JP2004524753A - スピーチ信号の品質を決定するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

スピーチ処理／トランスポートシステムで劣化するスピーチ信号の知覚品質を予測するための客観的測定方法及び装置は、極めて弱いまたは無音の部分を含む劣化信号の場合、不良予測結果を生じることがある。調整値（Δ）だけ増加した出力信号のパワーの逆数値の関数である第１スケーリング因子（Ｓ（Ｙ＋Δ））を前処理ステージで第１スケーリングステップに適用し、零と１の間の調整値（α）を有する指数で第１スケーリング因子を冪乗した値に実質的に等しい第２スケーリング因子（Ｓ^α（Ｙ＋Δ）；Ｓ^αｉ（Ｙ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）を第２スケーリングステップに適用することによって、改善が達成される。第２スケーリングステップは装置の様々な位置で実行することができる。調整値は、よく定義された主観的品質スコアを持つ試験信号を用いて調整される。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、オーディオ、スピーチ、及びボイス信号などの音響信号の品質測定の領域に存する。さらに詳しくは、本発明は、客観的測定技術に従って、スピーチ信号処理システムから受け取った出力信号のスピーチ品質を基準信号に照らして決定するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような類の方法及び装置は、例えば、非特許文献１、特許文献１〜４から公知である（参考文献のさらなる書誌学的詳細については、後述する「Ｃ．参考文献」の項を参照されたい）。ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．８６１またはその継承勧告Ｐ．８６２に従う方法及び装置（非特許文献２及び非特許文献３参照）もまたそのような類である。現在公知の技術によると、ワイヤレス電気通信システム、Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ伝送システムなどのスピーチ信号処理及び／またはトランスポートシステムからの出力信号、及び一般的に劣化した信号であって、その信号品質が決定されるスピーチコーデック、ならびに基準信号が、ヒトの聴覚の心理物理的知覚モデルに従って表現信号にマッピングされる。基準信号として、引用文献のように、得られた出力信号が加えられるシステムの入力信号を使用することができる。その後、前記表現信号から差分信号が決定され、それは使用した知覚モデルに従って、出力信号に存在する、システム内に持続している外乱を表す。差分または外乱信号は、表現モデルに従って出力信号が基準信号から逸脱している程度の表現を構成する。次いで、出力信号の聴覚的知覚の品質の尺度である時間非依存の品質信号を得るために、外乱信号は、ヒト受験者の特定の特徴をモデル化した認知モデルに従って処理される。
【０００３】
しかし、公知の技術、及びさらに詳しくは勧告Ｐ．８６２に従う方法及び装置は、基準信号内のスピーチを含む、劣化信号内の極めて弱いまたは無音の部分によって発生する深刻な歪みが結果的に、ヒト受験者の平均オピニオンスコア（ＭＯＳ）など主観的に決定される品質測定との相関が乏しい品質信号を発生させるおそれがあるという欠点を有している。そのような歪みは、例えばパケット交換システムでパケットが喪失した場合に、時間クリッピング、すなわちスピーチまたはオーディオ信号の短い部分が無音に置換された結果、発生することがある。そのような場合、予想される品質は、客観的に知覚される品質よりかなり高い。
【非特許文献１】
Ｂｅｅｒｅｎｄｓ Ｊ．Ｇ．，Ｓｔｅｍｅｒｄｉｎｇ Ｊ．Ａ．，“Ａ ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ ｓｐｅｅｃｈ−ｑｕａｌｉｔｙ ｍｅａｓｕｒｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｐｓｙｃｈｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｓｏｕｎｄ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ”，Ｊ．Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．３，Ｄｅｃ．１９９４，ｐｐ．１１５−１２３；
【非特許文献２】
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．８６１“Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ−ｂａｎｄ（３３０−３４００Ｈｚ）ｓｐｅｅｃｈ ｃｏｄｅｃｓ”，０６／９６；
【非特許文献３】
ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．８６２（０２／２００１），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 ｍｅｈｔｏｄ ｆｏｒ ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ ｓｐｅｅｃｈ ｑｕａｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｎａｒｒｏｗ−ｂａｎｄ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ａｎｄ ｓｐｅｅｃｈ ｃｏｄｅｃｓ．
【特許文献１】
ＷＯ−Ａ９６／２８９５０
【特許文献２】
ＷＯ−Ａ９６／２８９５２
【特許文献３】
ＷＯ−Ａ９６／２８９５３
【特許文献４】
ＷＯ−Ａ９７／４４７７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、前記欠点を持たない、スピーチ信号の品質を決定するための改善された方法及び対応する装置を提供することである。
【０００５】
本発明は、とりわけ以下の観察結果に基づいている。試験対象のシステムの利得は一般的に先験的に分からない。したがって、出力（劣化）信号及び基準信号を処理する主ステップの初期化または前処理段階で、特定のパワーレベルに対する出力信号のパワーの全体的または大局的スケーリングのためのスケーリング因子を適用することによって、少なくとも出力信号にスケーリングステップが実行される。この特定のパワーレベルは以下の勧告Ｐ．８６１などの技術における基準信号のパワーレベル、または勧告Ｐ．８６２に従う技術における予め定められた固定レベルに関連付けることができる。スケーリング因子は、出力信号の平均パワーの平方根の逆数値の関数である。劣化信号が極端に弱いまたは無音の部分を含む場合、この逆数値は大きい数に増大する。試験対象のシステムの主観的品質のずっと優れた予測が可能となるようなやり方に歪み計算を適応するために使用することができるのは、そのようなパワー関連パラメータの逆数値のこの挙動である。
【０００６】
本発明のさらなる目的は、より優れた制御可能なスケーリング操作及びそのような優れた制御可能なスケーリング操作のための手段をそれぞれ備えた、上述した類の方法及び装置を提供することである。
【０００７】
これ及び他の目的は、少なくとも１つの調整パラメータを、しかし好適には２つの調整パラメータを使用して、第２スケーリング因子を適用することによって実行される追加の第２スケーリングステップを上記の類の方法及び装置に導入することによって達成される。好適な事例では、第２スケーリング因子は、第１調整パラメータに対応する値の指数で冪乗したパワー関連パラメータの逆数値の関数であり、該関数でパワー関連パラメータは、第２調整パラメータに対応する値だけ増加する。第２スケーリングステップは、該方法及び装置の様々なステージで実行することができる。
【０００８】
一種のパワー関連パラメータの逆数の関数であるスケーリング因子を出力信号の平均パワーの既知の平方根として使用すると、信頼できないスピーチ品質予測を導くさらに別の事例が存在するので、さらなる欠点が生じる。その１つは以下の通りである。試験対象である２つの異なるスピーチ処理システムの出力信号であり、かつ同一入力基準信号を有する２つの劣化信号は、平均パワーに同一値を持つことができる。例えば信号の一方は、全スピーチ信号持続時間のうち短時間だけ比較的大きいパワーを持ち、それ以外の場所では極めて低いか零のパワーを持ち、他方の信号は全スピーチ持続時間中比較的低いパワーを持つ。そのような劣化信号のスピーチ品質の予測は主として同じになるが、主観的に経験されるスピーチ品質にはかなりの相違がある。
