คู่มือเสียง AI

ตัวชี้วัดคุณภาพคำพูด PESQ และ STOI

PESQ และ STOI เป็นหน่วยวัดวัตถุประสงค์มาตรฐานที่ให้คะแนนว่าเสียงคำพูดที่ได้รับการประมวลผลดีเพียงใด และเข้าใจได้ง่ายเพียงใด โดยไม่จำเป็นต้องใช้ผู้ฟังที่เป็นมนุษย์

ภาพรวม

PESQ และ STOI เป็นหน่วยวัดวัตถุประสงค์มาตรฐานที่ให้คะแนนว่าเสียงคำพูดที่ได้รับการประมวลผลดีเพียงใด และเข้าใจได้ง่ายเพียงใด โดยไม่จำเป็นต้องใช้ผู้ฟังที่เป็นมนุษย์ โดยให้วิศวกรกำหนดมาตรฐานตัวแปลงสัญญาณ ตัวลดเสียงรบกวน และโมเดลการปรับปรุงเสียงพูดโดยอัตโนมัติ

เมตริกคุณภาพคำพูดของ PESQ และ STOI อยู่ในเวิร์กโฟลว์เสียง-AI ที่เปลี่ยนคำพูด เพลง และเสียงเพื่อการสื่อสาร การเข้าถึง และการผลิตสื่อ

เจาะลึก

PESQ (การประเมินการรับรู้คุณภาพคำพูด) ที่ได้รับมาตรฐานเป็น ITU-T P.862 คาดการณ์คุณภาพการพูดที่รับรู้ โดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับการทดสอบทางโทรศัพท์และตัวแปลงสัญญาณ โดยจะเปรียบเทียบสัญญาณอ้างอิงที่ชัดเจนกับสัญญาณที่ลดระดับลง และให้คะแนนในระดับคล้าย MOS (ประมาณ -0.5 ถึง 4.5) ซึ่งเป็นการจำลองการรับรู้ทางการได้ยินของมนุษย์ STOI (Short-Time Objective Intelligibility) เปิดตัวในปี 2010 แทนที่จะทำนายความเข้าใจว่า ผู้ฟังจะเข้าใจคำศัพท์ได้กี่คำ โดยเชื่อมโยงขอบเขตเวลาสั้นๆ ของคำพูดที่สะอาดและประมวลผลข้ามย่านความถี่ โดยสร้างคะแนนตั้งแต่ 0 ถึง 1 ทั้งสองแบบเป็นตัวชี้วัดที่รบกวน (อิงตามการอ้างอิง) PESQ ตอบว่า 'ฟังดูดีไหม' ในขณะที่ STOI ตอบว่า 'คุณเข้าใจไหม' เมื่อรวมกันแล้วเป็นเครื่องมือประเมินเริ่มต้นสำหรับระบบปรับปรุงเสียงพูด ลดเสียงรบกวน และลดเสียงก้อง

ข้อมูลเชิงลึกทางเทคนิค

ตัวชี้วัดทั้งสองมีการรบกวน: โดยจะจัดแนวการอ้างอิงที่ชัดเจนกับสัญญาณที่ลดลงก่อนที่จะให้คะแนน PESQ จับคู่สัญญาณทั้งสองบนระดับความดังทางจิต (แถบเสียงเห่า) คำนวณการรบกวนในการรับรู้เมื่อเวลาผ่านไป และลดค่ากลับเป็นค่าที่คล้ายกับ MOS STOI แบ่งคำพูดออกเป็นแบนด์หนึ่งในสามอ็อกเทฟ ใช้เซ็กเมนต์เอนเวโลปสั้นประมาณ 400 มิลลิวินาที คลิปและปรับให้เป็นมาตรฐาน จากนั้นคำนวณความสัมพันธ์ระหว่างเอนเวโลปอ้างอิงและเอนเวโลปที่ลดระดับลง การหาค่าเฉลี่ยความสัมพันธ์เหล่านั้นจะทำให้ได้คะแนนความเข้าใจ 0 ต่อ 1

การเรียนรู้การวัดคุณภาพคำพูดของ PESQ และ STOI

หากต้องการสร้างความเข้าใจอย่างลึกซึ้ง ให้ถือว่าเมตริกคุณภาพคำพูดของ PESQ และ STOI เป็นรูปแบบการดำเนินงาน ไม่ใช่คุณลักษณะเดียว กำหนดผลลัพธ์ที่ต้องการ ชี้แจงสมมติฐาน และแยกสิ่งที่ระบบสามารถทำได้อย่างน่าเชื่อถือจากสิ่งที่ยังต้องใช้วิจารณญาณจากผู้เชี่ยวชาญ

