ITU-T P 84 FRENCH-1993 SUBJECTIVE LISTENING TEST METHOD FOR EVALUATING DIGITAL CIRCUIT MULTIPLICATION AND PACKETIZED VOICE SYSTEMS《评价数字电路倍增和分组化语音系统的主观听力测试方法 电话传输质量 主观意见的测试(12号研究组)2.pdf

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1、UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS5)4 4 0 SECTEUR DE LA NORMALISATION (03/93)DES TLCOMMUNICATIONSDE LUIT15!,)4 $% ,! 42!.3-)33)/.4 , 0(/.)15%33!)3 35“*%#4) modifie Helsinki, 1993)1 Introduction1.1 ObjetLa prsente Recommandation a pour objet de dcrire une mthode dessai dcoute subjective pouvan

2、t servir valuer laqualit de fonctionnement des quipements de multiplication de circuit numrique (DCME) (digital circuitmultiplication equipment) et des systmes tlphoniques avec mise en paquets. Elle est destine tre utilise avec lessystmes DCME comme ceux qui sont dcrits dans la Recommandation G.763,

3、 qui font appel des techniques deconcentration numrique de la parole (DSI) (digital speech interpolation). On utilisera la Recommandation P.83 pour lesvaluations par essais subjectifs de systmes DCME nutilisant pas les techniques de concentration numrique de laparole dcrites dans la Recommandation G

4、.726 codage MIC diffrentiel adaptatif (MICDA) 40, 32, 24, 16 kbit/s.La plupart des dgradations constates dans les DCME ou dans les systmes tlphoniques avec mise en paquets nontpas encore t tudies et leurs effets sur dautres systmes du rseau ne sont pas connus. La seule mthode tablie estdonc lessai d

5、e conversation qui permet de contrler les effets de non-linarit, de temps de propagation, dcho, etc. etleurs interactions.En ce qui concerne les DCME, les dgradations peuvent englober non seulement les effets du codage dbit binairevariable, le gain de concentration numrique de la parole (DSI) (attri

6、bution de voie), la mutilation, le blocage et lecontraste de bruit, mais aussi les effets dus aux non-linarits dans le systme de dtection de paroles, de sorte quil peutfonctionner diffremment selon les divers niveaux dentre de parole ou facteurs dactivit. Pour les systmestlphoniques avec mise en paq

7、uets, leffet subjectif des paquets perdus, par exemple, nest pas connu.Les essais dcoute jouent un rle prliminaire important dans lvaluation, et peuvent fournir des renseignements utilespermettant de rduire la gamme des conditions ncessitant un essai de conversation complet. Cette mthode dessaidcout

8、e ne donnera pas de rsultats pour ltablissement de rgles dapplication du rseau ou de facteurs analogues lunit de distorsion de quantification (pdu). Des amliorations ultrieures de lessai permettront dobtenir ces rsultats.Lvaluation dun DCME mont en cascade avec un autre DCME na pas encore t tudie, p

9、as plus que les effets dusaux systmes utilisant le codage diffrents dbits. La prsente Recommandation sera donc mise jour lorsque londisposera de renseignements sur ces points prcis.La prsente Recommandation se limite uniquement aux essais dcoute et une recommandation distincte, sur les essais deconv

10、ersation, sera formule lorsque lon aura runi suffisamment de donnes sur les techniques dvaluation. Par ailleurs,la prsente Recommandation pourra tre rvise pour inclure les mthodes dessai de conversation.1.2 Principes de lessaiPour valuer de faon satisfaisante la qualit de fonctionnement du DCME, la

11、mthode dessai doit rpondre auxconditions suivantes:i) elle doit utiliser des principes, des procdures et des instruments acceptables par le CCITT;ii) elle doit pouvoir sadapter aux diffrentes langues et doit donner des rsultats comparables ceux dautresessais effectus conformment la prsente Recommand

12、ation;_1)Les spcifications de la prsente Recommandation doivent faire lobjet de futures amliorations et par consquent doivent treconsidres comme provisoires.2 Recommandation P.84 (03/93)iii) elle doit permettre de comparer subjectivement (ou objectivement) la qualit de fonctionnement duDCME aux cond

13、itions de rfrence. Parmi les conditions de rfrence appropries, citons: lescommunications fictives de rfrence (HRC) (hypothetical reference connections), le bruit blanc et lebruit li la parole. Les HRC doivent reprsenter les dispositifs que le DCME doit remplacer, lorsque cesdispositifs sont connus.