【０００９】
本発明のさらに別の目的は、異なる劣化信号が上述したように主として同等のパワー平均値を持つ場合でも、信頼できるスピーチ品質予測を導くスケーリング因子を導入した、上述の類の方法及び装置を提供することである。
【００１０】
これ及びさらに別の目的は、上述の類の方法及び装置の第１及び／または第２スケーリング操作に、平均信号パワーとは異なるパワー関連パラメータに基づく２つの新しいスケーリング因子の使用を導入することによって達成される。第１の新しいスケーリング因子は、信号パワーアクティビティ（ＳＰＡ）と呼ばれる新しいパワー関連パラメータの関数であり、それは、関連信号のパワーが予め定められた閾値より高いか等しい期間の全持続時間と定義される。第１の新しいスケーリング因子は、第１スケーリング操作における出力信号のスケーリングのために定義され、出力信号のＳＰＡの逆数値の関数である。好ましくは、第１の新しいスケーリング因子は、基準信号のＳＰＡと出力信号のＳＰＡの比の関数である。この第１の新しいスケーリング因子は、平均信号パワーに基づく公知のスケーリング因子の代わりに、またはそれと組み合わせて（例えば乗算して）使用することができる。第２の新しいスケーリング因子は、調整パラメータが局所レベルで導入される、局所的スケーリング因子と呼ぶことができるもの、すなわち基準信号及び出力信号の瞬時パワーの比から導出される。第２の新しいスケーリング因子の局所バージョンは、当該方法及び装置それぞれの結合ステージ中に、依然として時間依存する差分信号に対して直接実行される第２スケーリング操作中に適用することができる。第２の新しいスケーリング因子の大局バージョンは、最初に局所スケーリング因子をスピーチ信号の全持続時間に対して平均化し、次いでそれを信号結合ステージ中に実行される第２スケーリング操作中に、第１スケーリング操作で適用した（公知及び／または第１の新しい）スケーリング因子から導出されるスケーリング因子を適用するスケーリング操作の代わりに、またはそれと組み合わせて、適用することによって達成される。
【００１１】
第１の新しいスケーリング因子は、パワーが極めて低いか零である時間が比較的長い劣化スピーチ信号の場合により有利である一方、第２の新しいスケーリング因子は、同様の部分が比較的短時間である信号の場合により有利である。
（参考文献）
［１］Ｂｅｅｒｅｎｄｓ Ｊ．Ｇ．，Ｓｔｅｍｅｒｄｉｎｇ Ｊ．Ａ．，“Ａ ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ ｓｐｅｅｃｈ−ｑｕａｌｉｔｙ ｍｅａｓｕｒｅ ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｐｓｙｃｈｏａｃｏｕｓｔｉｃ ｓｏｕｎｄ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ”，Ｊ．Ａｕｄｉｏ Ｅｎｇ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．３，Ｄｅｃ．１９９４，ｐｐ．１１５−１２３；
［２］ＷＯ−Ａ９６／２８９５０；
［３］ＷＯ−Ａ９６／２８９５２；
［４］ＷＯ−Ａ９６／２８９５３；
［５］ＷＯ−Ａ９７／４４７７９；
［６］ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．８６１“Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ−ｂａｎｄ（３３０−３４００Ｈｚ）ｓｐｅｅｃｈ ｃｏｄｅｃｓ”，０６／９６；
［７］ＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．８６２（０２／２００１），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 ｍｅｈｔｏｄ ｆｏｒ ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ ｓｐｅｅｃｈ ｑｕａｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｎａｒｒｏｗ−ｂａｎｄ ｔｅｌｅｐｈｏｎｅ ｎｅｔｗｏｒｋｓ ａｎｄ ｓｐｅｅｃｈ ｃｏｄｅｃｓ．
参考文献［１］〜［７］を参照によって本願に組み込む。
【００１２】
本発明を、以下の図を含む図面を参照しながら、例示的実施形態の記述によってさらに説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、スピーチリンクまたはコーデックの知覚品質を推定するためのＩＴＵ−Ｔ勧告Ｐ．８６１及びＰ．８６２のいずれかに従うもののなど、ヒトの聴覚的知覚及び認知のモデルに基づく客観的測定技術の適用の公知のセットアップを概略的に示す。それは、以下で簡潔さのためにシステム１０と呼ぶ試験対象のシステムまたは電気通信ネットワーク、及び提示されたスピーチ信号の知覚的分析のための品質測定装置１１を含む。スピーチ信号Ｘ_０（ｔ）は、一方ではネットワーク１０の入力信号として使用され、他方では、装置１１の第１入力信号Ｘ（ｔ）として使用される。事実上ネットワーク１０によって影響されたスピーチ信号Ｘ_０（ｔ）であるネットワーク１０の出力信号Ｙ（ｔ）は、装置１１の第２入力信号として使用される。装置１１の出力信号Ｑは、ネットワーク１０を介するスピーチリンクの知覚的品質の推定を表す。スピーチリンクの入力端及び出力端は、特にそれが電気通信ネットワークを介している場合には離れているので、品質測定装置の入力信号には、大抵の場合、データベースに格納されたスピーチ信号Ｘ（ｔ）が利用される。ここで、通例通り、スピーチ信号とは、スピーチ及びトーンなど、ヒトの聴覚に基本的に知覚可能な各音を意味すると理解する。試験対象のシステムは、言うまでもなく、例えば電気通信ネットワークをシミュレートするシミュレーションシステムとすることもできる。装置１１は、前処理部１１．１で前処理手段１２によって実行される前処理のステップと、処理部１１．２で第１及び第２信号処理手段１３及び１４によって実行されるさらなる処理ステップと、信号結合部１１．３で信号微分手段１５及びモデル化手段１６によって実行される結合信号処理ステップとを順次含む主要な処理ステップを実行する。前処理ステップで、信号Ｘ（ｔ）及びＹ（ｔ）は、手段１３及び１４でのさらなる処理のステップのために準備され、該前処理はパワーレベルスケーリング及び時間アライメント操作を含む。さらなる処理ステップは、ヒトの聴覚系の心理物理的知覚モデルに従って、表現信号Ｒ（Ｙ）及びＲ（Ｘ）に（劣化）出力信号Ｙ（ｔ）及び基準信号Ｘ（ｔ）をマッピングすることを暗に示す。結合信号処理ステップ中に、前記表現信号から微分手段１５によって差分または外乱信号Ｄが決定され、それは次いで、品質信号Ｑを得るために、ヒト受験者の特定の特徴をモデル化した認知モデルに従って、モデル化手段１６によって処理される。
【００１４】
最近、公知の技術、及びさらに詳しくは、勧告Ｐ．８６２の技術は、基準信号には存在せず、劣化信号内の極めて弱いまたは無音の部分によって生じるような深刻な歪みが結果的に、主観的に知覚される品質より著しく高い品質を予測し、したがってヒト受験者の平均オピニオンスコア（ＭＯＳ）など主観的に決定される品質測定との相関性が乏しい品質信号Ｑを生じることがあるという重大な欠点を持つことが経験された。そのような歪みは、時間クリッピング、すなわち、スピーチまたはオーディオ信号の短い部分が、例えばパケット交換システムにおける喪失パケットの場合、無音によって置き換えられることの結果、発生することがある。
【００１５】
試験対象のシステムの利得は一般的に先験的に分からないので、初期化または前処理段階中に、特定のパワーレベルに対して出力信号のパワーをスケーリングするためのスケーリング因子を適用することによって、少なくとも（劣化）出力信号に対してスケーリングステップが実行される。特定のパワーレベルは、勧告Ｐ．８６１に従うような技術で基準信号のパワーレベルに対して関連付けることができる。そのようなスケーリングステップのためのスケーリング手段が、図２に概略的に示されている。スケーリング手段２０は入力信号として信号Ｘ（ｔ）及びＹ（ｔ）を、出力信号として信号Ｘ_ｓ（ｔ）及びＹ_ｓ（ｔ）を有する。スケーリングは、信号Ｘ（ｔ）＝Ｘ_ｓ（ｔ）が変わらず、信号Ｙ（ｔ）が、スケーリングユニット２１で次のスケーリング因子を適用してＹ_ｓ（ｔ）＝Ｓ_１・Ｙ（ｔ）にスケーリングされるように行われる。
【００１６】
【数１】