ในทางปฏิบัติ ทีมที่แข็งแกร่งที่ใช้ตัววัดคุณภาพคำพูด PESQ และ STOI จะถือว่าคุณภาพ เวลาแฝง และความยินยอมเป็นส่วนสำคัญของกลยุทธ์การปรับใช้ โดยจะบันทึกเกณฑ์ความสำเร็จที่ชัดเจน ทดสอบกับข้อมูลและขั้นตอนการทำงานที่สมจริง และทำซ้ำตามรูปแบบความล้มเหลวที่สังเกตได้ แทนที่จะชนะการวัดประสิทธิภาพเพียงครั้งเดียว นี่คือจุดที่ความเข้าใจทางทฤษฎีกลายเป็นความสามารถที่คงทนของผลิตภัณฑ์ นโยบาย และการดำเนินงาน

ปรับปรุงการเข้าถึงผ่านการถอดเสียง คำบรรยาย และอินเทอร์เฟซเสียง ในขณะเดียวกัน การใช้ Voice ในทางที่ผิดและการแอบอ้างบุคคลอื่นก็มีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นเมื่อไม่ได้รับความยินยอม แนวทางที่ยืดหยุ่นที่สุดคือการรวมความเร็วของการทดลองเข้ากับวินัยในการกำกับดูแล: ดำเนินการนำร่อง จับหลักฐาน เผยแพร่บันทึกการตัดสินใจ และอัปเดตการป้องกันอย่างต่อเนื่องเมื่อพฤติกรรมของโมเดล ความคาดหวังของผู้ใช้ และข้อกำหนดด้านกฎระเบียบมีการเปลี่ยนแปลง

ผลกระทบเชิงกลยุทธ์

ปรับปรุงการเข้าถึงผ่านการถอดเสียง คำบรรยาย และอินเทอร์เฟซเสียง

ปรับปรุงการเข้าถึงผ่านการถอดเสียง คำบรรยาย และอินเทอร์เฟซเสียง ในการปรับใช้คุณภาพสูง สิ่งนี้จะถูกแปลเป็นกฎการปฏิบัติงานที่วัดผลได้ ขอบเขตความเป็นเจ้าของ และขั้นตอนการตรวจสอบที่เกิดซ้ำ เพื่อให้ทีมสามารถปรับขนาดความมั่นใจแทนที่จะปรับขนาดความคลุมเครือ

ทีมสื่อสามารถจัดส่งเสียงที่สวยงามได้รวดเร็วยิ่งขึ้นด้วยงบประมาณที่น้อยลง

ทีมสื่อสามารถจัดส่งเสียงที่สวยงามได้รวดเร็วยิ่งขึ้นด้วยงบประมาณที่น้อยลง ในการปรับใช้คุณภาพสูง สิ่งนี้จะถูกแปลเป็นกฎการปฏิบัติงานที่วัดผลได้ ขอบเขตความเป็นเจ้าของ และขั้นตอนการตรวจสอบที่เกิดซ้ำ เพื่อให้ทีมสามารถปรับขนาดความมั่นใจแทนที่จะปรับขนาดความคลุมเครือ

ระบบที่ติดต่อกับลูกค้าสามารถประมวลผลการโต้ตอบด้วยเสียงในขนาดที่ใหญ่ขึ้น

ระบบที่ติดต่อกับลูกค้าสามารถประมวลผลการโต้ตอบด้วยเสียงในขนาดที่ใหญ่ขึ้น ในการปรับใช้คุณภาพสูง สิ่งนี้จะถูกแปลเป็นกฎการปฏิบัติงานที่วัดผลได้ ขอบเขตความเป็นเจ้าของ และขั้นตอนการตรวจสอบที่เกิดซ้ำ เพื่อให้ทีมสามารถปรับขนาดความมั่นใจแทนที่จะปรับขนาดความคลุมเครือ

อนาคตของการวัดคุณภาพคำพูด PESQ และ STOI

เนื่องจาก PESQ และ STOI ต้องการการอ้างอิงที่ชัดเจน การวิจัยจึงเปลี่ยนไปสู่หน่วยวัดที่ไม่ล่วงล้ำและไม่มีการอ้างอิง เช่น DNSMOS และ NISQA ที่จะให้คะแนนคุณภาพจากสัญญาณที่ลดลงเพียงอย่างเดียวโดยใช้โครงข่ายประสาทเทียม โมเดลการเรียนรู้เชิงลึกรุ่นใหม่ยังได้รับการฝึกอบรมให้ทำนาย MOS ของมนุษย์ได้โดยตรงอีกด้วย ถึงกระนั้น PESQ และ STOI ยังคงเป็นเกณฑ์มาตรฐานที่ยึดมั่น และแนวโน้มสำคัญคือการทำให้สิ่งเหล่านี้แตกต่าง ดังนั้นจึงสามารถนำมาใช้โดยตรงเป็นฟังก์ชันการสูญเสียการฝึกอบรมสำหรับเครือข่ายการปรับปรุงคำพูด แทนที่จะเป็นเพียงการประเมินตามความเป็นจริงเท่านั้น

