la variaci n intra-locutor en el nivel...

Joaquim LlisterriGrup de Fonètica, Departament de Filologia Espanyola

La fonética judicial

!Ámbitos de la fonética judicial

!La identificación del hablante en elcontexto judicial

!La comparación entre muestras de habla

!El reconocimiento de voces por parte detestigos o de víctimas

!La fonética judicial en España


La comparación de muestras de habla

• Hablante desconocido (habitualmente elsospechoso): grabación dubitada

• Hablante conocido: grabación indubitada• El problema: ¿se trata de la misma voz en la

grabación dubitada y en la grabaciónindubitada?

• El resultado: el sospechoso se identifica comoel culpable si se demuestra que las dosgrabaciones corresponden a la misma voz



• Implica el estudio de

• La variación fonética inter-locutor

• La variación fonética intra-locutor

• En el nivel segmental

• En el nivel suprasegmental


La variación intra-locutor en el nivel segmental“nata” (locutor 1)


La variación intra-locutor en el nivel segmental“nata” (locutor 2)


La variación inter-locutor en el nivel segmental“nata” (locutores 1, 2 y 3)


La variación intra-locutor en el nivel segmentalVariación entre repeticiones (r) y entre sesiones (s)

ROSE, P. (2002) Forensic Speaker Identification. London: Taylor & Francis. p. 236


La variación inter-locutor en el nivel segmental“hello” (6 locutores)



La variación intra-locutor en el nivel suprasegmentalF0 en 6 repeticiones consecutivas de “La niña de Bali baila la rumba de moda”


La variación intra-locutor en el nivel suprasegmentalDistribución de F0 en la lectura de un párrafo (PR, buena salud)



La variación intra-locutor en el nivel suprasegmentalDistribución de F0 en la lectura de un párrafo (PR, resfriado fuerte)



La variación intra-locutor en el nivel suprasegmentalDistribución de F0 en la lectura de un párrafo (PR, laringitis severa)



La variación inter-locutor en el nivel suprasegmental“El viento norte y el sol…” (locutores 1, 2, 3, 4, 5 y 6)



• Consecuencias de la variación• La identificación del hablante requiere

evaluar si las diferencias entremuestras de habla se deben a lavariación intra-locutor o a la variacióninter-locutor• La variación inter-locutor debe ser

mayor que la variación intra-locutor



• Estudio de “dimensiones”, parámetros o ragosfonéticos para caracterizar la variación

• Parámetros fonéticos acústicos

• Parámetros acústicos cuantificablesautomáticamente

• Parámetros lingüísticos

• Variación geográfica, social y de estilo

• Parámetros paralingüísticos


Parámetros fonéticos acústicos para el estudio de la individualidad de la vozBATTANER, E.- GIL, J.- MARRERO, V.- LLISTERRI, J.- CARBÓ, C.- MACHUCA, M.J.- de la MOTA, C. - RÍOS, A. (2003)

"VILE: Estudio acústico de la variación inter e intralocutor en español", in SEAF 2003. Actas del II Congreso de la Sociedad Española

de Acústica Forense. Barcelona, 10 y 11 de abril de 2003. Barcelona: SEAF, Sociedad Española de Acústica Forense. pp. 59-70.http://liceu.uab.es/~joaquim/research/General_Phonetics/VILE/VILE_SEAF03.pdf

• Parámetros referidos a la fuente• Valor medio de la F0

• Contorno tonal• Forma de la onda glotal• Fluctuación de la F0

http://liceu.uab.es/~joaquim/research/General_Phonetics/VILE/VILE_SEAF03.pdf





• Parámetros referidos a los resonadores• Frecuencias formánticas; anchura de banda

de los formantes; trayectorias de losformantes; distancias y ratios entreformantes

• LTAS (Long Term Averaged Spectrum)• Sonidos turbulentos y consonantes nasales• Efectos coarticulatorios (vocales, nasales y

líquidas)





• Variables temporales• Tiempo total de habla• Proporción de habla y de silencios• Velocidad del habla


