DSLA语音质量测试指导书

1、DSLA语音质量测试指导书内部公开 DSLA语音质量测试指导书Revision Record 修订记录DateRevision Change DescriptionAuthorCatalog 目 录1.1概述41.2语音质量评估技术41.2.1MOS41.2.2PSQM51.2.3PESQ51.2.4PESQ-LQ51.2.5PESQ-LQO61.2.6POLQA72仪器介绍72.1仪器功能72.2仪器厂家72.3仪器外观82.4连线制作92.5测试组网103DSLA使用方法123.1初始软件安装123.2License获取133.3添加测试节点133.4选择测试脚本183.5执行测试脚本19

2、3.6导出测试结果203.7测试结果观察23DSLA语音质量测试指导书Keywords 关键词：语音质量，DSLA，PESQ，PESQ-LQ，P862.1，POLQA，P863Abstract 摘 要：本指导书介绍了语音质量测试的基本知识，重点介绍测试仪器DSLA的使用方法。List of abbreviations 缩略语清单： AbbreviationsFull spelling Chinese explanation DSLADigital Speech Level Analyser数字语音质量分析仪PESQPerceptual Evaluation of Speech Quality语

3、音质量评估PESQ-LQPESQ-Listen Quality听觉语音质量评估PESQ-LQOPESQ-Listen Quality Objective客观听觉语音质量评估POLQAPerceptual Objective Listening Quality Analysis客观语音质量评估分析MOSMean Opinion Score平均主观评分1.1 概述网络服务质量的最终体现是用户的实际体验，而语音质量则是用户体验的最重要部分。在传统TDM电信网络中，由于TDM网络的质量可靠，语音质量问题基本不需要考虑。但随着移动软交换在全球各地的广泛应用，承载方式由TDM向IP进行演进，语音业务承载在

4、IP上后，大大节约了传输带宽，然而在节约带宽的同时，语音质量不可避免的带来损伤，语音质量相比传统的TDM网络到底下降多少，这些下降能否被接受，都是客户非常关心的问题。IP网络是一个不可靠的尽力传送网络，IP网络中的QoS也会在随时变化，IP网络中必然会引入时延、抖动、丢包等损伤，这些损伤对语音质量影响有多大，损伤到多大程度时语音质量才会变得明显下降或不可接受，这也是客户关心的问题。1.2 语音质量评估技术1.2.1 MOSITU-T P.800定义了MOS的主观测试方法，即请40至60个有代表性的人士来听一段相同的语音样本，然后对该样本经过VoIP传输后的语音质量进行投票评价，这是一种纯粹主观

5、的定性评估。ITU-T选取在非常宽的听觉范围内，根据不同年龄、性别和语言组别的得分，做出语音质量的判别。主观测试方法应用比较广泛，但有一定局限性。比如，主观测试方法要求有专业分析统计方法、经过专门培训的第三方语音测试人员、特殊的语音测试环境、标准的声源，对环境和人员都有较高的要求。目前在对设备厂商设备语音质量测试时，国内和国际运营商更多地采用客观测试测试方法。MOS（Mean Opinion Score，或者Mean conversation-Opinion Score）是平均会话评价分（参考ITU-T P.800），是语音质量主观测试的一种评价标准。它是一种五分制判断标尺，可以用数字或者文字

6、表达。其尺度由如下表示：表1 MOS得分说明级别分数用户满意度优5.0Excellent 良4.0Good中3.0Fair差2.0Poor劣1.0Bad1.2.2 PSQMPSQM (Perceptual Speech Quality Measurement)即感知的语音质量测试，它是一种语音质量的客观测试方法，参考ITU-T的P.861中描述。 PSQM采用心理声学模型，通过一定数学公式，计算输入的测试信号和输出信号之间的差值。若差值为0，则PSQM指为0，表示语音完全没有失真。差值越大，PSQM值越大，表示语音质量越差，最大为6.5。PSQM最初也是作为评价不同编解码优劣的一种方