14、Les rsultats de comparaisons doivent permettre de faire des estimationsdquivalence concernant le DCME, par exemple un systme DCME est subjectivement quivalent x systmes MIC 64 kbit/s fonctionnant en cascade de faon asynchrone. Thoriquement, la mthodedoit donner des rsultats partir desquels on peut d

15、duire une rgle dapplication concernant le rseau;iv) il convient de contrler le DCME avec un simulateur de charge de trafic raliste et dappliquer aux circuitssous essai des conditions de fonctionnement ralistes. La plupart des dgradations transitoires seproduisent lorsque le DCME fonctionne dans des

16、conditions de charge qui obligent utiliser la DSI. Enconsquence, pour mesurer de faon subjective les effets de ces dgradations, il est ncessaire de fairevarier la charge applique sur le DCME jusqu et marginalement au-del de la charge nominalemaximale. La mutilation produite par le dtecteur de parole

17、 est influence par le type de signal transmissur le circuit soumis lessai. En consquence, seul un signal vocal raliste qui contient aussi un bruitadditionnel appropri doit tre utilis sur le circuit faisant lobjet de lessai;v) la mthode doit, thoriquement, donner des rsultats pouvant tre utiliss pour

18、 produire de nouveauxmodles dopinion ou modifier les modles existants.2 Saisie des donnes la source2.1 Appareil et environnementVoir B.1.1/P.80 B.1.3/P.80.2.2 Contenu de la paroleLe contenu de la parole doit tre appropri lchelle dapprciation subjective utilise lors de lessai. Il sagiragnralement de

19、lchelle de qualit dcoute mais, titre facultatif, on pourra utiliser lchelle deffort dcoute (voirlarticle 5).Lorsquon utilise lchelle de qualit dcoute, les conditions suivantes sappliquent:i) le contenu de la parole doit se composer de brefs passages (appels segments) choisis au hasard (parexemple, e

20、xtraits de journaux ou de livres courants non techniques), faciles comprendre et au sens plusou moins implicite;ii) chaque segment, lorsquil est prononc naturellement, doit durer au moins 9 secondes et au plus11 secondes;iii) chaque segment doit se composer dau moins trois phrases au sens large, ces

21、t-dire de parties quipeuvent tre naturellement spares par des pauses de la voix mais dont le sens est reli ce qui prcdeet ce qui suit dans le segment;iv) dans chaque segment, il doit y avoir au moins une pause qui normalement, compte tenu du sens et de lastructure du texte, durera 1 ou 2 secondes. L

22、es autres pauses doivent tre dune dure naturelle, car despauses anormalement longues ou brves peuvent trs bien tre interprtes comme rduisant la qualit dela parole. Le plus simple cet effet est de marquer chaque texte par un repre spcial ou de commencerun nouveau paragraphe au point o la pause de 1 o

23、u 2 secondes est dsire. Les personnes quienregistrent les segments peuvent alors tre pries de lire les diffrents passages du texte conscutivementen veillant sinterrompre une seconde ou deux au point marqu et sinterrompre naturellement auxautres points.Lorsquon utilise lchelle deffort dcoute, les con

24、ditions suivantes sappliquent:v) le contenu de la parole doit se composer de phrases significatives isoles, faciles comprendre, choisiesau hasard (par exemple, extraits de journaux ou de livres courants non techniques) et assembles pargroupes (appels segments). Le nombre de phrases doit tre le mme d