Importancia relativa de los parámetrosBATTANER, E.- GIL, J.- MARRERO, V.- LLISTERRI, J.- CARBÓ, C.- MACHUCA, M.J.- de la MOTA, C. - RÍOS, A. (2003)



• Prioridad del F0

• Prioridad del LTAS• Prioridad de la estructura espectral:

frecuencias formánticas absolutas otrayectorias formánticas• F1, F2 y F3, y distancias entre F1-F2 y F2-

F3.• Información localizada entre los 2.5 kHz y

los 3.5 kHz





• Misma prioridad para la F0 y laestructura formántica

• Variables temporales

• Contorno tonal









• La importancia de cada parámetropuede diferir

• En función del hablante

• En función de la naturaleza de lasmuestras

• En función de la lengua





• Mayoría de trabajo publicados en losaños 70 y 80, asumidos - sincuestionarlos - como punto de partida delos actuales

• Falta de resultados coincidentes yconcluyentes sobre el parámetro másdecisivo para el reconocimiento delhablante





• Dificultad de establecer una jerarquíaabsoluta entre los parámetros• Interdependencia entre los índices• Prioridad relativa dependiente del

hablante• Número muy variable de locutores en los

experimentos realizados: entre 8 y 40voces distintas


El “parámetro fonético ideal”NOLAN, F. (1983) The Phonetic Bases of Speaker Recognition. Cambridge:

Cambridge University Press. p. 11

• Elevada variabilidad entre locutores y bajavariabilidad en el mismo locutor

• Resistente a los intentos de imitación o de cambiar lavoz

• Elevada frecuencia de aparición en las muestrasdisponibles

• Robusto frente a las distorsiones de la transmisión• Relativamente fácil de extraer y de medir• Cada parámetro debe de mantener la máxima

independencia respecto a los demás parámetros (Rose,2002: 52)





Valores medios de F0 en tres locutoresROSE, P. (2002) Forensic Speaker Identification. London: Taylor & Francis. p. 11



• Problema: solapamiento en los valoresde un mismo parámetro para diferenteslocutores


Valores medios de formantes en tres locutoresROSE, P. (2002) Forensic Speaker Identification. London: Taylor & Francis. p. 12



• Establecimiento de umbrales que permitanestablecer probabilidades• Probabilidad de observar una diferencia

entre los valores de un determinadoparámetro si corresponden a un mismolocutor

• Probabilidad de observar una diferenciaentre los valores de un determinadoparámetro si corresponden a dos locutoresdiferentes


La comparación de muestras de hablaROSE, P. (2002) Forensic Speaker Identification. London: Taylor & Francis. pp. 12-14

• Locutor DM: 1399Hz - 1723 Hz• Locutor MD: 1351 Hz - 1799 Hz• Locutor RS: 1244 Hz - 1406 Hz• Umbral de 150 Hz• Diferencias de más de 150Hz: locutores diferentes• Diferencias de menos de 150Hz: mismo locutor• Diferencia entre el valor máximo y mínimo de RS: dos

locutores diferentes!• Diferencia entre el valor máximo de RS y el mínimo de

DM: mismo locutor!



• El umbral de 150Hz permite discriminarcorrectamente un 60% de los pares decomparaciones de valores posibles entrelocutores y en un mismo locutor• Si los valores difieren en menos de 150Hz hay un

60% (1,5 veces) de probabilidades de quecorrespondan al mismo locutor

• Si los valores difieren en más de 150Hz hay un 60%(1,5 veces) de probabilidades de que correspondana dos locutores diferentes



• El habla es un fenómenomultidimensional

• La comparación se lleva a caboconsiderando diversos parámetros


Valores medios de formantes en tres locutoresROSE, P. (2002) Forensic Speaker Identification. London: Taylor & Francis. p. 15



• La introducción de un nuevo parámetropermite discriminar el 70% de losposibles pares de valores

• Si los valores están correlacionados noaumenta la capacidad de discriminación


La comparación de muestras de hablaROSE, P. (2002) Forensic Speaker Identification. London: Taylor & Francis. pp. 17



• No todos los parámetros o dimensionestienen la misma capacidad dediscriminación

• Los parámetros más relevantes son losque presentan mayor variación entrelocutores que en un mismo locutor


La comparación de muestras de hablaROSE, P. (2002) Forensic Speaker Identification. London: Taylor & Francis. pp. 18 ss.