この式中、Ｐ_{ａｖｅｒａｇｅ}（Ｘ）及びＰ_{ａｖｅｒａｇｅ}（Ｙ）は信号Ｘ（ｔ）及びＹ（ｔ）の時間平均パワーをそれぞれ意味する。
【００１７】
特定のパワーレベルもまた、勧告Ｐ．８６２に従う技術で、予め定められた固定レベルに関連付けることができる。そのようなスケーリングステップのためのスケーリング手段３０は、図３に概略的に示されている。スケーリング手段３０は、入力信号として信号Ｘ（ｔ）及びＹ（ｔ）を、出力信号として信号Ｘ_ｓ（ｔ）及びＹ_ｓ（ｔ）を有する。スケーリングは、それぞれ次のスケーリング因子を適用することによって、信号Ｘ（ｔ）がスケーリングユニット３１でＸ_ｓ（ｔ）＝Ｓ_ｓ・Ｘ（ｔ）にスケーリングされ、信号Ｙ（ｔ）がスケーリングユニット３２でＹ_ｓ（ｔ）＝Ｓ_３・Ｙ（ｔ）にスケーリングされるように行われる。
【００１８】
【数２】

【００１９】
【数３】

ここでＰ_{ｆｉｘｅｄ}（すなわちＰ_ｆ）は予め定められたパワーレベル、いわゆる定ターゲットレベルであり、Ｐ_{ａｖｅｒａｇｅ}（Ｘ）及びＰ_{ａｖｅｒａｇｅ}（Ｙ）は前述と同じ意味を持つ。
【００２０】
どちらの場合も、パワー関連パラメータの、すなわちＳ_１及びＳ_３の場合は出力信号のパワーの、Ｓ_２の場合は基準信号のパワーの平方根の逆数の関数であるスケーリング因子が使用される。劣化信号及び／または基準信号が大きい部分の極めて弱いまたは無音部を含む場合、そのようなパワー関連パラメータは非常に小さい値に低減し、零になることさえあり、その結果として、それらの逆数値は非常に大きい数に増大することがある。この事実は、スケーリング操作及び好ましくはそこで使用されるスケーリング因子をも調整可能にし、したがってよりよく制御可能にするための出発点を提供する。
【００２１】
そのようなより優れた制御可能性を達成するために、最初に、さらなる第２スケーリング因子を適用することによって、さらなる第２スケーリングステップが導入される。この第２スケーリング因子は、第１スケーリングステップで出力信号のスケーリングに使用された第１スケーリング因子を指数αで冪乗したものに等しいように選択することができる（そうでなくてもよい。以下参照）。指数αは、好ましくは０と１の間の値を持つ第１調整パラメータである。第２スケーリングステップは、品質測定装置の様々なステージで実行することが可能である（以下参照）。第二に、値≧０を持つ第２調整パラメータΔを、２つの上述した先行技術の事例のうち第１及び第２の事例でスケーリング因子（単数または複数）それぞれに使用される各時間平均信号パワー値に加えることができる。第２調整パラメータΔは、特に上述した極めて弱いまたは無音の部分の事例で、各スケーリング因子の分母をより大きい値に増大するために、予め定められた調整可能な値を持つ。こうして変形された（Δ≠０の場合）、あるいは変形されない（Δ＝０の場合）スケーリング因子が、図２及び３に関連して前述したのと同様の仕方で、初期化段階の第１スケーリングステップのみならず、第２スケーリングステップでも使用される。以下で、第２スケーリング因子が第１スケーリング因子から導出される場合について、図４及び図５に関連して３通りの方法を説明し、それに続いて、これが該当しない場合の幾つかの方法を図６及び図７に関連して説明する。
【００２２】
図４は、変形スケーリング因子を適用することによって第１スケーリングステップを実行し、かつ第２スケーリングステップを実行するためのスケーリング構成４０を概略的に示す。スケーリング構成４０は入力信号として信号Ｘ（ｔ）及びＹ（ｔ）を、出力信号として信号Ｘ’ｓ（ｔ）及びＹ’ｓ（ｔ）を持つ。第１スケーリングステップは、
図２によるスケーリングステップを持ち、Ｘ_ｓ（ｔ）＝Ｘ（ｔ）である場合（すなわち図４でＳ（Ｘ＋Δ）＝１の場合）には次の変形スケーリング因子：
【００２３】
【数４】

