تقنية إعادة إنشاء الكلام من خلال تحليل اهتزاز المصباح الموجود في المصباح المعلق

قامت مجموعة من الباحثين من جامعة بن غوريون في النقب ومعهد وايزمان للعلوم (إسرائيل) بتطوير تقنية لامفون (PDF) لإعادة بناء المحادثة والموسيقى الداخلية باستخدام تحليل الاهتزاز السلبي للمصباح الكهربائي في وحدة الإضاءة المعلقة. تم استخدام جهاز استشعار كهربائي بصري تم وضعه في الشارع كمحلل، وباستخدام التلسكوب، تم توجيهه نحو مصباح يمكن رؤيته من خلال النافذة. تم إجراء التجربة باستخدام مصابيح LED بقدرة 12 وات وأتاحت إمكانية تنظيم التنصت من مسافة 25 مترًا.

تقنية إعادة إنشاء الكلام من خلال تحليل اهتزاز المصباح الموجود في المصباح المعلق

الطريقة تعمل للمصباح المعلق . تخلق الاهتزازات الصوتية اختلافات في ضغط الهواء، مما يسبب اهتزازات دقيقة للجسم المعلق. تؤدي مثل هذه الاهتزازات الدقيقة إلى تشوهات الضوء في زوايا مختلفة بسبب إزاحة مستوى التوهج، والذي يمكن اكتشافه باستخدام مستشعر كهروضوئي حساس وإعادة تشكيله إلى صوت. تم استخدام التلسكوب لالتقاط تدفق الضوء وتوجيهه إلى المستشعر. تم تحويل الإشارة المستلمة من المستشعر (Thorlabs PDA100A2 استنادًا إلى الثنائي الضوئي) إلى شكل رقمي باستخدام محول تناظري إلى رقمي 16 بت ADC NI-9223.

تقنية إعادة إنشاء الكلام من خلال تحليل اهتزاز المصباح الموجود في المصباح المعلق

تم فصل المعلومات المتعلقة بالصوت عن الإشارة الضوئية العامة على عدة مراحل منها تصفية توقف النطاقوالتطبيع وتقليل الضوضاء وتصحيح السعة حسب التردد. تم إعداد برنامج MATLAB النصي لمعالجة الإشارة. تبين أن جودة استعادة الصوت عند أخذ المعلمات من مسافة 25 مترًا كافية للتعرف على الكلام من خلال Google Cloud Speech API وتحديد المقطوعة الموسيقية من خلال خدمات Shazam وSoundHound.

في التجربة، تم إعادة إنتاج الصوت في الغرفة بأقصى مستوى صوت للسماعات المتاحة، أي. كان الصوت أعلى بكثير من الكلام العادي. لم يتم اختيار مصباح LED أيضًا عن طريق الصدفة، ولكن لأنه يوفر أعلى نسبة إشارة إلى ضوضاء (أعلى بـ 6.3 مرة من المصباح المتوهج وأعلى بـ 70 مرة من مصباح الفلورسنت). وأوضح الباحثون أنه يمكن زيادة نطاق الهجوم وحساسيته باستخدام تلسكوب أكبر، وجهاز استشعار عالي الجودة، ومحول تناظري إلى رقمي (ADC) 24 أو 32 بت؛ وقد أجريت التجربة باستخدام تلسكوب مفيد. جهاز استشعار رخيص، وADC 16 بت.

تقنية إعادة إنشاء الكلام من خلال تحليل اهتزاز المصباح الموجود في المصباح المعلق

على عكس الطريقة المقترحة سابقا "ميكروفون مرئي"، الذي يلتقط ويحلل الأجسام المهتزة في الغرفة، مثل كوب من الماء أو حزمة رقاقة، يجعل Lamphone من الممكن تنظيم الاستماع في الوقت الفعلي، بينما يتطلب الميكروفون المرئي لإعادة بناء بضع ثوانٍ من الكلام حسابات مكثفة تستغرق ساعات. على عكس الأساليب القائمة على الاستخدام مكبرات الصوت أو القرص الصلب باعتباره ميكروفونًا، يسمح Lamphone بتنفيذ الهجوم عن بُعد، دون الحاجة إلى تشغيل برامج ضارة على الأجهزة الموجودة في المبنى. على عكس الهجمات باستخدام الليزرلا يتطلب Lamphone إضاءة الجسم المهتز ويمكن إنتاجه في الوضع السلبي.

المصدر: opennet.ru

إضافة تعليق