25、ans chaque segment (le nombrerecommand est trois);vi) il ne doit pas y avoir de relation de sens vidente entre une phrase et lautre dans le mme segment. Cetteprcaution vise rduire au minimum linformation de contexte contenue dans le segment de manire nepas gonfler artificiellement les notes dopinion

26、;Recommandation P.84 (03/93) 3vii) les pauses entre les phrases doivent avoir une dure dau moins une seconde afin que les personnes quicoutent peroivent les phrases comme tant isoles les unes des autres par le sens et que le DCME soittest en ce qui concerne les solutions de continuit de la parole. E

27、n outre, chaque segment doit durer9 secondes au moins et 11 secondes au plus, y compris les pauses.On peut obtenir cette structure: en donnant des indications de temps aux personnes qui parlent au stade de lenregistrement voir la section2.5.8.1 d) du Manuel de tlphonomtrie; ou en ditant ultrieuremen

28、t les enregistrements.Lune des deux mthodes suivantes peut tre utilise pour lchelle de qualit dcoute:i) tablir autant de squences diffrentes quil y a de conditions (par exemple, on trouvera dans lAnnexe Bdes donnes appropries permettant de construire des segments); ouii) choisir un nombre plus limit

29、, par exemple 10 segments par locuteur parmi lesquels on peut combinerdeux segments (cette option est prsente en dtail dans lAnnexe C). Dans ce cas, il conviendra deprendre des prcautions supplmentaires dans lanalyse de variance des rsultats des essais.Il est indispensable de recourir la premire mth

30、ode lorsquon utilise lchelle deffort dcoute car les notescorrespondantes sont influences lorsque la personne qui coute a entendu les phrases auparavant. Il faut disposer dunnombre suffisant de segments pour rpondre toutes les conditions dessai, en plus de ceux qui sont ncessaires dans unesession nor

31、male.2.3 ProcdureUne priode de silence ne contenant quune seconde environ de bruit de circuit doit prcder chaque segment et lesegment doit se terminer par une priode de silence similaire contenant seulement le bruit de circuit.Pour faciliter le traitement par le DCME des signaux vocaux enregistrs, c

32、est-dire pour prvoir la mise en marche etlarrt des enregistreurs entre les segments et avoir le temps de rgler le DCME pour les conditions de lessai suivant, lessegments doivent tre spars par un intervalle de temps de 5 secondes sur la bande. En consquence, les segmentssource enregistrs se prsentero

33、nt sur la bande comme le montre la Figure 1 (cet exemple est donn pour lchelle dequalit dcoute; pour lchelle deffort dcoute, toutes les pauses doivent durer au moins 1 seconde). A noter que, si laparole est enregistre numriquement (par exemple, sur un systme disques), ces intervalles de temps de 5 s

34、econdes neseront pas ncessaires entre les segments.T1203910-92/d01Fin dusegmentn 1Intervallede 5 sPhrase 1 Phrase 2 Phrase 3Intervallede 5 sDbut dusegmentn + 1Segment nSilencede 1 sPausenormalePausenaturellede 1-2 sSilencede 1 s9 s 1);2) charges du DCME: quatre valeurs (0, 0,75, 1,0, 1,2) (voir 3.2)

35、;3) facteur dactivit vocale: une valeur (28%);4) caractristiques vocales de circuit actif: une valeur (voir 3.1);5) circuit soumis lessai (CUT) (circuit under test) et bruit de circuit au repos (ICN): deux valeurs (70 et 45 dBm0p);6) niveau vocal dentre du circuit mis lessai: trois valeurs (20, 30 e

36、t 38 dB au-dessous de la capacitde charge maximale du codeur DCME);7) niveaux dcoute de sortie2): au moins trois valeurs (prfre et prfre 10 dB);8) locuteurs: quatre locuteurs, par exemple 2 hommes et 2 femmes.b) Paramtres de rfrence1) segments source originaux: une valeur;2) appareil de rfrence brui