を、図３によるスケーリングステップを持つ場合には次の変形スケーリング因子：
【００２４】
【数５】

及び
【００２５】
【数６】

をそれぞれ適用することによって、信号Ｘ（ｔ）がスケーリングユニット４１でＸ_ｓ（ｔ）＝Ｓ’_２・Ｘ（Ｔ）にスケーリングされ、信号Ｙ（ｔ）がスケーリングユニット４２でＹ_ｓ（ｔ）＝Ｓ’_３・Ｙ（ｔ）にスケーリングされるように行われる。
【００２６】
第２スケーリングステップは、次のスケーリング因子：
Ｓ_４＝Ｓ^α（Ｙ＋△） {４}
を適用することによって、信号Ｘ_ｓ（ｔ）がスケーリングユニット４３でＸ’_ｓ（ｔ）＝Ｓ_４・Ｘ_ｓ（ｔ）にスケーリングされ、信号Ｙ_ｓ（ｔ）がＹ’_ｓ（ｔ）＝Ｓ_４・Ｙ_ｓ（ｔ）にスケーリングされるように行われる。
【００２７】
スケーリング因子Ｓ_４はスケーリングユニット４２によって生成し、図示する通り第２スケーリングステップのスケーリングユニット４３及び４４に受け渡すことができる。さもなければスケーリング因子Ｓ_４は、第１スケーリングステップでスケーリングユニット４２から受け取ったスケーリング因子Ｓ_３を適用することによって、第２スケーリングステップでスケーリングユニット４３及び４４によって生成することができる。
【００２８】
スケーリング構成４０内で実行される第１及び第２スケーリングステップは、別個のスケーリングユニットで使用されるスケーリング因子の積であるスケーリング因子を適用することによって、それぞれスケーリングユニット４１及び４３の結合ならびにスケーリングユニット４２及び４４の結合であるスケーリングユニットによって信号Ｘ（ｔ）及びＹ（ｔ）に対して実行される単一のスケーリングステップへと結合することができることは理解されるであろう。パラメータが−１＜α≦０及びΔ≧０と選択される、そのような結合スケーリングステップは、０＜（α’＝１＋α）≦１としてパワー関連パラメータの逆数値を調整パラメータα’に対応する指数で冪乗したスケーリング因子を適用する第１スケーリングステップだけが存在する場合と同等であり、パワー関連パラメータはパラメータΔに対応する調整値と共に増加する。
【００２９】
パラメータα及びΔの値は、試験信号Ｘ（ｔ）及びＹ（ｔ）の場合、客観的に測定された品質が、主観的に知覚される品質（ＭＯＳ）と高い相関を持つように調整される。したがって、スピーチが最高１００％まで無音に置き換えられた劣化信号の例は、０．８より高い相関関係をもたらすことが分かり、公知の方法で測定した同じ例の品質は０．５未満の値を示した。さらに、勧告Ｐ．８６２を有効とした事例でも大差ないことが分かった。
【００３０】
パラメータα及びΔの値は測定装置の前処理手段に格納することができる。しかし、パラメータΔの調整は、雑音の量が特定の事例で調整パラメータΔに必要な値に等しい平均パワーを持つように、装置１１の入口で劣化出力信号にある量の雑音を加えることによっても達成することができる。
【００３１】
前処理段階の代わりに、より後のステージで出力信号及び基準信号の処理中に、第２スケーリングステップを実行することができる。しかし、第２スケーリングステップの場所は、信号が別個に処理されるステージに限定する必要はない。第２スケーリングステップは、パラメータα及びΔの値は異なるが信号結合ステージで実行することもできる。そのようなことが図５に図示され、それは図１の測定装置１１と同様の測定装置５０を概略的に示しており、前処理部５０．１と、処理部５０．２と、信号結合部５０．３とを順次含む。前処理部５０．１は第１スケーリングステップのスケーリングユニット４１及び４２を含み、ユニット４２は図中にＳ^αｉ（Ｙ＋Δ_ｉ）で示されるスケーリング因子Ｓ_４（数式｛４｝参照）を生成し、ここで第１及び第２の事例ではそれぞれｉ＝１、２である。
【００３２】
第１の事例（ｉ＝１）では、第２スケーリングステップは、信号結合部５０．３でスケーリングユニット５１によって、かつスケーリング因子Ｓ_４＝Ｓ^α１（Ｙ＋Δ_１）を適用することによって実行され、それによって差分信号Ｄはスケーリング後の差分信号Ｄ’＝Ｓ^α１（Ｙ＋Δ_１）・Ｄにスケーリングされる。代替的に、第２の事例（ｉ＝２）では、第２スケーリングステップは再び信号結合部５０．３で、スケーリングユニット５２によって、かつスケーリング因子Ｓ_４＝Ｓ^α２（Ｙ＋Δ_２）を適用することによって実行され、それによって品質信号Ｑはスケーリング後の品質信号Ｑ’＝Ｓ^α２（Ｙ＋Δ_２）・Ｑにスケーリングされる。
【００３３】
パラメータα_ｉ及びΔ_ｉについては、パラメータα及びΔに関連して前述したことと同じことが適用される。
【００３４】
代わりに、代替的に、第２の事例（ｉ＝２）のスケーリングステップは、第１の事例（ｉ＝１）の第２スケーリングステップに加えて、ただし異なる適切な調整パラメータを用いて、第３スケーリングステップとしても実行することができる。
【００３５】
第１及び／または第２スケーリング操作に、平均信号パワーとは異なるパワー関連パラメータに基づく２つの新しいスケーリング因子を導入することによって、さらなる改善が達成される。
【００３６】
第１の新しい種類のスケーリング因子は、第１スケーリングステップで、かつ第２スケーリングステップでも、定義しかつ適用することができ、それは信号Ｘ（ｔ）及び／または信号Ｙ（ｔ）のパワーに関連する異なるパラメータに基づくものである。数式｛１｝〜｛３｝及び｛１’｝〜｛３’｝のように信号Ｘ（ｔ）及びＹ（ｔ）の時間平均パワーＰ_{ａｖｅｒａｇｅ}を使用する代わりに、異なるパワー関連パラメータを使用して、（劣化）出力信号のパワーを特定にパワーレベルにスケーリングするためのスケーリング因子を定義することができる。この異なるパワー関連パラメータを信号パワーアクティビティ（ＳＰＡ）と呼ぶ。スピーチ信号Ｚ（ｔ）の信号パワーアクティビティはＳＰＡ（Ｚ）で示され、信号Ｚ（ｔ）のパワーが予め定められた閾パワーレベルＰ_ｔｈｒに少なくとも等しい期間の全時間を意味する。
【００３７】
全時間Ｔの信号Ｚ（ｔ）のＳＰＡの数式は、次のように表される。
【００３８】
【数７】

