Sprach-Qualitätsmaße auf Attributbasis (DFG)

Motivation und Projektbeschreibung
Eine ausreichende Kommunikationsqualität eines Sprachdienstes ist eine notwendige Bedingung für dessen Akzeptanz. In modernen Telekommunikationsnetzen kann allerdings eine Vielzahl von Faktoren die Qualität der übertragenen Sprache beeinträchtigen. Beispiele sind lineare Verzerrungen, (niederbitratige) Codecs, Verzögerungen, Echos, Paketverluste bei VoIP-Verbindungen oder die Signalverarbeitung verschiedenartiger Endgeräte. Das DFG Forschungsvorhaben zielt auf die Entwicklung eines neuen signalbasierten Verfahrens zur Vorhersage der Sprachqualität moderner Telekommunikationsnetze. Als Grundlage dient die Idee, die wahrgenommene Sprachqualität als eine Komposition aus verschiedenen für die Qualität relevanten Attributen zu verstehen. Um Sprachqualität bzw. die einem Qualitätsurteil zugrunde liegenden perzeptiven Komponenten (Attribute) zu messen, sind zunächst subjektive Tests, d.h. Experimente mit Versuchspersonen erforderlich. Daraus können Vorhersagemodelle abgeleitet werden, mit deren Hilfe die Sprachqualität und deren perzeptive Attribute anhand von korrelierenden physikalischen Parametern oder Sprachsignaleigenschaften instrumentell geschätzt werden kann. Durch diese instrumentelle Erfassung kann so die vom Benutzer wahrgenommene Sprachqualität vorhergesagt werden. In diesem Projekt werden insbesondere solche Netzkomponenten betrachtet, für die bekannte instrumentelle Qualitätsschätzer nur unzureichende Ergebnisse liefern, z.B. paketbasierte Übertragungssysteme, die zeitlich instationäre Störungen hervorrufen. Modernste Signalverarbeitungsverfahren, u.a. für Kodierung oder Störreduktion, gehen  bezüglich der Signalbandbreite nicht über das "klassische" Telefonband von knapp 3,5 kHz hinaus. Der Übergang zu paketbasierten Netzen bei allen großen Betreibern und die damit ermöglichte universelle Datenübertragung rechtfertigen die Annahme, dass Sprachübertragung mit verdoppelter Bandbreite (z.B. 50 - 7000 Hz) vor dem Durchbruch steht. Auch diese Effekte werden in der Forschungsarbeit berücksichtigt, um neue Erkenntnisse in der Wahrnehmung der "Breitband-Sprachübertragungsqualität" zu gewinnen. Erwartete Ergebnisse

• Signal-basiertes Verfahren für die Vorhersage von Sprachqualität auf der Grundlage der instrumentellen Schätzung perzeptiver Dimensionen
• Erweiterung bestehender Netzwerkplanungsmodelle (z.B. des sog. E-Modells) auf neuartige Störungen