en laactivacin como la desactivacin,

39、a condicin de que el tiempo activo total se mida correctamente. Por este motivo, losdetectores complejos de actividad vocal en tiempo real, que funcionan con muestreo a la velocidad de Nyquist, como losque se utilizan satisfactoriamente en la interpolacin digital de la palabra, no son necesariamente

40、 los ms adecuados paraesta aplicacin. Su funcin es indicar cundo est disponible un canal para la transmisin de informacin; ahora bien,este estado no siempre coincide con la ausencia de seales vocales; por un lado, puede producirse durante cortosintervalos que deben considerarse parte de la conversac

41、in y, por otro, puede retardarse mucho despus del fin de unavocalizacin (por ejemplo, por razones de conveniencia en la asignacin de canales).Esta Recomendacin describe un mtodo de deteccin que cumple los requisitos. El mtodo conlleva la aplicacin de unumbral que depende de la seal y que no puede es

42、pecificarse por adelantado, de modo que no pueden garantizarseresultados exactos mientras se efecta la medicin; a pesar de ello, la acumulacin de informacin suficiente durante elproceso permite aplicar el umbral correcto retrospectivamente y obtener as el resultado correcto casi tan pronto comotermi

43、na la medicin. La adaptacin continua del nivel umbral en tiempo real parece arrojar resultados similares en loscasos sencillos, pero es necesario realizar estudios ms detallados para saber en qu medida puede generalizarse estaconclusin.5.2 Detalles de realizacinEl algoritmo para el mtodo B es el sig

44、uiente.Se muestrea la seal a una velocidad no inferior a f muestras por segundo, y se cuantifica uniformente en una gama de almenos 212intervalos de cuantificacin (es decir, utilizando 12 bits por muestra, incluido el signo).NOTA Este requisito garantiza que la gama dinmica para la tensin instantnea

45、 sea de como mnimo 66 dB, pero dosfactores se combinan para reducir unos 30 dB la gama de niveles vocales activos medibles:1 Debe tenerse en cuenta la relacin potencia vocal de cresta/potencia vocal media, a saber, unos 18 dB para el valorrebasado con una probabilidad de 0,001.2 Deben calcularse val

46、ores de envolvente hasta al menos 16 dB por debajo del nivel activo medio: estos valores puedenser fracciones, pero no sern suficientemente precisos si se calculan a partir de un intervalo de cuantificacin muy superior al dobledel valor de la muestra; es decir, no debe esperarse que se mida un nivel

47、 vocal activo que se site a menos de unos 10 dB por encimadel intervalo de cuantificacin.Sean xilos valores de las muestras sucesivas con i = 1, 2, 3, y t = 1/f segundos el intervalo de tiempo entre muestrasconsecutivas.4 Recomendacin P.56 (03/93)Otras constantes requeridas son:v factor de escala (v

48、oltios/unidad) del convertidor analgico-digital;T constante de tiempo de suavizamiento, en segundos;g = exp (- t/T) coeficiente de suavizamiento;H tiempo de retencin (mantenimiento) en segundos;I = H/t redondeo al nmero entero ms prximo;M margen en dB, diferencia entre el nivel umbral y el nivel vocal activo.Se supone que se somete las muestras de entrada a dos procesos distintos, 1 y 2.Proceso 1Acumulacin del nmero de muestras n, la suma s y la suma de cuadrados sq:ni= ni- 1+ 1si= si- 1+ xisqi= sqi- 1 + xi2donde s0, sq0y n0(valores iniciales) son