【摘要】隨著電網(wǎng)調(diào)控一體模式的應(yīng)用打破傳統(tǒng)的調(diào)度的業(yè)務(wù)范疇，調(diào)控拓展成為電網(wǎng)信息通信與設(shè)備的集中監(jiān)視與指揮控制中心，各類生產(chǎn)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確信息逐步匯集到調(diào)度臺(tái)。作為各類監(jiān)控信息和管理流程的匯集點(diǎn)，調(diào)度下令的準(zhǔn)確性直接關(guān)乎電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性。本文針對(duì)調(diào)度錄音系統(tǒng)的需求，通過(guò)對(duì)聲紋識(shí)別技術(shù)在調(diào)度錄音分析的應(yīng)用進(jìn)行分析研究，期望再進(jìn)一步通過(guò)技術(shù)力量改變調(diào)度下令不規(guī)范，用語(yǔ)不真切的不良習(xí)慣，從根本上解決調(diào)度下令的多年詬病，提升電網(wǎng)調(diào)度下令水平。

【關(guān)鍵詞】調(diào)度；調(diào)度錄音；錄音分析；聲紋識(shí)別

1.研究目的及意義

調(diào)度崗位業(yè)務(wù)范疇的擴(kuò)容，直接導(dǎo)致調(diào)度人員的工作量上浮，對(duì)于日常工作，指揮下令的操作更為頻繁，目前調(diào)度電話錄音每月數(shù)量已經(jīng)接近萬(wàn)條，平均下來(lái)每一天都有三、四百條錄音文件產(chǎn)生，其中正規(guī)調(diào)度下令錄音占約2/5，目前針對(duì)錄音內(nèi)容，采用人工逐一收聽(tīng)的辦法來(lái)判定錄音內(nèi)容是否規(guī)范，下令是否正確。通過(guò)人工抽檢測(cè)聽(tīng)的方式，無(wú)法全面有效地評(píng)價(jià)調(diào)度質(zhì)量，難以確保調(diào)度人員正確使用規(guī)定的調(diào)度術(shù)語(yǔ)且調(diào)度指令準(zhǔn)確、無(wú)誤；且人工抽檢方式工作量大，效率低。

應(yīng)用語(yǔ)音分析技術(shù)，將電網(wǎng)調(diào)度中心保存的非結(jié)構(gòu)化的錄音數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為結(jié)構(gòu)化的索引信息（文本結(jié)構(gòu)），通過(guò)關(guān)鍵詞檢索、篩選、業(yè)務(wù)歸類等處理及分析，建立聲紋模型以及設(shè)定關(guān)鍵字，如拉開(kāi)、閉合、下令等關(guān)鍵字眼，對(duì)調(diào)度流程規(guī)范進(jìn)行自動(dòng)確認(rèn)和問(wèn)題分析，大幅度提高質(zhì)檢效率和覆蓋面，提升電網(wǎng)調(diào)度質(zhì)量，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高運(yùn)營(yíng)管理水平。

2.主要技術(shù)在調(diào)度錄音分析的應(yīng)用

2.1 調(diào)度錄音預(yù)處理

輸入的調(diào)度語(yǔ)音信號(hào)需要進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理過(guò)程的好壞在一定程度上影響系統(tǒng)的識(shí)別效果。在調(diào)度錄音預(yù)處理過(guò)程中，采用文本相關(guān)的聲紋識(shí)別技術(shù)。

語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫(xiě)（識(shí)別），是指將非結(jié)構(gòu)化的語(yǔ)音文件轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化的文本信息，是語(yǔ)音分析的核心功能。處理時(shí)將分離后的調(diào)度錄音通過(guò)聲學(xué)模型轉(zhuǎn)換為漢語(yǔ)音標(biāo)符號(hào)，再通過(guò)超大詞匯網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)言模型將音標(biāo)信息識(shí)別為文本內(nèi)容。