การใช้งานจริงในโลกแห่งความเป็นจริง

การเปรียบเทียบแบบจำลองการเพิ่มคุณภาพเสียงพูดและการลดเสียงรบกวนในชุดทดสอบมาตรฐาน

การเปรียบเทียบคุณภาพตัวแปลงสัญญาณโทรศัพท์และ VoIP ในระหว่างวิศวกรรมเครือข่าย

ปรับแต่งการประมวลผลเครื่องช่วยฟังและประสาทหูเทียมเพื่อความชัดเจนสูงสุด

การตรวจสอบอัลกอริธึมการลดเสียงก้องในไปป์ไลน์การประชุมและระบบช่วยเหลือด้วยเสียง

รูปแบบการดำเนินงาน

ตัวชี้วัดคุณภาพคำพูด PESQ และ STOI ในทางปฏิบัติ

การเปรียบเทียบแบบจำลองการเพิ่มคุณภาพเสียงพูดและการลดเสียงรบกวนในชุดทดสอบมาตรฐาน

โดยปกติทีมจะได้รับผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อพวกเขากำหนดเกณฑ์คุณภาพไว้ล่วงหน้า รักษาเส้นทางการยกระดับโดยมนุษย์สำหรับกรณี Edge และติดตามทั้งการเพิ่มผลผลิตและต้นทุนข้อผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไป

ตัวชี้วัดคุณภาพคำพูด PESQ และ STOI ในทางปฏิบัติ

การเปรียบเทียบคุณภาพตัวแปลงสัญญาณโทรศัพท์และ VoIP ในระหว่างวิศวกรรมเครือข่าย

โดยปกติทีมจะได้รับผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อพวกเขากำหนดเกณฑ์คุณภาพไว้ล่วงหน้า รักษาเส้นทางการยกระดับโดยมนุษย์สำหรับกรณี Edge และติดตามทั้งการเพิ่มผลผลิตและต้นทุนข้อผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไป

ตัวชี้วัดคุณภาพคำพูด PESQ และ STOI ในทางปฏิบัติ

ปรับแต่งการประมวลผลเครื่องช่วยฟังและประสาทหูเทียมเพื่อความชัดเจนสูงสุด

โดยปกติทีมจะได้รับผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อพวกเขากำหนดเกณฑ์คุณภาพไว้ล่วงหน้า รักษาเส้นทางการยกระดับโดยมนุษย์สำหรับกรณี Edge และติดตามทั้งการเพิ่มผลผลิตและต้นทุนข้อผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไป

ตัวชี้วัดคุณภาพคำพูด PESQ และ STOI ในทางปฏิบัติ

การตรวจสอบอัลกอริธึมการลดเสียงก้องในไปป์ไลน์การประชุมและระบบช่วยเหลือด้วยเสียง

โดยปกติทีมจะได้รับผลลัพธ์ที่ดีกว่าเมื่อพวกเขากำหนดเกณฑ์คุณภาพไว้ล่วงหน้า รักษาเส้นทางการยกระดับโดยมนุษย์สำหรับกรณี Edge และติดตามทั้งการเพิ่มผลผลิตและต้นทุนข้อผิดพลาดเมื่อเวลาผ่านไป

ความเสี่ยงและรั้ว

!

การใช้เสียงในทางที่ผิดและการแอบอ้างบุคคลอื่นมีความเสี่ยงเพิ่มขึ้นเมื่อขาดความยินยอม

!

ความแม่นยำอาจลดลงตามสำเนียง ภาษาถิ่น หรือสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดัง

!

เสียงสังเคราะห์อาจถูกเข้าใจผิดว่าเป็นเสียงพูดที่แท้จริงโดยไม่มีการกำกับที่ชัดเจน

แผนงานการดำเนินงาน

1

ได้รับความยินยอมอย่างชัดแจ้งสำหรับการจับเสียง การโคลน และการใช้ซ้ำ

ถือว่านี่เป็นประตูหลักฐาน: หากไม่ตรงตามเกณฑ์ ให้หยุดการเปิดตัวชั่วคราว ปิดช่องว่าง จากนั้นจึงขยายการใช้งานเท่านั้น

2

ทดสอบคุณภาพกับลำโพงและสภาพพื้นหลังที่หลากหลาย

ถือว่านี่เป็นประตูหลักฐาน: หากไม่ตรงตามเกณฑ์ ให้หยุดการเปิดตัวชั่วคราว ปิดช่องว่าง จากนั้นจึงขยายการใช้งานเท่านั้น

3

กำหนดเวลาที่มนุษย์จะต้องตรวจสอบหรืออนุมัติผลลัพธ์

ถือว่านี่เป็นประตูหลักฐาน: หากไม่ตรงตามเกณฑ์ ให้หยุดการเปิดตัวชั่วคราว ปิดช่องว่าง จากนั้นจึงขยายการใช้งานเท่านั้น

4

ติดป้ายกำกับเสียงสังเคราะห์และเก็บบันทึกที่มาเพื่อความรับผิดชอบ

ถือว่านี่เป็นประตูหลักฐาน: หากไม่ตรงตามเกณฑ์ ให้หยุดการเปิดตัวชั่วคราว ปิดช่องว่าง จากนั้นจึงขยายการใช้งานเท่านั้น

สำรวจต่อไป

Check your understanding

Test yourself: take the PESQ and STOI Speech Quality Metrics quiz

Start quiz