Seminario di INFORMATICA FORENSE (A.A. 2014/2015) a cura di Felice Colucci.

1. Università di Cagliari
Dipartimento di Ingegneria
Elettrica ed Elettronica
Coordinatore:
Massimo
Farina
Seminario
di
INFORMATICA
FORENSE
A.A.
2014/2015
Interce2azioni
e
analisi
vocale:
metodi
e
tecniche
per
il
riconoscimento
del
parlatore
di
Felice
Colucci

2. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci

3. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Compi9
analisi
Trascrizione
Verifica
Iden9ficazione

4. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Compi9
Cara@erizzazione
del
parlante
Cara@eris9che
di
una
registrazione
Iden9ficazione
di
un
suono
Analisi
di
segnali
audio

5. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci

6. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Verifica
&
Iden9ficazione
Ber9llon

7. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Cara@eris9che
Piccole
variazioni
nel
tempo
Piccole
variazioni
intraparlatore
Grandi
variazioni
interparlatore

8. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Verifica
Verifica
(Auten9cazione):
si
dichiara
l’iden9tà
Confronto
uno
a
uno
al
fine
di
determinare
se
l’iden9tà
dichiarata
dall’utente
è
vera
o
no

9. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Iden9ficazione
Iden9ficazione:
l’utente
non
dichiara
l’iden9tà
Confronto
uno
a
mol9
al
fine
di
stabilire
l’iden9tà
dell’individuo

10. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Spe@rogramma
• Che
cosa
é:
evoluzione
dello
spe@ro
nel
tempo
• Esempio
monotono
• Esempio
vocale
• Esempio
parola

11. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Pitch
La frequenza dell’onda componente che ha la
frequenza piu’ bassa
e
corrisponde al numero di
oscillazioni della corde vocaliche nell’unita’ di tempo

12. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci

13. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Forman9
• Che
cosa
sono
• I
valori
• Le
vocali
• Ar9colazione,
passaggio
da
una
vocale
ad
un
altra

14. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci

15. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci

16. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Un
caso
reale
• Carr-­‐o-­‐zzeri
• Zav-­‐e-­‐@eri

17. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
L’apparato
fonatorio

18. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Vocali
e
consonan9
Vocali:
senza
frapposizioni
al
passaggio
dell’aria
Consonan9:
mediante
frapposizioni
(totali
o
parziali)
al
passaggio
dell’aria

19. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Le vocali
Tre
parametri
di
classificazione:
- altezza
della
lingua
(chiusura/apertura
della
cavità
orale)
- Avanzamento/arretramento
della
lingua
- Arrotondamento/non
arrotondamento
delle
labbra

20. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Il
trapezio
vocalico

21. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci

22. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Le
consonan9

23. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Le
consonan9
modi
di
ar9colazione
Occlusive:
il
suono
è
prodo@o
tramite
una
occlusione
momentanea
dell’aria
cui
fa
seguito
una
specie
di
‘esplosione’
Frica5ve:
l’aria
deve
passare
a@raverso
una
fessura
piu@osto
stre@a
producendo
così
una
‘frizione’
Affricate:
suoni
che
iniziano
con
un’ar9colazione
di
9po
occlusivo
e
terminano
con
un’ar9colazione
di
9po
frica9vo

24. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Pun9
di
ar9colazione
Bilabiali:
il
suono
è
prodo@o
mediante
l’occlusione
di
entrambe
le
labbra
Labiodentali:
il
suono
deve
a@raversare
una
fessura
che
si
forma
appoggiando
gli
incisivi
superiori
al
labbro
inferiore
Dentali:
la
parte
anteriore
della
lingua
tocca
la
parte
interna
degli
incisivi

25. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Le
consonan9
modi
di
ar9colazione
Nasali:
il
velo
pala9no
si
posiziona
in
modo
tale
da
lasciar
passare
l’aria
a@raverso
la
cavità
nasale
Laterali:
la
lingua
si
posiziona
contro
i
den9
e
l’aria
fuoriesce
dai
due
la9
della
lingua
stessa
Vibran5:
vibrazione
o
dell’apice
della
lingua
o
dell’ugola
Approssiman5:
gli
organi
ar9colatori
vengono
avvicina9,
ma
senza
conta@o.
Es.
it.
[j]
e
[w]

26. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Frica9ve
I
suoni
frica9vi
sono
prodo^
mediante
un
rilevante
restringimento
del
canale
orale:
gli
organi
ar9colatori
si
avvicinano
senza
pervenire
ad
una
chiusura
totale.
L’aria
fuoriesce
da
questa
stre@a
diaframma9ca,
in
uno
stato
di
costrizione,
determinando
un
9pico
rumore
turbolento.

27. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Frica9ve
Le
frica9ve
sono
consonan9
ostruen9
poiché
il
passaggio
dell’aria
è
in
parte
bloccato;
sono
suoni
con9nui
perché
prolungabili
nel
tempo.
La
produzione
dei
suoni
frica9vi
può
essere
o
no
associata
alle
vibrazioni
delle
pliche
vocali,
dando
luogo
così
a
frica9ve
sonore,
come
/v/
e
/z/,
oppure
sorde,
come
/f/
e
/s/.

28. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Frica9ve
Esempi:
Casa
Farfalla
Divano
Naso

29. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
h
Il
sonogramma
é
a
metá
tra
la
vocale
che
la
segue
e
un
frica9va
Es:
chi,
che,
ha

30. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Occlusive
suoni
momentanei
non
prolungabili
nel
tempo.
Tre
fasi:
una
di
impostazione
in
cui
gli
organi
ar9colatori
si
avvicinano
fino
a
stabilire
un
conta@o
totale;
una
di
tenuta,
in
cui
l’aria,
bloccata
nel
suo
passaggio,
aumenta
di
pressione;
e
una
di
rilascio
in
cui
gli
ar9colatori
si
allontanano
bruscamente
perme@endo
la
fuoriuscita
dell’aria.

31. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Occlusive
sonore
Es:
aba,
ada,
aga

32. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Occlusive
sorde
Es:
apa,
ata,
aka

33. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
VOT:
voice
onset
9me
Il
tempo
di
a@acco
della
sonorità
È
una
cara@eris9ca
della
produzione
delle
consonan9
occlusive.
È
definito
come
l'intervallo
di
tempo
che
passa
tra
quando
una
consonante
occlusiva
viene
rilasciata
e
quando
comincia
la
sonorizzazione
(cioè
la
vibrazione
delle
pliche
vocali)

34. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Trascrizione
e
rumore
• Esempio
di
trascrizione
di
parola
rumorosa

35. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci

36. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
La
situazione
l Registrazione
l Anonimo
l Poche
certezze
(es
saggio
fonico)
l Popolazione
di
riferimento
o
comunitá
linguis9ca

37. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Obie^vo
Calcolare
la
probabilitá
di
un
evento

38. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Similaritá
cioè
stabilire
quanto
siano
simili
o
differen9
i
campioni
di
parlato
dell’anonimo
e
del
sospe@ato
rispe@o
ai
parametri
d’interesse;

39. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Tipicitá
stabilire
quanto
siano
9piche
o
rare
le
cara@eris9che
fone9che
tra
i
due
campioni
di
parlato
rispe@o
alla
popolazione
di
riferimento.

40. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Likelihood
Ra9o
-­‐
LR
il
numeratore
corrisponde
alla
probabilità
di
o@enere
una
data
evidenza
E,
nel
caso
in
cui
i
due
campioni
abbiano
la
stessa
origine,
mentre
il
denominatore
esprime
la
probabilità
di
o@enere
una
data
evidenza
nel
caso
in
cui
i
due
campioni
abbiano
una
origine
diversa.
LR =P(E|Hp)/P(E|HD)

41. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
LR
Se
il
LR
ha
un
valore
maggiore
di
1,
è
maggiore
l’evidenza
che
i
due
campioni
provengano
dallo
stesso
parlante,
mentre
se
il
suo
valore
è
minore
di
1
è
maggiore
l’evidenza
che
i
due
campioni
provengano
da
voci
differen9.

42. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Similaritá
Il
numeratore
ca@ura
la
similarità:
se
la
similarità
è
alta,
la
probabilità
che
la
sorgente
dei
due
campioni
sia
la
stessa
è
anch’essa
rela9vamente
alta;
se
la
similarità
è
bassa,
la
probabilità
che
la
sorgente
dei
due
campioni
sia
differente
è
anch’essa
rela9vamente
molto
bassa.

43. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Tipicitá
Il
denominatore
ca@ura,
invece,
l’aspe@o
della
9picità:
se
la
9picità
è
alta,
la
probabilità
che
qualcun
altro
possa
essere
la
sorgente
della
voce
anonima
è
rela9vamente
alta,
mentre
se
la
9picità
è
bassa
la
probabilità
che
sia
stato
qualcun
altro
piu@osto
che
il
sospe@ato
è
rela9vamente
bassa.

44. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Tipicitá
Il
denominatore
ca@ura,
invece,
l’aspe@o
della
9picità:
se
la
9picità
è
alta,
la
probabilità
che
qualcun
altro
possa
essere
la
sorgente
della
voce
anonima
è
rela9vamente
alta,
mentre
se
la
9picità
è
bassa
la
probabilità
che
sia
stato
qualcun
altro
piu@osto
che
il
sospe@ato
è
rela9vamente
bassa.

45. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Popolazione
di
riferimento
Al
fine
di
quan9ficare
la
9picità,
è
necessario
creare
o
avere
accesso
ad
una
popolazione
di
riferimento
(una
baca
da9)
basata
sulle
proprietà
del
parlato
che
devono
essere
u9lizzate
ai
fini
della
comparazione.
IDEM:
elaborato
presso
la
Fondazione
Ugo
Bordoni
e
in
uso
ai
Carabinieri
del
RIS

46. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
Un
caso
reale
”Il
quesito
del
Giudice
al
Perito
conteneva
la
richiesta
di
confrontare
la
voce
dell’Imputata,
al
cui
carico
vi
erano
alcuni
indizi
di
colpevolezza,
con
la
voce
tra@a
da
alcune
conversazioni
telefoniche
interce@ate,
durante
le
quali
l’autrice
si
accordava
con
i
complici.
Il
problema
del
confronto
tra
le
voci
era
reso
più
complesso
per
il
fa@o
che
sia
l’Imputata
sia
la
telefonista
anonima
non
parlavano
la
lingua
italiana,
bensì
un
diale@odell’est
Europa.
Le
telefonate
interce@ate,
risultavano
pertanto
totalmente
incomprensibili,
in
mancanza
di
un
interprete.Per
il
confronto,
veniva
fa@o
rilasciare
all’Imputata
un
saggio
fonico,
di
argomento
noto,
nella
propria
lingua.”
ANALISI
ED
INTERPRETAZIONE
DI
UN
SEGNALE
VOCALE
IN
AMBITO
GIUDIZIARIO:
UN
CASO
REALE
Andrea
Cerniglia,
Mariagiovanna
Len9,
Marco
Alderighi

47. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci

48. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci

49. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci

50. SEMINARIO DI INFORMATICA FORENSE
Intercettazioni e analisi vocale: metodi e tecniche per il
riconoscimento del parlatore - di Felice Colucci
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