ここで、Ｆ（ｔ）は次の階段関数である。
【００３９】
【数８】

ここでＰ（Ｚ（ｔ））は、時間ｔにおける信号Ｚ（ｔ）の瞬時パワーを示し、Ｐ_ｔｒは信号パワーの予め定められた閾値を示す。ＳＰＡの式｛５｝は、連続信号処理の場合に適している。時間フレームを使用する離散信号処理の場合に適した式は、次のように表される。
【００４０】
【数９】

ここでＦ（ｔ_ｉ）は次の階段関数である。
【００４１】
【数１０】

また、ここでｉ＝１〜Ｎ及びｔ_ｏ＝０の場合、ｔ_ｉ＝（ｉ／Ｎ）Ｔであり、Ｎは処理のた
めに信号Ｚ（ｔ）が分割される時間フレームの総数である。Ｆ（ｔ_ｉ）＝１の時間フレームをアクティブフレームと呼ぶと、式｛５’｝は信号Ｚ（ｔ）のアクティブフレームの総数を計数する。
【００４２】
このように定義されたパワー関連パラメータＳＰＡを使用して、新しいスケーリング因子は、式｛１｝〜｛３｝、｛１’｝〜｛３’｝及び｛４｝のスケーリング因子と同様の仕方で、それらと置換するか、またはそれらとの乗算で使用するように定義される。これらの新しいスケーリング因子は次の通りである。
Ｔ_１＝Ｔ（Ｘ，Ｙ）＝ＳＰＡ（Ｘ）／ＳＰＡ（Ｙ） {６．１}
Ｔ_２＝Ｔ（ＳＰＡ_ｆ，Ｘ）＝ＳＰＡ_{ｆｉｘｅｄ}／ＳＰＡ（Ｘ） {６．２}
Ｔ_３＝Ｔ（ＳＰＡ_ｆ，Ｙ）＝ＳＰＡ_{ｆｉｘｅｄ}／ＳＰＡ（Ｙ） {６．３}
Ｔ’_１＝Ｔ（Ｙ＋△）＝｛ＳＰＡ（Ｘ）＋△｝／｛ＳＰＡ（Ｙ）＋△｝ {６．１’}
Ｔ’_２＝Ｔ（Ｘ＋△）＝ＳＰＡ_{ｆｉｘｅｄ}／｛ＳＰＡ（Ｘ）＋△｝ {６．２’}
Ｔ’_３＝Ｔ（Ｙ＋△）＝ＳＰＡ_{ｆｉｘｅｄ}／｛ＳＰＡ（Ｙ）＋△｝ {６．３’}
Ｔ_４＝Ｔ^α（Ｙ＋△） {６．４}
ここで、ＳＰ_{ｆｉｘｅｄ}（すなわちＳＰＡ_ｆ）は予め定められた信号パワーアクティビティレベルであり、それは前述した予め定められたパワーレベルＰ_{ｆｉｘｅｄ}と同様の仕方で選択することができる。
【００４３】
このように定義されたスケーリング因子は、パワー関連パラメータすなわちパラメータＳＰＡの逆数の関数でもあり、それは状況によっては非常に小さい値を持ち、あるいは零にさえなりうるので、式｛６．１’｝〜｛６．３’｝及び｛６．４｝のスケーリング因子で使用されるパラメータα及びΔは、スケーリング操作のより優れた制御可能性にとってそれだけ有利である。それらは、式｛１’｝〜｛３’｝及び｛４｝によるスケーリング因子で使用されるパラメータと同様に調整されるが、それらとは一般的に異なる。例えば、後者の場合、Δはパワーの次元を有し、（｛１｝の）Ｐ_{ａｖｅｒａｇｅ}（Ｘ）または（｛２’｝または｛３’｝の）Ｐ_{ｆｉｘｅｄ}に対して無視できない値を持たなければならないが、前者の場合、Δは無次元数であり、それは単純に１に等しくすることができる。
【００４４】
以下で、スピーチ信号のＳＰＡに基づくスケーリング因子をＴ型スケーリング因子と呼び、スピーチ信号のＰ_{ａｖｅｒａｇｅ}に基づくスケーリング因子をＳ型スケーリング因子と呼ぶ。
【００４５】
Ｔ型スケーリング因子は、図１から図５に関連して記載したスケーリング操作の各々で、対応するＳ型スケーリング因子の代わりに使用することができる。
【００４６】
Ｔ型スケーリング因子の使用により、試験対象の２つの異なるスピーチ信号処理システムの出力信号であって、同一入力基準信号に由来する２つの異なる劣化スピーチ信号が平均パワーに同一値を持つ場合の信頼できないスピーチ品質予測の問題に対する解決策が得られる。例えば信号の一方が全スピーチ信号持続時間のうちの短時間の間だけ比較的大きいパワーを持ち、それ以外では極めて低いか零のパワーを持ち、他方の信号は全スピーチ持続時間中比較的低いパワーを持つ場合、そのような劣化信号は結果的に主として同一のスピーチ品質予測を生じるが、それらは主観的に経験するスピーチ品質がかなり異なることがある。そのような場合に、Ｓ型スケーリング因子の代わりにＴ型スケーリング因子を使用すると結果的に、異なった、したがってより信頼できる予測が得られる。しかし、そのような２つの異なる劣化スピーチ信号は、平均パワーに同一値を持つのではなく、信号パワーアクティビティに同一値を持つことも可能であり、したがって信頼できない予測を生じることもあるので、Ｓ型及びＴ型スケーリング因子の結合であるスケーリング因子を使用することが有利であろう。
【００４７】
異なるパワーまたは等しいパワーのＳ型及びＴ型スケーリング因子の線形結合または積結合など、様々な結合が可能である。
【００４８】
好適な結合は、Ｓ型スケーリング因子の１つとそれに対応するＴ型スケーリング因子の単純な乗算であり、対応するＵ型スケーリング因子は次のように定義される。
Ｕ_１＝Ｓ_１・Ｔ_１、Ｕ_２＝Ｓ_２・Ｔ_２、Ｕ_３＝Ｓ_３・Ｔ_３、Ｕ’_１＝Ｓ’_１・Ｔ’_１、Ｕ’_２＝Ｓ’_２・Ｔ’_２、Ｕ’_３＝Ｓ’_３・Ｔ’_３、及びＵ_４＝Ｓ_４・Ｔ_４
このように定義されたＵ型スケーリング因子の各々は、図１から図５に関連して述べたスケーリング操作の各々で対応するＳ型スケーリング因子の代わりに使用される。
【００４９】
第２の新しいスケーリング因子は、さらに異なるパワー関連パラメータすなわちスピーチ信号の瞬時パワーの逆数値の関数である。さらに詳しくは、それは、局所スケーリング因子と呼ばれるもの、すなわち基準信号及び出力信号の瞬時パワーの比から導出される。第２の新しいスケーリング因子は、調整パラメータα及びΔがすでに局所レベルで導入されているこの局所スケーリング因子をスピーチ信号の全持続時間に対して平均することによって達成される。以下でＶ型スケーリング因子と呼ぶこうして達成されたスケーリング因子は、実質的に変わらないスケーリング操作を前処理部５０．１でスケーリングユニット４２によって実行しながら、スケーリングユニット５１及び５２によって実行されるスケーリング操作の１つの代わりに、またはそれと組み合わせて、測定装置５０の信号結合部５０．３で実行されるスケーリング操作で適用することができる。局所または大局的バージョンのどちらを適用するかによって、Ｖ型スケーリング因子に基づいてスケーリング操作を実行する様々な可能性が存在する。可能性の幾つかを今から、図６及び図７に関連して説明する。
【００５０】
２つの調整パラメータがすでに導入されているＶ型スケーリング因子の局所バージョンＶ_Ｌは、次の数式によって表される。
【００５１】
【数１１】