7、法出现的，没有考虑到网络损伤，如jitter，loss等情况。在实际VOIP系统中，Delay，Jitter和Loss会极大地影响语音质量，因此，仅仅通过PSQM值来判断语音质量是不够的。1.2.3 PESQPESQ（Perceptual evaluation of speech quality）：由英国电信和KPN共同开发出来，并在2001年被ITU采纳为P.862规范。改善了PSQM一些不足，考虑到了编码造成的损伤，传输过程中的错误，帧丢失，滤波，Delay和Jitter等因素，已经成为主要的语音质量测试方法之一。它比较声源信号和退化信号并给出一个类似人工听力评估测试的MOS分值，分值是从

8、-0.5到4.5，数值越大语音质量越好，一般得分在14.5之间1.2.4 PESQ-LQPESQ-LQ：PESQ得分有一些趋势，容易对较差质量的语音给出乐观的评价，对较好质量的语音给出悲观的评价；因此，P.862标准进行了优化，提供了把PESQ得分转换成PESQ-LQ得分的功能，该分值与P.800描述的主观MOS值类似，分值是从0到5。总体而言，PESQ-LQ在相关性、均方误差、平均误差上更加贴近主观MOS值；而且在对被测网络的适应性、参考语言的适应性上，也更加优于PESQ值。PESQ与PESQ-LQ转换公式：1.2.5 PESQ-LQOPESQ-LQO：由于ITU-T建议P.862.1定义的

9、最新PESQ算法，在测试的全面性、深入度、结果相关性等方面，有着不可替代的优势，是当前最为先进、成熟的商用算法；即为DSLA上P862.1的分数。P.862.1提供了将PESQ得分直接映射到PESQ-LQO得分的方式（最高分4.5分）：图2 PESQ-LQ与P.862.1关系图1.2.6 POLQAITU-T 12小组在2011-01-13发布了最新通信语音质量测试算法P.863协议。P863标准为Perceptual Objective Listening Quality Analysis（POLQA），支持窄带（3003.4K Hz）和超宽带（5014K Hz）语音质量的评估。POLQA算

10、法更新进，结果更精确，已经经过150多名经验丰富的主观测试者对超过10000份样品的验证，确保客户分数跟主观一致。测试包语言更丰富，包含美式英语，英式英语，中文（普通话），捷克语，荷兰语，法语，德语，意大利语，日语，瑞典语，瑞士德语。支持语音声波频率更广，5014K HZ；囊括用户能察觉的收听语音，包含噪音环境 。POLQA采用MOS-LQO分数，SWB模式最高分为4.75分，NB模式最高分为4.5分。2 仪器介绍2.1 仪器功能DSLA：语音质量测试仪，英国Maldem Electronics公司生产，可以完成的测试有包括信号强度测试（依据ITU-T P.56标准）、语音质量测试（POLQA

11、、PESQ、PSQM/PSQM+、PAMS）、延迟（Delay）测试、抖动（Jitter）测试、切割（Clipping）测试、DTMF分析等。我们使用中主要是测试语音质量结果，包括PESQ、PESQ-LQ和P862.1三种结果，一般采用其中的一种。另外延时也是重要参考结果。Multi-DSLA可以通过多台DSLA配合完成异地语音质量测试。DSLA还可以进行E-Model值测试，但很多参数需要自己设置，没有实用价值。2.2 仪器厂家Malden公司是一家位于英国伦敦西南部的测试工具专业厂家，专注于语音信号强度和质量测试工具的研发、生产和销售。成立于1976年，并且从1983年开始就进入语音质量测

12、试领域，现在全球多个地区建立了办事处或者代理机构。DSLA在英国市场的占有率超过85%，客户包括几乎所有主要的电信设备制造商、运营商和服务提供商。2.3 仪器外观DSLA前面板如下：图3 仪器外形图（前面）测试手机终端在通话过程中的语音质量，需要用自制的语音测试线，第一根的一端连到Channel A的Handset，另一端连到手机终端的耳机接口；第二根的一端连到Channel B的Handset，另一端连到另一部手机终端的耳机接口。RJ22接口：手机测试时使用。RT11接口：PSTN测试使用。也可以使用一个RT11接口和一个RT22接口，测试手机与PSTN通话的语音质量。DSLA的后面板如下：

