Práctica experta..

Práctica experta..

Práctica experta

Investigación forense de grabaciones sonoras.

Expertos: Ivanov I.L., Popova A.R.

Preguntas típicas de examen:

1. ¿El fonograma enviado para la investigación se produjo en una grabadora de voz Panasonic? …..» ? (que también se envía para investigación)

2. ¿En investigación sobre la banda sonora magnética original?

3. ¿Hay alguna señal de edición realizada durante el proceso de grabación o después?

Debido a cálculos estadísticos, se reveló que aproximadamente uno de cada dos exámenes contiene fonogramas con signos de digitalización, cada séptimo, con edición por computadora intencional o no.

La práctica de los expertos durante los últimos cuatro años ha demostrado que las áreas de investigación relacionadas con   buscar el efecto de aliasing, signos de conversión de una señal de digital a analógica, signos característicos de los algoritmos de procesamiento de señales digitales, rastros del funcionamiento de los filtros ADC (es decir, cortes de filtro), estudiar los niveles de ruido antes y después de la frase que suena, no siempre conducir a una afirmación sobre la presencia o ausencia de cualquier signo que permita una respuesta inequívoca a las preguntas planteadas. Si se encuentran estos signos, entonces se encuentran en aquellos fonogramas que fueron digitalizados inicialmente, y durante el proceso de investigación no hay duda de este hecho y solo hay que buscar la confirmación de la presencia de digitalización. Actualmente, casi todas las agencias gubernamentales involucradas en escuchas telefónicas autorizadas graban conversaciones en una PC. Los expertos conocen desde hace mucho tiempo la frecuencia de muestreo de 8 kHz, pero no se encontraron aliasing ni otros rastros de ADC característicos en los fonogramas (incluso si se sabe con certeza que el fonograma fue digitalizado previamente). Quizás el efecto aliasing fue descubierto y estudiado en un momento en el que se utilizaban en el mercado los primeros prototipos de Sound Blaster, posiblemente también de 8 bits, con filtros incorporados que tenían características de mala calidad. Pero la flota de Sound Blaster ha avanzado tanto que los parámetros de los dispositivos modernos y ampliamente utilizados prácticamente no dejan rastros del efecto. alias Eso. Actualmente, buscar rastros de este efecto es casi imposible. Hasta la fecha, sólo existe un fonograma con presencia del atributo aliasing.

Por lo tanto, se necesitan otras direcciones para buscar los fenómenos anteriores. Este artículo reflejará sólo algunos métodos desarrollados en la práctica de expertos.

1.       Momentos inicio-parada.

2.       Componentes espectrales del canal de grabación.

3.       Continuidad de la fase de un armónico continuo.

4.       Ruptura de fase armónica continua.

5.       Interferencia armónica.

6.      Características particulares del dispositivo de grabación.

Por cierto, no había “especialistas” que pegaran cintas con el fin de editar un fonograma y presentarlo ante el tribunal como prueba material. Tal vez alguien lo haya encontrado, entonces descríbalo o envíenoslo, nos reiremos con usted o abriremos la sección de chistes.

Inicio — momentos de los pies

Hasta la fecha no se ha recibido ni un solo fonograma con rastros de edición realizada mediante doblaje en grabadora (identificación de la edición por momentos start-stop), ya que es casi imposible ocultarlos. A menudo hay casos en los que   Se pueden presentar varios fonogramas en una cinta magnética, o vemos un fonograma start-stop en medio de un fonograma continuo. Dado que estas características del fonograma se muestran en la pantalla y se visualizan bien, es recomendable estudiarlas, compararlas y ampliar la base de datos start-stop existente. Un método productivo es el método de copiar y superponer. Por ejemplo, veamos la ventana del editor: Fig. №1

Figura 1.

Se presentan 10 conversaciones telefónicas, inicialmente grabadas usando una PC, luego transferidas a un archivo y volcadas en cinta magnética de una sola vez. (Actualmente, casi todas las agencias gubernamentales involucradas en las escuchas autorizadas graban conversaciones en una PC, y en nuestra región, las autoridades ya han comenzado a usar grabadoras de voz digitales conectadas a una PC para volcar fonogramas).

Al examinarlo, hay una ausencia total de momentos de inicio y fin:

Figura 2.

— ¿Se borró accidentalmente un fragmento de la banda sonora en el mismo dispositivo de grabación?

— durante la grabación del fonograma original, el dispositivo de grabación se apagó y se encendió para grabar inmediatamente — o después de un largo período de tiempo (dentro del período de apagado de 15 segundos — se estudia el comportamiento asintótico de la fase armónica, y si una pausa larga es de más de 10 minutos, un cambio en la frecuencia de la fase armónica ¿armónico)?