由于調(diào)度員的本地口音及中文自帶的語(yǔ)調(diào)，必須優(yōu)化聲學(xué)模型和語(yǔ)言模型，以提升語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫(xiě)準(zhǔn)確率。在具體實(shí)施過(guò)程中，采用識(shí)別詞混淆網(wǎng)絡(luò)（Word Confusion Network，WCN）作為文本分類器的輸入，使用WCN中覆蓋的詞而不是只使用語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫(xiě)結(jié)果進(jìn)行文本分類，提高對(duì)識(shí)別錯(cuò)誤的魯棒性。

2.2 調(diào)度錄音索引及檢索

目前，在調(diào)度錄音中，同一個(gè)錄音記錄了調(diào)控人員和運(yùn)行人員的全部對(duì)話。通過(guò)場(chǎng)景分割技術(shù)對(duì)兩方通話內(nèi)容進(jìn)行分離，進(jìn)而針對(duì)性對(duì)調(diào)度質(zhì)量分別進(jìn)行監(jiān)控和分析，以識(shí)別問(wèn)題發(fā)生點(diǎn)及問(wèn)題內(nèi)容。場(chǎng)景分割，是指對(duì)通話錄音中的雙方通話行為進(jìn)行檢測(cè)、切割和分離。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的調(diào)度錄音經(jīng)過(guò)場(chǎng)景分割，再進(jìn)行下一步的進(jìn)行索引與檢索。

語(yǔ)音索引，是指將語(yǔ)音中包含的各類信息進(jìn)行識(shí)別和歸類，并形成方便查詢統(tǒng)計(jì)的索過(guò)檢測(cè)電話錄音的基頻、音高等變化幅度，預(yù)測(cè)情緒波動(dòng)并定位其位置信息，分析出通話錄音的平均語(yǔ)速以及語(yǔ)速變化，檢出通話錄音的靜音時(shí)間等，生成標(biāo)準(zhǔn)XML格式的索引文件。索引內(nèi)容包括：

調(diào)控人員語(yǔ)音和運(yùn)行人員語(yǔ)音的文字轉(zhuǎn)寫(xiě)結(jié)果，如果是雙聲道語(yǔ)音，則給出聲道信息（關(guān)鍵詞位于哪個(gè)聲道）；通話的語(yǔ)音端點(diǎn)、語(yǔ)速等信息，主要包括調(diào)控人員和運(yùn)行人員各自的每次說(shuō)話的起止時(shí)間、語(yǔ)速（字/秒）、平均語(yǔ)速（字/秒）、異常情緒、靜音時(shí)長(zhǎng)等。

語(yǔ)音檢索，是指從索引文件進(jìn)行關(guān)鍵詞信息的快速篩選，返回語(yǔ)音結(jié)果并進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)。語(yǔ)音檢索，支持邏輯組合檢索、二次檢索等功能。

在語(yǔ)音檢索應(yīng)用中，通過(guò)使用“拉開(kāi)”、“閉合”、“下令”、“復(fù)誦”等關(guān)鍵字進(jìn)行檢索，可快速定位與關(guān)鍵字相關(guān)的錄音信息，從而進(jìn)一步進(jìn)行人工篩選。

2.3 調(diào)度錄音模型選取

在語(yǔ)音分析應(yīng)用中，語(yǔ)音識(shí)別效果取決于聲學(xué)模型和語(yǔ)言模型。聲學(xué)模型方面，需要考慮人以及用戶使用環(huán)境對(duì)語(yǔ)音的影響，建立了不同口音的聲學(xué)模型和噪音處理的聲學(xué)模型；語(yǔ)言模型方面，結(jié)合電力實(shí)際業(yè)務(wù)需要，通過(guò)對(duì)調(diào)度過(guò)程的分析，建立有針對(duì)性的業(yè)務(wù)語(yǔ)言模型。