ここで、Ｐ（Ｘ（ｔ））及びＰ（Ｙ（ｔ））は、基準信号及び劣化信号それぞれの瞬時パワーの式である。パラメータα_３及びΔ_３は前述と同様の意味を持つが、一般的に異なる値を持つ。この局所バージョンＶ_Ｌは、結合部５０．３の微分手段１５とモデル化手段１６との間で、おそらくスケーリングユニット５１によって実行されるスケーリング操作と組み合わせて、時間依存差分信号Ｄに適用される。それにより、指摘された平均化のために、モデル化手段１６に潜在する平均化が使用される。
【００５２】
Ｖ型スケーリング因子の大局バージョンＶ_Ｇは、局所バージョンＶ_Ｌをスピーチ信号の全持続時間に対して平均することによって導出される。そのような平均化は、次の通り直接的に行うことができる。
【００５３】
【数１２】

Ｖ型スケーリング因子の大局バージョンは、モデル化手段１６によって出力された品質信号Ｑに対し、スケーリングユニット６２によって適用することができ、結果的にスケーリングされた品質信号Ｑ’が得られ、それはおそらく、スケーリングユニット５２によって実行されるスケーリング操作と組み合わせて、すなわちそれより前に（図７に示すように）、またはその後で行われ、結果的にさらにスケーリングされた品質信号Ｑ”が得られる。
【００５４】
さもなければＶ型スケーリング因子の大局バージョンは、Ｖ型スケーリング因子の局所バージョンの代わりに、おそらくスケーリングユニット５１によって実行されるスケーリング操作と組み合わせて、すなわちそれより前に（図７に示すように）、またはその後で、微分手段１５によって出力された差分信号Ｄに対してスケーリングユニット６１によって適用することができる。
【００５５】
Ｖ型スケーリング因子の式｛７．１｝及び｛７．２｝は再び連続信号処理に対して与えられる。離散信号処理の場合に適した対応する式は、様々な時間依存信号関数を時間フレーム当たりのそれらの離散値で単純に置換し、時間フレームの数全体にわたる加算演算により積分演算を行うことによって得られる。
【００５６】
パラメータα_３及びΔ_３に対する様々な適切な値は、客観的に測定される品質が平均オピニオンスコアから得られる主観的に知覚される品質と高い相関を持つように、試験対象の特定のシステムに対して特定の組の試験信号Ｘ（ｔ）及びＹ（ｔ）を使用することによって前述と同様に決定される。Ｖ型スケーリング因子のバージョンのどちらであるか、及び他の型のスケーリング因子のいずれか１つと組み合わせて、装置の結合部のどこで適用されるかを、対応する組の試験信号による試験対象の各々の特定のシステムに対して、個別に決定する必要がある。パワーが極めて低いか零の部分の時間が比較的長い劣化スピーチ信号の場合にはＵ型スケーリング因子がより有利であるが、同様の部分の時間が比較的短い信号の場合にはＶ型スケーリング因子がより有利である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】スピーチ信号の品質を決定するための装置を含む公知のシステムセットアップを示す略図である。
【図２】スピーチ信号の品質を決定するための公知の装置の詳細を示すブロック図である。
【図３】別の公知の装置の図に示したものと同様の詳細を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る図２または図３に示したものと同様の詳細を示すブロック図である。
【図５】図４に示す詳細の変形を含む、本発明に係るスピーチ信号の品質を決定するための装置を示すブロック図である。
【図６】図５に示した装置の細部の変形を示す部分ブロック図である。
【図７】さらなる変形を示す図６と同様の部分ブロック図である。