También puedes responder la pregunta,

— lo que tenemos: borrado aleatorio de un fragmento  después de la presencia de una grabación continua o de la edición en sí: ¿eliminar (insertar) un fragmento con una estimación de la duración aproximada del fragmento eliminado (la continuidad de la fase se verifica en el lugar donde se borró el fragmento)?

Figura 3.

En arroz. El número 3 muestra la señal de inicio de la base de datos (escalada por nivel (no tocamos el desplazamiento vertical) — rojo y la señal en estudio — azul). Con un análisis similar de las paradas, visualmente y junto con otras señales, se identificó claramente el dispositivo de grabación de sonido.

En principio, teniendo en cuenta que podemos superponer varias señales start-stop entre sí y sobre la señal en estudio, ajustar visualmente su posición, amplitud, desplazamiento vertical, color, escala en X e Y, medir la duración del transitorio procesos con cierta precisión, compararlos con una base de datos de momentos start-stop, esta es la sección del artículo dedicada a   start-stop, puedes finalizar y pasar al siguiente  sección.

Componentes espectrales del canal de grabación

Este método se utiliza eficazmente para resolver las siguientes preguntas:

— ¿El fonograma presentado para la investigación se realizó en una grabadora «Panasonic…..&#187? , ¿también enviado para investigación?

Para este propósito:

Se realiza una grabación de control en una casete virgen y se analizan los componentes espectrales:

Estudio del canal de grabación del dispositivo sometido a investigación: respuesta de frecuencia, identificación de todos los armónicos del canal de grabación y eliminación de los momentos de arranque y parada — le permite detectar muchas características de identificación privada. (En la práctica experta, hubo un caso en el que una grabación de control en una nueva cinta magnética no nos permitió detectar la coincidencia de la respuesta de frecuencia y los armónicos del canal de grabación. La solución se encontró grabando el fonograma de control en una cinta magnética. objeto de estudio, pero en el reverso, libre de registro, en este caso se confirmó claramente la coincidencia de todos los signos de identificación). La práctica de los expertos ha demostrado que no existe un solo dispositivo de grabación que no deje armónicos en el canal de grabación. Los niveles armónicos se visualizan e identifican en cualquier nivel de interferencia, entre cualquier nivel de ruido continuo. Todo depende de la resolución del producto de software utilizado en la investigación, la calidad del Sound Blaster y el equipo de la estación de trabajo debidamente probado. Normalmente se visualizan de 4 a 12 armónicos del canal de grabación. Naturalmente, los diferentes modelos de dispositivos de grabación no se pueden ajustar con la misma precisión (tomemos, por ejemplo, la frecuencia de polarización; incluso en los dispositivos de mayor calidad existe una gran tolerancia para la configuración inicial, y con el tiempo de funcionamiento todavía fluctúa en frecuencia, permaneciendo dentro de límites aceptables basados ​​en todos los estándares de tolerancia). Nuestra capacidad de medir su amplitud y frecuencia con una precisión de menos la cuarta potencia después del punto decimal y al mismo tiempo rastrear sus cambios durante un tiempo (el llamado calentamiento de las partes del generador de borrado, principalmente debido a esto , aparecen componentes combinacionales que penetran en el canal de grabación), descarga de baterías o baterías: le permiten recopilar un buen conjunto de características de identificación del dispositivo de grabación en estudio. Y si además podemos detectar la detonación de un armónico continuo dentro de 0,5 — 100 Hz o más y, además, medir su valor relativo (es decir, qué eje primario o secundario del mecanismo de la unidad de cinta gira con tal o cual frecuencia y con tal o cual amplitud relativa), entonces se pueden sacar conclusiones en un manera más razonada.

Recientemente, se ha desarrollado un nuevo método para estudiar el dispositivo de grabación presentado para investigación. Se basa en la retirada de un «pasaporte» canal del dispositivo de grabación. Resulta que en los mismos modelos, la misma serie, la misma entrega, los canales de grabación son completamente diferentes. Esto se debe a la extensión de las tolerancias inherentes a los microcircuitos y otros elementos semiconductores, condensadores, resistencias, etc., es decir. todo lo que conforma el canal de grabación de un dispositivo en particular. Resultó que en la naturaleza no pueden existir dos canales idénticos. Eso. se elimina el pasaporte del canal de grabación de un dispositivo específico, e incluso puedes usarlo para reponer la base de datos (como huellas dactilares) y luego usar el pasaporte para la investigación de identificación.

Fase armónica continua.

