Оцінювання якості кліпованої мови
DOI:
https://doi.org/10.18372/1990-5548.58.13504Ключові слова:
Якість кліпованого мовного сигналу, об'єктивна міра, суб'єктивна міра, карта відповідності, коефіцієнт кореляції.Анотація
Кліпування мови призводить до появи гармонік вищих порядків і, як наслідок, до зменшення точності автоматичних систем розпізнавання мови, що використовуються як різновид штучного інтелекту систем керування повітряними судами та систем управління польотом для безпілотних літальних апаратів. У даній роботі представлено суб'єктивні та об'єктивні оцінки якості кліпованої мови. Показано, що значення суб’єктивних оцінок якості мовлення становлять 4,5, 3,5 та 2,5 для ступенів кліпування 5 дБ, 10 дБ та 15 дБ, відповідно. Встановлення цієї закономірності дозволяє визначити гранично допустиму ступінь кліпування на основі заданих вимог до якості мовлення. Отримано залежності об'єктивних показників якості мовлення, таких як сегментне відношення сигнал-шум, частотно-зважене сегментне відношення сигнал-шум, логарифмічне спектральне спотворення, барк-спектральне спотворення та перцептуальна оцінка якості мовлення від ступеню кліпування. Показано, що коефіцієнт ексцесу також можна використовувати як міру якості мовленнєвого сигналу. Розраховано коефіцієнти кореляції та карти відповідності, що встановлюють зв'язок між об'єктивними та суб'єктивними оцінками якості мовлення. Отримані результати дозволяють зробити висновок, що об'єктивні міри якості мови можна застосовувати для оцінювання якості кліпованої мови та ступеня кліпування мовних сигналів.
Посилання
T. E. Riemer, M. S. Weiss, and M. W. Losh, "Discrete clipping detection by use of a signal matched exponentially weighted differentiator," Proc. of IEEE Southeastcon. New Orleans, USA, pp. 245–248, 1990. DOI: 10.1109/SECON.1990.117809.
S. Godsill, P. Rayner, and O. Cappe, “Digital Audio Restoration,” Applications of Digital Signal Processing to Audio and Acoustics, (Kahrs, M., Brandenburg, K., Eds.), Kluwer Academic Publishers, Massachusetts, 2001, pp. 133–194.
X. Liu, J. Jia, and L. Cai, "SNR estimation for clipped audio based on amplitude distribution," Proc. of the 9th Int. Conf. on Natural Computation (ICNC), July 2013. DOI: 10.1109/ICNC.2013.6818205.
S. Aleinik and Yu. Matveev, "Detection of Clipped Fragments in Speech Signals," World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Computer and Information Engineering, vol. 8, no. 2, pp. 286–292, 2014.
F. Bie, D. Wang, J. Wang, and T. F. Zheng, "Detection and reconstruction of clipped speech for speaker recognition," Speech Communication, vol. 72, pp. 218–231, September 2015. DOI: 10.1016/j.specom.2015.06.008.
C. Laguna and A. Lerch, "An efficient algorithm for clipping detection and declipping audio," AES 141st Convention, 2016, September 29–October 2, Los Angeles, USA.
A. Poorjam, J. Jensen, M. Little, and M. Christensen, "Dominant Distortion Classification for Pre-Processing of Vowels in Remote Biomedical Voice Analysis," INTERSPEECH 2017, August 20–24, 2017, Stockholm, Sweden. DOI: 10.21437/Interspeech.2017-378.
Y. Hu and P. Loizou, “Evaluation of objective quality measures for speech enhancement,” IEEE Transactions on Speech and Audio Processing, 16(1), 2008, pp. 229–238.
J. Ma, Y. Hu, and P. Loizou, “Objective measures for predicting speech intelligibility in noisy conditions based on new band-importance functions,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 125, no. 5, pp. 3387–3405, May 2009.
K. Zamsha, B. Lozynskiy, J. Mytiay, E. Stepanovskaya, and A. Prodeus, "Objective and subjective assessment of bandlimited signaling speech quality," Electronics and Communications, vol. 21, no. 1(90), pp. 18–26, 2016.
A. Prodeus, V. Didkovskyi, M. Didkovska, and I. Kotvytskyi, "On Peculiarities of Evaluating the Quality of Speech and Music Signals Subjected to Phase Distortion," Proc. of IEEE 37th Int. Conf. on Electronics and Nanotechnology (ELNANO), April 18-20, 2017, Kyiv, Ukraine, pp. 455–460.
N. Cote, Integral and diagnostic intrusive prediction of speech. Springer-Verlag: Berlin, Heidelberg, 2011.
J. Hansen and B. Pellom, "An effective quality evaluation protocol for speech enhancement algorithms," Proc. Int. Conf. Spoken Lang. Process., vol. 7, 1998, pp. 2819–2822.
A. Prodeus and I. Kotvytskyi, “On Reliability of Log-Spectral Distortion Measure in Speech Quality Estimation,” Proceedings of IEEE 5th International Conference Actual Problems of Unmanned Aerial Vehicles Developments (APUAVD), 17 to 19 October 2017, Kyiv, Ukraine. DOI: 10.1109/APUAVD.2017.8308790.
Recommendation P.862. Series P: Telephone transmission quality, telephone installations, local line networks. Methods for objective and subjective assessment of quality. Perceptual evaluation of speech quality (PESQ): An objective method for end-to-end speech quality assessment of narrow-band telephone networks and speech codecs, 2001.
Perceptual Evaluation of Speech Quality (PESQ) ITU-T Recommendations p. 862, p. 862.1, p. 862.2, Version 2.0, October 2005.
S. Naida and O. Pavlenko, “Coupled Circuits Model in Objective Audiometry,” Proceedings of IEEE 38th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO), April 24-26, 2018, Kyiv, Ukraine, pp. 281–286.
S. Naida, "Acoustic Theory Problems of Speech Production in the Light of the Discovery of the Formula for the Middle Ear Norm Parameter," Proc. of IEEE 35th Int. Sc. Conf. Electronics and Nanotechnology (ELNANO), April 21-24, 2015, Kyiv, Ukraine, pp. 347–350.
R. D. De Roo, S. Misra, and C. S. Ruf, “Sensitivity of the Kurtosis Statistic as a Detector of Pulsed Sinusoidal RFI,” IEEE Trans. Geosci.Rem. Sens., July 2007, vol. 45, no. 7.
Zhiqiang Liang Jianming Wei, Junyu Zhao, Haitao Liu, Baoqing Li, Jie Shen and Chunlei Zheng, "The Statistical Meaning of Kurtosis and Its New Application to Identification of Persons Based on Seismic Signals," Sensors, pp.5106 5119, no.8, 2008. DOI:10.3390/s8085106.
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
