ГОСТ Р ИСО 9921-2013 Эргономика. Оценка речевой связи (Переиздание)

Приложение F
(справочное)

Метод оценки разборчивости речевой связи

F.1 Общие сведения

Качество канала передачи речи может быть определено с помощью субъективных испытаний (с участием говорящих и слушателей) или с помощью объективных методов (на основе физических свойств путей передачи сигнала и физического описания процесса разговора и прослушивания).

F.2 Субъективные методы испытаний

Для оценки систем речевой связи разработаны субъективные испытания на оценку разборчивости речи (см. [2], [3], [5], [6], [8], [9], [10]).

Субъективные испытания на оценку разборчивости речи могут быть разделены по категориям на основе текстового материала и процедуры оценки, используемой в испытаниях. Наименьшая единица речи при испытаниях (например, фонема) должна представлять собой сегмент (например, фонемы). Другими единицами являются сочетания СГ (согласная-гласная), ГС (гласная-согласная) и СГС (согласная-гласная-согласная), бессмысленные слова, смысловые слова, предложения и короткие разговоры (см. приложение В).

Испытания могут иметь процедуру с открытым или закрытым множеством ответов. Если используют закрытое множество ответов, то слушатель должен выбрать наиболее вероятный вариант из нескольких представленных альтернатив. Обычно такую процедуру используют в испытаниях речевых рифм (например, в МИР, Модифицированное испытание рифм [6]). При открытом множестве ответов слушатель может свободно давать ответы.

Помимо разборчивости с помощью анкет или методов шкалирования могут быть определены качество речи и голосовое усилие. Качество речи с субъективной точки зрения включает в себя общее впечатление слушателя, естественность речи, четкость, и т.д. Субъективную оценку качества речи обычно проводят для каналов связи с высокой разборчивостью речи, для которых невозможно использовать большинство других испытаний из-за "эффекта (измерительного) потолка".

F.3 Объективные методы испытаний

Объективные оценки разборчивости, как правило, основаны на важных физических свойствах пути передачи информации от говорящего к слушателям. При выявлении ухудшения качества может быть выполнено прогнозирование разборчивости речи. Объективная оценка учитывает аспекты разговора и прослушивания, такие как эффект Ломбарда, голосовое усилие, наличие маскирования, порог восприятия, наличие средств защиты слуха (учитывается при измерении индексов передачи и разборчивости речи, и частично уровня помех для речи и др.). Кроме того, при измерении индекса передачи речи учитывают временные искажения (реверберация, эхо, автоматическая регулировка усиления) и нелинейные искажения.

Прямое объективное измерение с применением установленных контрольных сигналов возможно при использовании метода измерения индекса передачи речи, который позволяет определить важные физические свойства канала передачи (функции передачи модуляции, нелинейные искажения). Алгоритм объективных измерений и прогнозирования одинаков, но влияние нелинейных искажений можно измерить только в фактических условиях эксплуатации.

Для любого спектра шума погрешность индекса передачи речи и индекса разборчивости речи должна составлять от 1 до 2 дБ. Оценка уровня помех для речи должна иметь погрешность от 2 до 3 дБ. При оценке уровня помех для речи может появляться систематическая погрешность, особенно для шумовых сигналов с прерывистым частотным спектром.

F.4 Связь между различными оценками разборчивости речи

Связь между оценкой разборчивости речи, а также субъективными и объективными оценками индексов передачи и разборчивости речи, приведена в таблице F.1. На рисунке F.1 показан эффективный диапазон для каждого метода испытаний.

- несмысловые слова имеют немного больший диапазон, чем смысловые контрольные слова (см. [2]). Предложения (а также связанные с ними цифры и символы) можно использовать для оценки "недостаточных" уровней разборчивости речи, но такой речевой материал нельзя использовать для оценки более хороших условий. Такой "эффект потолка" может возникать вследствие:

a) обилия слов в предложении;

b) ограниченного числа контрольных слов для цифр и символов;

c) условий, в которых правильное распознавание слов главным образом зависит от распознавания гласных.

________________

РС (равно-сбалансированное распределение фонем) часто используют для составления списков слов. Преимуществом является определение с равной точностью частоты ошибок для каждой фонемы и получение сбалансированной несмысловой матрицы неточностей.

Смысловые контрольные слова являются фонетически сбалансированными, поэтому распределение фонем является типичным для используемого языка. Обычно оценка разборчивости у таких слов выше, чем у несмысловых слов, из-за того что знакомые слова легче распознать.

Оценки и баллы разборчивости получены для слушателей с нормальным слухом. Влияние голосового усилия говорящего, наличия у него акцента и использования неродного языка (см. приложение A) также может быть учтено. Однако патологические дефекты и нарушения речи говорящего учесть невозможно.

Таблица F.1 - Оценка разборчивости речи и соотношение между различными индексами разборчивости речи