Fase armónica continua descanso

Primero, debes responder la pregunta: ¿qué es un armónico continuo? Quizás Algunas personas no entienden este término. Un poco de teoría (sin embargo, no hay una sola fuente a la que pueda remitirle; esto no se describe en la literatura).

En el apartado anterior comentábamos que cualquier canal de grabación deja sus huellas en forma de un conjunto de frecuencias continuas, a veces de nivel muy débil y que no se muestran visualmente. Pero esto no quiere decir que nuestra estación de trabajo no los vea. Sus ojos son diferentes. Entonces, generamos un armónico en el nuevo archivo, por ejemplo, 50 Hz (y en principio, cualquier armónico hasta la frecuencia de Nyquist es posible), ese armónico del que todos los dispositivos de grabación quieren deshacerse, pero no pueden hacerlo. completamente, y así con una amplitud de 200, una duración de 20 segundos. El espectro se muestra en la figura. Este es el «representante» armónico continuo.

Figura 4.

Figura 5.6.

En el tercer segundo hubo una ruptura de fase de 59,57 grados, en el décimo — incluso más, en el duodécimo  – menos (deberás tener resultados diferentes, experimenta y no olvides que tienes el comando Deshacer). Así es como se puede editar usando una PC: eliminar algo (que no es necesario) y luego insertarlo en el lugar correcto (lo que se necesita), retocar el ruido en el lugar de eliminación y en el lugar de inserción, y&nbsp ; La instalación está lista. Lo mismo se puede hacer usando dos dispositivos de grabación.

¿Cómo será la fase si mientras escuchamos la grabación pulsamos accidentalmente el botón de grabación (algo común entre los trabajadores operativos a la hora de escuchar y establecer contenido textual)? En la figura de la derecha, la sección de 15 a 18 segundos se restableció a cero (es decir, se borró mediante una pulsación aleatoria), pero la fase después de la eliminación no cambió: como eran 45 rad antes de la eliminación, permaneció después. Por lo tanto, es posible sintetizar la fase incluso en ausencia de una señal (comportamiento asintótico).

Entonces, hay un comienzo: cortaron algo (en el búfer de 3 a 5 segundos), luego lo insertaron (del búfer durante 10 segundos), borraron una pieza (de 15 a 18 segundos), vea las imágenes.

Así,   Se entiende la continuidad de fase. Aquellos. Se produce una medida instantánea de la fase de cualquier armónico continuo en cualquier punto de la señal, así como de su frecuencia y amplitud instantáneas. La física y las matemáticas son simples: en cada muestra o muestra se toman dos muestras adyacentes, se dibuja una envoltura suave a lo largo de ellas, luego se describe mediante una fórmula matemática: una curva suave, de la curva suave se toma un espectro y Se calcula la frecuencia y fase del valor medio de la curva, que coincide con la referencia medida). La investigación es posible no sólo en una señal ideal, sino también en una señal ruidosa. Realizamos aquellos  la misma acción, pero ruidosamos la señal con un fuerte ruido blanco para que el armónico estudiado visualmente no sea distinguible, o hasta tal nivel que lo perdamos de vista (generamos una señal de ruido blanco con una amplitud de aproximadamente 10,000 mil muestras, es decir, comience de manera más simple y mezcle, es decir, cópielo y superpóngalo sobre el creado anteriormente). La figura inferior muestra claramente el efecto del ruido sobre la fase del armónico, pero su fase se visualiza perfectamente. La señal también se cortó de 3 a 5 segundos y se insertó a los 10 segundos y se restableció (borró) alrededor de los 15 segundos. Todos los lugares de instalación y borrado se visualizan con bastante precisión (recuerde la física: menos 180 grados equivalen a más 180 grados, por lo que la inversión de fase es visible de arriba a abajo, pero se puede mover manualmente hacia arriba o hacia abajo). Las cuestiones de medición cuantitativa de la fase, amplitud y frecuencia del armónico en estudio siguen siendo bastante precisas. (es decir, tres o cuatro decimales son correctos). (Para mediciones más precisas, seleccione el área para promediar)

Figura 7.

Analicemos este tipo de investigación de fonogramas no solo en teoría, como se hizo anteriormente, sino también en la práctica. Primero, consideremos, por ejemplo, la frecuencia de nuestra red eléctrica, es decir Lo encendemos unos minutos para grabar, no mandamos señal, e investigamos: qué pasa con nuestra pastilla de 50Hz o un múltiplo de ella. Veremos el siguiente dibujo.

Figura 8.

