Ученые МТУСИ предложили способ оценки качества передачи сигнала звукового вещания по изменению статистических свойств передаваемого сигнала, определяющих его восприятие слушателем.
Звуковое вещание / © Sebastian Pandelache, unsplash.com
Сложилась парадоксальная ситуация с оценкой качества передачи сигнала звукового вещания (СЗВ): согласно методикам существующего ГОСТ, контроль качества канала передачи СЗВ осуществляется по изменению формы тестового гармонического сигнала, а ни один из существующих аналоговых и цифровых каналов форму реального сигнала не сохраняет, обеспечивая субъективно высокое качество передачи.
Так, оценка качества передачи осуществляется по простому тестовому сигналу, еще и с отключением всех устройств дополнительной обработки (компадеров. аудиопроцессоров, шумоподавителей). Затем все их подключают и по каналу с совершенно другими свойствами передают реальный сигнал.
«Предложения по формированию объективной оценки с помощью «электронного слухача», программной модели частотной оценки изменений сигнала в процессе передачи наталкиваются на две пока не решенные проблемы. До настоящего времени не разработаны алгоритмы спектрального анализа, которые хотя бы приближались к разрешающей способности и точности слухового анализатора человека», — пояснила доцент кафедры ТиЗВ МТУСИ, кандидат технических наук, доцент Татьяна Чернышева.
В основе модели восприятия сигнала человеком лежат закономерности восприятия тестовых сигналов, гармонических и узкополосных шумовых: реальные сигналы воспринимаются с другими свойствами работы слухового анализатора, поэтому к настоящему моменту не существует спектрального анализатора и модели восприятия реального сигнала человеком. Не приходится удивляться финальным фразам рекомендаций по формированию объективной оценки: «Полученные объективные оценки должны быть уточнены в процессе проведения субъективно статистических экспертиз», которые и остаются единственным трудоемким и долгим способов оценки качества передачи СЗВ.
Сотрудниками МТУСИ предлагается другой способ оценки качества передачи СЗВ по изменению статистических свойств передаваемого сигнала, определяющих его восприятие слушателем. К таким свойствам относятся энергетические, параметры формы аналитической огибающей сигнала, спектральные, кепстральные и ритмические свойства.
Формирование таких оценок оказалось не тривиальной задачей, пришлось разработать ряд оригинальных алгоритмов для оценки мощности дискретизированного сигнала, комплексного представления СЗВ, выявления ритмических частот СЗВ, формирования кепстра и спектрального анализа, приближенного по точности к возможностям слухового анализатора. В совокупности указанные параметры позволяют достаточно уверенно прогнозировать оценку качества передачи слушателем по реальному сигналу. Комплект программ сведен в пакет «ESTIM» зарегистрирован, снабжен подробным методическим пособием и используется в процессе учебной и научной работы МТУСИ.
Проведен сравнительный анализ оценок, сформированных программами, и результатов субъективно статистических экспертиз по критерию «заметность» искажений, положенных в основу ГОСТ. По критерию бальной оценки проведено сравнение с результатами ССИ при внедрении формата МП3. Оценка по критерию «предпочтительности» опирается на результаты рейтинговой оценки радиостанций. Сформированы таблицы соответствия по каждому из критериев пригодные к использованию.