中文為帶調(diào)的語(yǔ)言，聲學(xué)特征除傳統(tǒng)的MFCC譜特征外，也使用代表調(diào)型的Pitch特征。一般調(diào)型的特征反映在韻母上，即一個(gè)韻母因?yàn)檎{(diào)型不同有4個(gè)單元?？紤]到對(duì)于同一個(gè)韻母的4個(gè)單元，其MFCC特征是沒(méi)有差異的；而對(duì)于不同韻母的同一個(gè)調(diào)，其Pitch特征也是很接近的。

雙流模型：

采用雙流聲學(xué)模型建模技術(shù)，將MFCC和Pitch特征分成兩個(gè)流：在Tri-phone決策樹(shù)聚類階段，對(duì)于聲母部分，每個(gè)音素建一棵決策樹(shù)；對(duì)于韻母部分，在MFCC流同一個(gè)音素不同調(diào)建一棵決策樹(shù)，在Pitch流同一個(gè)調(diào)不同音素建一棵決策樹(shù)。這種建模方式，大大降低了帶調(diào)韻母需要的模型復(fù)雜度，也改善聲學(xué)模型的精度。

區(qū)分性訓(xùn)練：

在最大似然（Maximum Likelihood，ML）模型訓(xùn)練準(zhǔn)則基礎(chǔ)上，將最小音素錯(cuò)誤（Minimum Phone Error，MPE）模型訓(xùn)練準(zhǔn)則應(yīng)用于中英文混合雙流聲學(xué)模型的訓(xùn)練，關(guān)鍵在于中英文混合模型MPE訓(xùn)練生成競(jìng)爭(zhēng)空間時(shí)語(yǔ)言模型的選擇。

訓(xùn)練數(shù)據(jù)，分成純中文、純英文、中英文混合3個(gè)部分：純中文數(shù)據(jù)，采用中文Uni-gram語(yǔ)言模型、純英文數(shù)據(jù)采用英文Uni-gram語(yǔ)言模型；中英文混合數(shù)據(jù)，采用中文Uni-gram與英文Uni-gram進(jìn)行插值后的語(yǔ)言模型，采用3部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行MPE訓(xùn)練后，聲學(xué)模型的識(shí)別率得到顯著提高。

2.4 調(diào)度錄音聲紋識(shí)別模式匹配

聲紋識(shí)別技術(shù)的關(guān)鍵在于對(duì)各種聲學(xué)特征參數(shù)進(jìn)行處理，并確定模式匹配方法[3]，主要模式匹配的方法有：概率統(tǒng)計(jì)法、動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整法（DTW）、矢量量化法（VQ）、隱馬爾可夫模型法（HMM）、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法（ANN）、支持向量機(jī)法（SVM）、融合方法等。

本文旨在高效準(zhǔn)確的匹配出目標(biāo)調(diào)度錄音，并對(duì)調(diào)度錄音進(jìn)行進(jìn)一步人工分析判斷，因此只要選取合適的模型對(duì)原始調(diào)度錄音進(jìn)行模式匹配，再依靠關(guān)鍵詞檢索成功即可。識(shí)別率及關(guān)鍵詞檢索正確率是進(jìn)行語(yǔ)音分析的根本和核心的前置條件，經(jīng)測(cè)試，關(guān)鍵詞檢索正確率約為83%，實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中智能語(yǔ)音分析應(yīng)用系統(tǒng)具有彈性的置信度策略，可根據(jù)不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景和應(yīng)用需求綜合調(diào)試設(shè)置信度閥值，從而達(dá)到最好的應(yīng)用效果。

3.結(jié)語(yǔ)

調(diào)度錄音聲紋識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，使得調(diào)度錄音在先期處理過(guò)程中更加全面、高效、智能、準(zhǔn)確，大幅度提高調(diào)度錄音質(zhì)檢效率和覆蓋面。通過(guò)對(duì)調(diào)度下令不規(guī)范、用語(yǔ)不真切的不良習(xí)慣不斷進(jìn)行整改，提升電網(wǎng)調(diào)度下令水平，從而提高電網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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