Como podemos ver, la frecuencia de la red «camina» constantemente. En dos minutos, la fase cambió más de 720 grados y la frecuencia, que al principio era de 49,99048 Hz,  al final aumentó a 50,02605, es decir. más de 0,03 Hz (color marrón del gráfico). De estas observaciones podemos sacar las siguientes conclusiones (resumo las observaciones por hora de investigación) (en el subdirectorio Demo del disco láser hay un archivo archivado de 2 horas de grabación)

1.       La fase (y por lo tanto la frecuencia) es inestable y cambia 360 grados en un período de aproximadamente un minuto.

2.        Un mínimo de 0,01 Hz cambia la frecuencia de la red por minuto.

3.        La observación a largo plazo (1 hora) le permite rastrear cambios en la frecuencia de la red de suministro hasta 1,5-2,5 Hz.

Ahora puedes imaginar cómo se verá la fase si se elimina una parte pequeña o grande de la señal. En el primer caso, habrá una ruptura de fase: la frecuencia no tuvo tiempo de cambiar mucho (y si la pieza eliminada dura aproximadamente 10-15 segundos, entonces el comportamiento asintótico de la pendiente de fase a una frecuencia ligeramente cambiada), en el segundo caso: una ruptura de fase y un cambio brusco en la frecuencia del armónico en estudio p>

Un ejemplo que llama la atención: se está produciendo otro examen (actualmente en producción): escuchamos, la impresión es normal — No hay anomalías: eso es lo que la mano quiere escribir en las conclusiones: «No se realizan cambios durante ni después del proceso de grabación». Ahora veámoslo desde un ángulo diferente. (Los ejemplos reales de la práctica experta se almacenan en el subdirectorio Demo del disco láser; en el sitio solo hay dos ejemplos, porque ocupan mucho espacio)

Figura 9.

Aquí vemos un cambio brusco y abrupto en la frecuencia de 49.97446 a 50.06583, que es claramente visible en el gráfico de frecuencia (color marrón), respectivamente, la fase desde este punto aumentó (obviamente, se cortaron un poco durante aproximadamente un minuto) .

Y aquí hay otro fragmento de la misma banda sonora, imagen a continuación.

Aquí hay todo un ramo: una ruptura de fase y un cambio brusco de frecuencia. Hasta el momento se han encontrado 6 lugares (incluidas 5 eliminaciones y 1 inserción) y la investigación aún no ha finalizado. Bueno, cuando escuchamos más atentamente estos seis lugares concretos, el lingüista dijo que en dos lugares se descubrió efectivamente un cambio característico en la situación acústica (lo entiendes bien cuando el fonograma dura más de 30 minutos y te dicen: escucha a un lugar específico), aunque el nivel de ruido antes y después permanece sin cambios, y no hay efecto de aliasing, tampoco hay signos de conversión de señal de una representación digital a una forma analógica, y no hay rastros del funcionamiento del ADC filtros (es decir, cortes de filtro). En general, hecho de forma profesional.

Figura 10.

Interferencia armónica

Entonces, nuevamente generamos, por ejemplo, 50 Hz en el nivel 200 y 50.01Hz en el nivel 300, los mezclamos, miramos qué pasa. Y el resultado es una interferencia armónica.

Figura 11.

Tenga en cuenta: la cuadrícula vertical discontinua se establece y separa según los mínimos de amplitud, y el valor de frecuencia entre las cuadrículas verticales individuales resulta ser 0,01 Hz (como se puede ver en la ventana del gráfico). Y si recuerdas lo que generamos: 50,01-50 = 0,01 Hz, es decir. Vemos dos armónicos de frecuencia muy cercanos entre sí, con diferentes amplitudes (calcular los parámetros de frecuencia, fase y amplitud por separado para cada uno, mirando la figura, es elemental, es decir, física simple de noveno grado). Como nos dijeron en clase: «y al mismo tiempo debería haber una bifurcación de los picos en el espectro…» — Veamos esta división en una ventana de más de 1.000.000 de armónicos:

Figura 12.

De alguna manera no veo la división en la imagen, pero ¿la ves tú? La determinación de si un fonograma es original o copia se basa en este principio (y no sólo en este, sino que este es otro artículo completo). Al volver a grabar, se agrega un nuevo armónico de 50 Hz con una frecuencia, amplitud y fase inicial diferentes y, si su nivel es decente, se pueden encontrar señales adicionales en el caso de la edición. Para consolidar este material, consideremos detenidamente los siguientes dibujos del mismo fragmento con diferentes fases iniciales (para no confundirte, estos son el mismo fragmento, pero desde diferentes ángulos de visión, solo cambia la fase de visualización inicial) :

Figura 13,14,15.