• Problemas en el contexto judicial

• No es factible controlar los factoresque inciden en la variación de undeterminado parámetro

•Condicionantes de la situación en laque se producen las muestras



• Problemas en el contexto judicial• Reducción de los parámetros

disponibles para la comparación•Canal de transmisión (teléfono)• Sistema de grabación de las

muestras dubitadas y de lasindubitadas


La comparación de muestras de hablaROSE, P. (2002) Forensic Speaker Identification. London: Taylor & Francis. p. 23



• Factores que inciden en la fiabilidad dela comparación• Número de muestras de habla del locutor

dubitado y del locutor indubitado

• Número de parámetros que puedencompararse

• Número de observaciones que puedenrealizarse para cada parámetro


Técnicas para la comparaciónde muestras de habla

Análisis auditivo• Necesario para determinar la

inteligibilidad de las muestras• Útil en la selección de parámetros

acústicos que se toman en consideración• Centrado en el análisis de la variación

alofónica y del timbre de la voz (voicequality)


Efecto de la formación y del tiempo entre la toma de muestras delmismo locutor en la identificación de voces

HOLLIEN, H. (2002) Forensic Voice Identification. San Diego: Academic Press. p. 35


Efecto del tiempo entre la toma de muestras (4 semanas) del mismolocutor en la identificación de voces similares

HOLLIEN, H. (2002) Forensic Voice Identification. San Diego: Academic Press. p. 35


Factores que inciden en la identificaciónde voces

HOLLIEN, H. (2002) Forensic Voice

Identification. San Diego: Academic Press. p. 35

N: habla normal

S: habla producida en

condiciones de estrés

D: habla intentando “disfrazar”

la voz

A: sujetos que conocían muy bien

al locutor

B: sujetos que no conocían al

locutor pero entrenados para

reconocer las voces

C: sujetos entrenados pero que

no conocen ni el locutor ni la

lengua


Rasgos considerados en el análisis auditivoHOLLIEN, H. (2002) Forensic Voice Identification. San Diego: Academic Press. pp. 59 ss.

• Tono: nivel general, variabilidad y patronestonales

• Articulación: producción idiosincrática deelementos segmentales

• Timbre general de la voz• Prosodia: velocidad de habla y fluidez melódica• Intensidad vocal: variabilidad• Carácterísticas del habla: variante geográfica,

acento lingüístico, coarticulación, patologías



Análisis acústico

• Requiere muestras comparables

• Requiere la normalización de valores

• Centrado en los parámetros que presentan unmenor grado de variación intra-locutor

• Basado en el conocimiento de los indiciosacústicos de cada clase de sonidos



Análisis fonético auditivo-acústico

• Constituye la técnica más aceptada hoy en día

• Dos voces pueden parecer auditivamentesimilares y presentar diferencias acústicassignificativas

• Dos hablantes con las mismas característicasacústicas pueden diferir en ciertos rasgoslingüísticos


La comparación entre muestras de hablaROSE, P. (2002) Forensic Speaker Identification. London: Taylor & Francis. p. 3

• La comparación entre muestras de hablaen el ámbito judicial es una actividadsumamente compleja



• En la mayoría de los casos se estima laprobabilidad de observar las diferencias que seencuentran entre muestras de habla• Si se tratara de muestras procedentes del

mismo hablante• Si se tratara de muestras procedentes de

hablantes diferentes• No se llega a una identificación o a una

exclusión absoluta



• Dos problemas en la comparación entremuestras de habla:

• La variabilidad intra- e inter-locutor

• El escaso control de las variables en uncontexto judicial



• Comparación entre muestras de habladesde tres perspectivas complementarias

• Comparación auditiva

• Comparación acústica

• Comparación de los rasgos lingüísticosy paralingüísticos



• Campo interdisciplinar que requiereconocimientos de

• Lingüística

• Acústica

• Estadística

la variaci n intra-locutor en el nivel...

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