37、t modul (MNRU): quatre valeurs (5 35 dB par tapes de 10 dB);3) rapport signal/bruit (SNR(p): trois valeurs (20, 30 et 40 dB);4) communications fictives de rfrence (HRC): environ quatre cas diffrents dcider par lquipecharge de lessai;5) niveaux dcoute: trois valeurs (voir ci-dessus);6) locuteurs: qua

38、tre locuteurs, par exemple 2 hommes et 2 femmes.Pour lensemble de paramtres indiqu, le nombre de conditions dessai est:4 2 3 3 4 N = 288 N conditions DCMEplus12 3 4 = 144 conditions de rfrence.Total (en supposant que N = 1 DCME):432 conditions dessai + 36 exercices pratiques = 468 conditions.Lensemb

39、le des conditions dessai doit tre divis en 13 squences environ (12 essais + 1 exercice pratique) de36 conditions; dans chaque squence les conditions sont mises dans un ordre alatoire. Le Tableau 1 prsente lesconditions dans une squence de base non alatoire.La squence du Tableau 1 sera rpte pour chac

40、un des 4 locuteurs et des 3 niveaux dcoute pour crer les 12 squencesdessai: A L inclusivement. Une squence pratique P sera aussi cre. Les squences dessai A L inclusivement plus Ppeuvent tre classes pour tre coutes, lors de lessai dcoute conformment la mthode dcrite larticle 6.En supposant quil faill

41、e 15 secondes pour prsenter chaque condition et obtenir le vote correspondant, la dure totale delessai sera denviron 2 heures._2)On tablit ces niveaux en utilisant la tonalit dtalonnage sur la bande source et non en mesurant le niveau des signaux vocauxtraits.Recommandation P.84 (03/93) 9TABLEAU 1/P

42、.84Squence de base (on suppose 1 DCME pour lessai)5.2 Essai n 2 Effet des erreurs numriques dans la voie de commande DCMEPour lessai prcdent on a suppos que le dispositif de transmission numrique fonctionnait sans erreur. Dans desconditions relles, des erreurs se produiront et les erreurs dans la vo

43、ie de commande du DCME peuvent entranerlinterruption momentane des circuits tlphoniques. Pour dterminer leffet des erreurs numriques sur la qualit defonctionnement, il convient de rpter lessai n 1 tout en introduisant dans la voie de commande des erreurs alatoires un dbit de 103. Pour cet essai, seu

44、l un niveau dcoute (prfr) est ncessaire, de sorte que le nombre total deconditions dessai est N 96 plus 48 conditions de rfrence. Avec N = 1 la dure de lessai est de 36 minutes.NOTE Si, lors de cet essai, on utilise lchelle deffort dcoute, il faut que les sujets ou le contenu de la parole soientdiff

45、rents pour la raison indique en 5.1.6 Mthodes dessai dcouteVoir B.2/P.80, B.3/P.80 et B.4/P.80.Condition Charge ICN (dBm0p)Entrea)(dB) Q (dB) SNR (dB) HRC1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435360,000,751,001,200,000,751,001,200,000,751,001,200,000,751,001,200,000,751,001,200,0

46、00,751,001,2070707070454545457070707045454545707070704545454520202020202020203030303030303030383838383838383820202020202020202020202015152535203040OriginalHRC1HRC2HRC3HRC4ICN Bruit de circuit au repos.a) dB au-dessous de la capacit de charge du codeur du DCME.10 Recommandation P.84 (03/93)7 Analyse

47、des rsultatsDe mme que la note dopinion, Ylq ou Yle, recueillie auprs de chaque sujet pour chaque segment reproduit, la valeur x(voir 3.1) associe pour ce segment sera galement connue et il conviendra den tenir compte dans lanalyse. Lanalysehabituelle de variance devient en fait une analyse de covariance avec x comme variable concomitante, ce qui accrot laprcision des rsultats et des conclusions en liminant effectivement lincertitude due la fluctuation instantanealatoire de la