Claims (30)

1. 客観的スピーチ測定技術に従って、スピーチ信号処理システムの出力信号（Ｙ（ｔ））の品質を基準信号（Ｘ（ｔ））に対して決定する方法において、前記方法は、前記出力信号及び前記基準信号を処理し、かつ品質信号（Ｑ）を生成する主要ステップを含み、前記主要処理ステップが、
   前記出力信号及び基準信号の少なくとも一方の信号のパワーレベルを、前記少なくとも一方の信号の第１パワー関連パラメータの逆数値の関数である第１スケーリング因子を適用することによってスケーリングするための第１スケーリングステップ（Ｓ（Ｙ＋Δ）；Ｓ（Ｙ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）と、
   少なくとも１つの調整パラメータ（α、Δ；α_ｉ、Δ_ｉ、ｉ＝１、２；α_３、Δ_３）を使用して、前記少なくとも一方の信号の第２パワー関連パラメータの逆数値の関数である第２スケーリング因子を適用することによって実行される第２スケーリングステップと
   を含んで成る方法。
2. 前記第２パワー関連パラメータの逆数値を第１調整パラメータ（α；α_ｉ、ｉ＝１、２；α_３）に対応する値の指数で冪乗し、前記第２パワー関連パラメータを第２調整パラメータ（Δ；Δ_ｉ、ｉ＝１、２；Δ_３）に対応する値と共に増加する、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１スケーリング因子（Ｓ（Ｙ＋Δ）；Ｓ（Ｙ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）が、第３調整パラメータ（Δ；Δ_ｉ、ｉ＝１、２）に対応する値だけ増加した前記第１パワー関連パラメータの関数である、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記第２スケーリングステップが、前記第１スケーリングステップでスケーリングされた前記出力及び基準信号（Ｙ_ｓ（ｔ）、Ｘ_ｓ（ｔ））に対して実行される、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
5. 前記第１及び第２スケーリング因子の積を適用することによって、前記第１及び第２スケーリングステップが結合されて単一スケーリングステップになる、請求項４に記載の方法。
6. 前記第２スケーリングステップが２つの信号の少なくとも一方に対して実行され、前記２つの信号が、前記主要処理ステップの信号結合ステージ（５０．３）で決定された差分信号（Ｄ）、及び前記主要処理ステップによって生成された品質信号（Ｑ）である、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
7. 前記第２スケーリング因子（Ｓ^α（Ｙ＋Δ）；Ｓ^αｉ（Ｙ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）が第１スケーリング因子（Ｓ（Ｙ＋Δ）；Ｓ（Ｙ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）から導出され、前記第１及び第２パワー関連パラメータが同一であり、前記第２及び第３調整パラメータが同一である、請求項３から６のいずれかに記載の方法。
8. 前記第１パワー関連パラメータが、第３調整パラメータ（Δ；Δ_ｉ、ｉ＝１、２）に対応する調整値だけ増加した出力信号の平均パワーを含む、請求項３から７のいずれかに記載の方法。
9. 前記調整値だけの増加が、前記出力信号（Ｙ（ｔ））に前記第３調整パラメータ（Δ；Δ_ｉ、ｉ＝１、２）に対応する平均パワーを有する雑音信号を加えることによって達成される、請求項８に記載の方法。
10. 前記第１パワー調整パラメータが、前記出力信号のパワーが閾値より高いかそれに等しい期間中の全時間を含む、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
11. 前記第１パワー関連パラメータ内の前記全時間が、前記第３調整パラメータ（Δ；Δ_ｉ、ｉ＝１、２）に対応する値だけ増加する、請求項１０に記載の方法。
12. 前記主要処理ステップ中に、前記基準信号及び出力信号が時間フレームを使用して処理され、前記第１パワー関連パラメータ内の前記全時間が、前記基準信号及び出力信号のパワーが少なくとも閾値に等しい期間中の時間フレームの総数によって表される、請求項１０に記載の方法。
13. 前記時間フレームの総数が、前記第３調整パラメータ（Δ；Δ_ｉ、ｉ＝１、２）に対応する値だけ増加する、請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１兆世パラメータが零と１との間の値（α；α_ｉ、ｉ＝１、２；α_３）を有する、請求項２から１３のいずれかに記載の方法。
15. 前記第１スケーリングステップで、前記第１スケーリング因子が導出されたのと同様の仕方で、前記第２調整パラメータ（Δ；Δ_ｉ、ｉ＝１、２）を使用して前記基準信号から導出される第３スケーリング因子（Ｓ（Ｘ＋Δ）；Ｓ（Ｘ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）を適用することによって、前記基準信号（Ｘ（ｔ））がスケーリングされる、請求項３から１４のいずれかに記載の方法。
16. 前記第１スケーリングステップで前記出力信号（Ｙ（ｔ））がスケーリングされ、前記第１スケーリング因子（Ｓ（Ｙ＋Δ）；Ｓ（Ｙ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）が第４スケーリング因子及び第５スケーリング因子の乗算であり、前記第４スケーリング因子は前記第２調整パラメータ（Δ；Δ_ｉ）に対応する第１調整値だけ増加した前記出力信号の平均パワーの逆数値の関数であり、前記第５スケーリング因子は、前記出力信号のパワーが、前記第２調整パラメータ（Δ；Δ_ｉ）に対応する第２調整値だけ増加した前記閾値より高いかそれに等しい期間中の全時間の逆数値の関数である、請求項２から１２のいずれかに記載の方法。