13、图4 仪器外形图（后面）连接维护网线到Ethernet Port，连接电源线即可。电源接口和FE接口在后面板。DSLA可以通过交叉网线与PC机相连，也可以用普通网线通过交换机与PC机相连。2.4 连线制作DSLA使用RJ22接口连接手机测试语音质量，但由于手机型号不同，手机侧的接口也不同，需要制作相应的适配连接线。J22接口连线如下（一般座机的话筒连线就是这个接口）：图5 RJ-22的接口示意图表2 RJ-22的端口说明端口号端口名称1OUTPUT-2INPUT-3INPUT+4OUTPUT+3.5mm 国际标准手机耳麦口如下图，苹果、MOTO、小米、华为等手机一般都是这个标准；另外一个是非国

14、际标准，区别就是接地和麦克风刚好相反，其主要使用手机为NOKIA、三星、HTC等。 图6 3.5mm国际标准手机耳麦口示意图 做线就是要把手机耳麦口连接与J22接口连线连接起来，J22接口1、2口与3、4口是对称的，外面的接麦克风，靠内的接左声道或右声道（接一个就可以了），另外一边J22两个接口一起接手机耳麦的共用地接口。（如手机耳麦是非国际标准需要把3、4线对调）如下图所示： 图7 3.5mm耳麦口与J22连接示意图2.5 测试组网DSLAMSS-A1)MSS-B1)MGW-AMGW-B Bearer NetworkBSS-A/RAN-ABSS-B/RAN-BUE-AMS(2)UE-BDSL

15、A ControllorIP-SingalMS(2)IP-BearMS(2)TDM/ATMMS(2)图8 测试组网图上图只是其中一种典型测试组网，实际测试时网络侧组网可根据需要灵活变化。DSLA Controllor是一台普通PC机，DSLA是需要连接到计算机上进行测试的，PC机通过DSLA的软件和DSLA测试仪器一同协调工作。PC机完成测试指令的编辑工作，规定测试仪器要作的事情，测试仪器测试完成后将测试结果反馈给PC机。使用2台Multi-DSLA进行异地测试时的典型组网如下：DSLA-AMSS-A1)MSS-B1)MGW-AMGW-B Bearer NetworkUE-AMS(2)UE-B

16、DSLA-BDSLA Controllor IP NetworkIP-SingalMS(2)IP-BearMS(2)TDM/ATMMS(2)BSS-A/RAN-ABSS-B/RAN-B图9 异地语音质量测试3 DSLA使用方法3.1 初始软件安装软件安装文件如下：如果测试PC操作系统是win7，则可以直接安装，一路NEXT就可装完：图10 DSLA软件安装示意图如果测试PC操作系统是winXP的，则需要预先安装好NET Framework 4.0，IIS服务，SqlExpress等软件后，再安装MultiDSLA，则不会有报错的问题出现。（建议采用WIN7以上版本安装）3.2 License获

17、取当前DSLA使用硬件狗的方式，License固化。在测试电脑上，通过插上硬件狗，则可打开MultiDSLA软件。（电脑可以安装公司的SPES）3.3 添加测试节点先打开MultiDSLA软件。然后点击新增节点：也可以在软件操作界面的左边，点击节点管理器新增节点的地方，建立节点。在弹出的窗口界面，如下操作，基名随意取，IP地址为DSLA仪表的IP；如果网线连接好，IP地址就会自动呈现。图11 新增节点示意图 如果连接不上，可通过Malden Tools->DSLA Configurator进行连接及设置IP等。图12 DSLA IP配置示意图由于测试的是手机终端的语音质量，类型选择“Ha

18、ndset”，而不是默认的Phoneline。采样率根据测试需要选择。如果采样率选择8k，则为窄带模式，如果选择16k，32k，48k，则为宽带模式。图13 节点配置示意图然后是另外一个节点，一样选择Handset和8k，则节点创建好了。可以看到节点创建好后，界面如下如果设置正确,且网络连接正确的话，Node Name的颜色为深蓝色，见下图：如果显示为下图，则表示网络连接失败，或者Node建立失败：3.4 选择测试脚本根据可以使用DSLA测试仪器自带的测试脚本，也可根据需求自行编写测试脚本。这里暂先介绍使用默认脚本的操作方法。在下拉菜单中，有常用的各种测试脚本，以Quick Quality Check为例。选择好测试脚本后，则在软件下