Y así lo vemos:

1. Hay una clara presencia de un salto de fase, e incluso en varios lugares seguidos.

2. La amplitud (gráfico verde) del armónico medido es aproximadamente constante en secciones, pero en secciones comienza a cambiar según una ley incomprensible.

3. Dirijamos nuestra atención a los mínimos de amplitud armónica, a lo largo de ellos se colocan marcadores y los correlacionan con los momentos de ruptura de fase armónica en tres cifras.

Si miras de cerca, en cada amplitud mínima, tenemos una discontinuidad de fase.

4. Y si miramos de cerca toda el área donde cambia la amplitud del armónico, al principio y al final encontramos la misma discontinuidad de fase. Y esto nos recuerda algo de la primera imagen de esta sección, Fig. 11.

Si miras detenidamente las imágenes, obtendrás la respuesta correcta:

Tenemos una superposición sobre la señal de otro fragmento, con diferente frecuencia de 50Hz, con su propia fase inicial, diferente amplitud y su propia ley de cambio de amplitud y frecuencia con el tiempo. En lugares de mínima amplitud, se observa un cambio de fase.

Por qué, preguntas: ¿cómo es que tienen diferentes amplitudes? Y aquí está la respuesta en la figura:

Figura 16

Características privadas del dispositivo de grabación

Miro la foto inmediatamente (tomo el primer fonograma que encuentro en el archivo):

Presta atención a la cuadrícula y la fase. La fase resulta estar modulada por algo. La cuadrícula vertical está configurada en fase máxima (también puede configurarla en frecuencia máxima: color marrón). ¿Qué puede modular la fase a 1,18 Hz? — Sí, el carrete del casete gira con esa frecuencia. Y si al cambiar el casete esta señal permanece, entonces comprende que los ejes izquierdo o derecho en los que se colocan los carretes giran de manera un poco desigual (o el diente está abollado en el CVL, o ha entrado suciedad, o el CVL se ha desgastado). Y si detectamos modulación con frecuencias más altas, entonces estos ya son latidos de otros ejes de alta velocidad (en la práctica se detectaron 6,2; 12; 18,4; 24,3 Hz y otras frecuencias, todo depende de la marca del dispositivo y la holgura de la CVL). Si observa detenidamente la envolvente de frecuencia  (color marrón) vemos una desviación de frecuencia, entonces todavía hay algunos latidos.

Figura 17

Volquemos la envolvente de frecuencia (marrón) en un archivo separado, tomemos el espectro y veamos lo siguiente

Fig. 18

Aquí están!!! — Ejes CVL, y en algún lugar a 1,18 Hz se ve lo mismo: hay un marcador en él, solo hay que mirar con atención (si es posible, abra el dispositivo de registro, cuente los dientes o mida los diámetros de los ejes, para cada componente, puede encontrar el husillo correspondiente; no crea que tales imágenes son visibles en cada entrada, y no olvide examinar primero su propio LPM, de lo contrario verá los suyos y los descartará como de otra persona). La amplitud de cada componente es diferente en dos dispositivos de grabación idénticos (incluso de diferentes marcas de dispositivos). En el futuro, es posible estudiar fonogramas para editarlos en esta dirección.

Este artículo presenta las principales direcciones de investigación para edición (en forma comprimida; de lo contrario, habrá suficiente material no para un artículo, sino para un libro separado).

Para principiantes, una pregunta rápida: “¿Dónde aparece a veces el componente de 50 Hz en el fonograma de un microcassette si fue grabado? ¿En un dictáfono? Posibles respuestas:

— o estás explorando tus propias interferencias que aparecieron durante el proceso de digitalización.

— o se trata de una copia.

Bueno, elegiste la respuesta correcta. En caso afirmativo, consulte la respuesta correcta:

Pero adivinó mal, tras un examen microscópico resultó que su amplitud cambios, es decir, e. la amplitud no se fija en el tiempo y cambia cuando se cambia la ubicación de la grabadora (ya sea en el bolso, luego se saca del bolso, se coloca sobre la mesa, se quita la mano de la grabadora, se mueve sobre la mesa, se pone la grabadora en el bolso, y al salir de la habitación la amplitud comenzó a disminuir exponencialmente y luego desapareció por completo  Así que tenemos en nuestras manos el original con presencia de interferencias de 50 Hz.

¿De dónde pueden provenir las interferencias habituales en una grabadora de voz u otro dispositivo? Sí, desde cualquier lugar, incluso del zumbido del acelerador de una lámpara de día o de una buena interferencia electromagnética. .

Experimente, pruébelo, estaré encantado de escuchar sus ideas o preguntas.