17. 前記第２スケーリング因子（Ｖ^α３（Ｙ＋Δ_３、ｔ）；Ｖ^α３（Ｙ＋Δ_３））の前記第２パワー関連パラメータが、前記第２調整パラメータ（Δ_３）に対応する調整値だけ増加した出力信号のパワーの瞬時値を含む、請求項６に記載の方法。
18. 前記第２スケーリング因子の局所バージョンが前記差分信号（Ｄ）に適用される、請求項１７に記載の方法。
19. 前記第２スケーリング因子の大局バージョン（Ｖ^α３（Ｙ＋Δ_３））が２つの信号（Ｄ；Ｑ）の少なくとも一方に適用される、請求項１７に記載の方法。
20. 前記第１スケーリング因子（Ｓ（Ｙ＋Δ）；Ｓ（Ｙ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）から導出された第３スケーリング因子（Ｓ^α（Ｙ＋Δ）；Ｓ^αｉ（Ｙ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）を適用することによって、前記第２スケーリングステップが第３スケーリングステップと結合される、請求項１７から１９のいずれかに記載の方法。
21. 客観的スピーチ測定技術に従って、スピーチ信号処理システム（１０）の出力信号（Ｙ（ｔ））の品質を基準信号（Ｘ（ｔ））に対して決定する装置において、前記装置は、
    前記出力信号及び基準信号を前処理するための前処理手段（１２）と、
    前記前処理手段によって前処理された信号を処理し、かつ前記出力信号及び基準信号を知覚モデルに従って表現する表現信号（Ｒ（Ｙ）、Ｒ（Ｘ））を生成するための処理手段（１３、１４）と、
    前記表現信号を結合して、品質信号（Ｑ）を生成するための信号結合手段（１５、１６）とを備え、
    前記前処理手段は、前記出力信号及び基準信号（Ｙ（ｔ）、Ｘ（ｔ））の少なくとも一方の信号の第１パワー関連パラメータの逆数の関数である第１スケーリング因子（Ｓ（Ｘ、Ｙ）；Ｓ（Ｐ_ｆ、Ｙ）；Ｓ（Ｙ＋Δ））を適用することによって、前記少なくとも一方の信号のパワーレベルをスケーリングするための第１スケーリング手段（２１；３１、３２；４１、４２）を含み、
    少なくとも１つの調整パラメータ（α、Δ；α_ｉ、Δ_ｉ、ｉ＝１、２；α_３、Δ_３）を使用して、前記少なくとも一方の信号の第２パワー関連パラメータの逆数値の関数である第２スケーリング因子（Ｓ^α（Ｙ＋Δ）；Ｓ^αｉ（Ｙ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２；Ｖ^α３（Ｙ＋Δ_３、ｔ）；Ｖ^α３（Ｙ＋Δ_３））を適用することによって実行されるスケーリング操作のための第２スケーリング手段（４３、４４；５１；５２；６１；６２）をさらに備えて成る装置。
22. 前記第２スケーリング手段が、第１調整パラメータ（α；α_ｉ、ｉ＝１、２；α_３）で冪乗した第２パワー関連パラメータの逆数値の関数である第２スケーリング因子を適用することによってスケーリングするように構成され、前記第２パワー関連パラメータが第２調整パラメータ（Δ；Δ_ｉ、ｉ＝１、２；Δ_３）に対応する値と共に増加する、請求項２１に記載の装置。
23. 前記第１スケーリング手段が、第１スケーリング因子を適用することによって前記出力信号をスケーリングするためのスケーリングユニット（４２）を含み、前記第１スケーリング因子（Ｓ（Ｙ＋Δ）；Ｓ（Ｙ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）が、第３調整パラメータ（Δ；Δ_ｉ、ｉ＝１、２）に対応する値だけ増加した前記第１パワー関連パラメータの関数である、請求項２１または２２に記載の装置。
24. 前記第２スケーリング手段が、前記第２スケーリング因子を適用することによって前記第１スケーリングステップでスケーリングされた前記出力信号及び基準信号（Ｙ_ｓ（ｔ）、Ｘ_ｓ（ｔ））をスケーリングするための前処理手段に含まれている、請求項２１から２３のいずれかに記載の装置。
25. 前記信号結合手段が、
    前記表現信号から差分信号（Ｄ）を決定するための微分手段（１５）と、
    前記差分信号を処理し、かつ前記品質信号を生成するためのモデル化手段（１６）と、
    前記微分手段（１５）によって決定された差分信号（Ｄ）及びモデル化手段（１６）によって生成された品質信号（Ｑ）の２つの信号のうちの１つを、前記第２スケーリング因子を適用することによってスケーリングするための第２スケーリング手段と
    を含む、請求項２１から２３のいずれかに記載の装置。
26. 前記第２スケーリング手段が、前記第１スケーリング因子を受け取り、かつ前記第１スケーリング因子から導出された第２スケーリング因子を適用するために、前記第１スケーリング手段（４２）に結合された少なくとも１つのスケーリングユニット（４３、４４；５１；５２）を含む、請求項２１から２５のいずれかに記載の装置。
27. 前記第２スケーリング手段が、前記第２スケーリング因子を適用することによって２つの信号のうちの前記１つをスケーリングするためのスケーリングユニット（６１；６２）を含み、前記第２スケーリング因子（Ｖ^α３（Ｙ＋Δ_３、ｔ）；Ｖ^α３（Ｙ＋Δ_３））の前記第２パワー関連パラメータが、前記第２調整パラメータ（Δ_３）に対応する調整値だけ増加した出力信号のパワーの瞬時値を含む、請求項２５に記載の装置。
28. 前記第２スケーリング手段が、前記第１スケーリング因子を受け取りかつ前記第１スケーリング因子（Ｓ（Ｙ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）から導出される第３スケーリング因子（Ｓ^αｉ（Ｘ＋Δ_ｉ）、ｉ＝１、２）を前記第２スケーリング因子と結合して適用することによって２つの信号（Ｄ；Ｑ）のうちの前記１つをスケーリングするための前記第１スケーリング手段（４２）に連結された少なくとも１つのスケーリングユニット（５１；５２）を含む第３スケーリング手段と結合されている、請求項２７に記載の装置。
29. 前記第１スケーリング因子の前記第１パワー関連パラメータが前記出力信号の平均パワーを含む、請求項２１から２８のいずれかに記載の装置。
30. 前記第１パワー関連パラメータは、前記出力信号のパワーが閾値より高いかそれに等しい期間中の全時間を含む、請求項２１から２９のいずれかに記載の装置。