[發(fā)明專利]音頻信號還原度檢測方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410269839.5
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN104050964A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 戎玲;趙澎;鮑逸明;唐德成;胡融;史源
• 申請（專利權(quán)）人: 公安部第三研究所;上海精匯電子設(shè)備閔行有限公司
• 主分類號: G10L15/04
• 分類號: G10L15/04;G10L15/10;G10L19/025;G10L25/60
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11315
• 代理人: 許志勇

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及語音傳輸檢測領(lǐng)域，更具體地涉及音頻信號還原度檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，需要對語音或視頻傳輸使用的設(shè)備進(jìn)行語音傳輸、視頻傳輸?shù)刃阅苁欠穹弦?guī)定的各項指標(biāo)做檢測(檢驗)或測試，只有當(dāng)這些檢測或測試所獲得結(jié)果符合規(guī)定的各項標(biāo)準(zhǔn)要求，才能保證這些語音或視頻設(shè)備是可用且好用、質(zhì)量是有保障的，進(jìn)而，才能將這些設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)和實際應(yīng)用。隨著語音、視頻傳輸設(shè)備的各項技術(shù)的不斷進(jìn)步，對設(shè)備以及設(shè)備配合使用時的各方面的性能要求也在不斷更新進(jìn)步中。因此，對于設(shè)備檢測(檢驗)的技術(shù)，也隨之不斷改進(jìn)以便提高檢測檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和精確度。以應(yīng)用于住宅樓宇出入口控制的樓宇對講系統(tǒng)為例，對其使用的設(shè)備以及系統(tǒng)整體上的音頻傳輸特性的檢測(檢驗)或測試就是整個對講系統(tǒng)檢測最為重要的部分。已知的樓宇對講系統(tǒng)的音頻傳輸質(zhì)量測試的試驗方法是評價樓宇對講系統(tǒng)產(chǎn)品語音傳輸質(zhì)量的一整套全程聲測試的試驗方法，其包括了5項技術(shù)參數(shù)(如：響度評定值、頻率響應(yīng)/頻響、失真、信噪比、側(cè)音掩蔽評定值)的測試和計算。該已有的測試方法中，對輸出端的音頻信號檢測則專注于對其頻響、失真及振幅特性的技術(shù)特性的評測。例如，如圖3所示，聲源/音源即信號源301產(chǎn)生音頻信號后，通過功放裝置302、被測系統(tǒng)的音頻信號通路等，在被測系統(tǒng)的音頻輸出端(如：被測的喇叭、聽筒等)303輸出；輸出端303的輸出口固定在隔聲擋板上，隔音擋板作為模擬的設(shè)備安裝用的墻體以保證測試結(jié)果更準(zhǔn)確性，而正對輸出口方向，設(shè)有傳聲器(如：麥克MIC等)304，傳聲器304內(nèi)設(shè)的中央處理器CPU采集輸出信號，可以將音頻信號轉(zhuǎn)換為電信號；傳聲器304將電信號經(jīng)過一放大裝置305(如信號放大器)傳給測量裝置測量后由頻譜儀306輸出結(jié)果，其中，測量裝置對采樣的輸出信號進(jìn)行相應(yīng)技術(shù)參數(shù)評測包括：

頻響測試：調(diào)節(jié)音頻信號源的頻率在200-4000Hz范圍，記錄在MIC端的CPU采樣值(輸出端的音頻響應(yīng)信號)，由此得到音頻信號源調(diào)節(jié)到的每個頻點的聲壓(如：聲音強(qiáng)弱、聲音能量)有效值，從而計算(如：傅里葉變換、電頻表測算等)得到輸出端(如：喇叭)的頻響；

失真測試：調(diào)節(jié)音頻信號源的頻率至要測試的頻率，記錄MIC端CPU的采樣值，通過頻譜轉(zhuǎn)換(如：傅里葉轉(zhuǎn)換)得到該采樣值信號的頻譜圖，再通過該頻譜圖計算出喇叭在該信號所對應(yīng)的信號源輸入信號頻率下的失真值；

振幅特性測試：在同一頻率下改變音頻信號源的輸出幅度，記錄MIC端CPU的采樣值，通過頻譜轉(zhuǎn)換(如：傅里葉變換)得到該采樣值信號的頻譜，觀察在不同幅度信號輸入下的輸出值是否與輸入值相對應(yīng)，比如，是否符合線性關(guān)系，例：輸入提高10db，輸出是否也提高10db。

進(jìn)而，僅基于上述參數(shù)間接判別其輸出信號的還原度，比如：失真越小，頻響越平(即：盡可能輸入輸出之間的變化是趨近于穩(wěn)定、線性的)，則判斷輸出的聲音越好，等等。其中，還原度，是指信號源輸入的原幀頻譜的形狀與輸出端的采樣幀頻譜形狀的一致性，其是音頻測量中評測設(shè)備和系統(tǒng)整體性能尤其是輸出性能的一個重要技術(shù)參數(shù)。而由于現(xiàn)有技術(shù)缺少對輸出端的輸出信號還原度進(jìn)行直接測試和判斷，導(dǎo)致對設(shè)備和系統(tǒng)性能尤其輸出性能的測評并不精確。并且，現(xiàn)有的測試方式中還存在以下缺陷：不能對所有關(guān)心的連續(xù)頻率都測試從而導(dǎo)致的測試結(jié)果不精確；實際設(shè)備和系統(tǒng)應(yīng)用時，實際存在的語音信號都是多頻點信號(如：人發(fā)聲為N個頻點/頻率的各種疊加)，而現(xiàn)有的失真測試是使用單頻點(即單純的200Hz、400Hz等)進(jìn)行，與實際的多頻點的失真情況并不一致，導(dǎo)致利用該測試的失真來判別還原度也不準(zhǔn)確。因而，最終導(dǎo)致現(xiàn)有的音頻信號的檢測結(jié)果并不準(zhǔn)確或者說精確度不高，與實際的主觀評測差距較大。。

發(fā)明內(nèi)容

基于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本申請的主要目的是提供一種音頻信號還原度檢測方法及系統(tǒng)，以提高音頻信號還原度測試的準(zhǔn)確度、精確度。進(jìn)一步，提高了對設(shè)備、系統(tǒng)等的音頻信號性能測試整體的精確度。為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)缺陷，本申請的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

本申請?zhí)峁┝艘环N音頻信號還原度測試方法，包括：聲源部分、被測系統(tǒng)、音頻信號采集裝置、音頻信號分析裝置；聲源部分產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的真人語音信號，將所述真人語音信號作為輸入語音信號，從聲源部分輸入到所述被測系統(tǒng)；輸入語音信號在被測系統(tǒng)中傳遞，并作為輸出語音信號從被測系統(tǒng)的輸出端輸出；音頻信號采集裝置采集輸出端輸出的連續(xù)的語音信號，并且，將采集的輸出語音信號傳送到音頻信號分析裝置；音頻信號分析裝置對輸出語音信號的信號流進(jìn)行切片和分析處理，確定還原度。