单位文秘网 2022-02-14 08:07:00 点击: 次
信息模块顺序并不是一定的,车内免提通话系统的集成充满挑战,麦克风和扬声器的布局,各种背景噪声的处理,以及由RF引起的问题,都显著影响通话中的语音质量。且各个环节的调节与控制均与实际车型及内饰相关,需要针对每辆不同的车进行调试。
2 系统测量架构
测试通过模拟驾驶员在车辆真实行进过程中的通话场景,测量语音通话质量。测量架构如图2所示。
2.1 测试声场
在测试前依据标准录制车辆实际驾驶过程中的噪声并通过噪声回放系统进行均衡,在测试中通过背景噪声回放系统,使得车辆在静止状态下再现实际运行噪声场。
2.2 操作者
测试中将头肩模拟器放置于驾驶员或副驾驶员位置,通过头肩模拟器的内置人工耳、人工嘴分别模拟系统使用者的“听”、“说”过程,完成语音交互。
2.3 通信网络
通过综测仪模拟基站信号,为手机编解码语音信号,将上行信号由手机传输至声学分析系统或将下行信号从系统传输到手机。
3 测试流程
Carplay语音通话的测试包含车载免提通话性能测试及Siri语音识别部分的测试。两个测试部分相互独立,但均基于实际应用环境下在实车内进行测试。
在测试前首先要进行背景噪声采集,依据标准需对不同路况进行背景噪声录制,选择没有大风大雨的日子,在干燥的路面进行录制,录制过程中需保证车窗关闭,转向灯关闭,车内人员尽可能安静。另外,背景噪声录制过程中要特别注意将车厢内杂物清空,车门及座位上不要放置其他物品,以免在录噪过程中出现杂音。
如果免提系统将被允许在更高行驶速度的国家部署,则语音通讯系统还需在不低于160 km/h的速度下进行测试。
在测试前必须针对录制好的背景噪声进行均衡,才能保证准确重现噪声文件原始的频率特性以及声压大小。
4 测试参数分析
4.1 主要测试参数
语音测试指标内容主要包含单向语音质量,背景噪声下的单向语音质量,回声测试及双讲测试。
其中,通话中的一个重要指标是单讲语音质量(TMOS),它描述了语音信号传输的质量。通过对比记录信号与馈给信号的差距,模拟测试人员对语音样本的评分,最低分1分,表示信号糟糕,最高分5分,表示信号很棒,当分数达到3分,表示信号清晰,我们认为此时的语音质量是可以接受的。如果记录的信号与馈入信号显示出良好的相关性(例如信号在传输期间只有轻微的杂音、失真或其他类型的损伤),则可以得到较高的TMOS值。如果信号被传输路径严重影响,即与馈入信号相比有很大差异,则会得到较低的TMOS值。
圖4是一次TMOS测试中的语音信号比对,Source信号为馈入信号,RCV(2)信号则是接收方向的记录信号,从图中可以清晰的看到相较于馈入信号,记录信号有很大的信号损失,它得到的分值也较低,为2.26分,远不能满足通话质量要求。
4.2 参数间的相互影响
各个语音参数并不是独立的,而是相互关联的,参数的调整与分析不应局限于当前的参数,而需全局考虑,在每次参数调整后需要对整个系统重新测量,全局掌握系统性能,以保证测试的准确性。
4.2.1 频率VS响度
为使通话过程中信号还原度更好,通常会针对系统的上行或下行EQ做出调整,希望得到较为平滑的频响曲线,但这个时候受到影响的就不仅仅是频率,抬高或降低一个频点的灵敏度同时还会影响到上行或下行信号的响度。
如图5,为使得接收方向频率响应更为平滑,我们对630 Hz附近的响应进行EQ调节,接收方向的响度随着频点灵敏度的抬高而增大。
4.2.2 频率响应和语音质量的关系
一般来说,我们测得的频率响应表现越好,单向通话下的语音质量也会表现的更好。但当我们对EQ做出过多的调整,反而会使通话语音变得“不真实”而导致语音质量下降。
4.2.3 回声和双讲的相互影响
回声和双讲的调节在一定程度上是相悖的。在通话中,为了消除回声,扬声器输出前与发送方向信号做比对,需要参考信号传输的延时,减去发送方向的信号,很有可能会因此误删除或影响到原有的下行信号,造成双讲通话中,信号衰减较大。
4.2.4 噪声状态下的NMOS和SMOS
在背景噪声条件下的测量,须针对每款车的不同背景噪声及其特点进行消噪处理,如果过分的专注于噪声的消除,也有可能导致通话过程中的语音信号丢失,导致NMOS下降。
下表给出了背景噪声测试中,场景3的一次噪声抑制调节前后GMOS,NMOS和SMOS三个参数的变化。
示例中,为使整体语音效果合格,更完整的保留了语音信息,提高了语音质量的评分,在这次的调整中,由于更多的噪声也被保留导致噪声质量略微下降。
4.2.5 延时的不稳定对语音质量的影响
在通话过程中,语音传输延时的少许变化可能并不影响我们的日常交流,但对测试系统来说,它计算语音质量的时候是依据已测得的延时将测量信号与信号源进行比较,如果系统通讯的延时不稳定,那么很有可能得到较低的语音质量分数。
这并不意味着每次参数调整都会牺牲另一些参数,只是需要注意,不同的参数可能是相互关联的,在调节参数时需要综合考虑全局参数,而在调整参数时也需要考虑该参数对语音性能的影响。
5 结束语
Carplay用户使用汽车的内置显示屏和控制键或Siri免提功能与iOS设备互动,而Carplay系统在呼叫过程中信号的传输延迟,失真度,环境噪声抑制,响度等音频性能指标以及语音识别准确性,密切影响用户体验及注意力。与此同时,车载系统的性能对于制造商是否能得到苹果的认同,成为下一批合作厂商起着决定性的作用。
为使Carplay车载系统传输的电声信号符合相关标准要
求,针对该系统语音质量测试技术的研究,有着非常重要的意义。
通过对Carplay车载语音通话系统的测试结构和参数分析,为Carplay系统调试与测试提供一些参考。
参考文献
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