Tehnika rekreacije govora kroz analizu vibracija lampe u visećoj lampi

Grupa istraživača sa Univerziteta Ben-Gurion u Negevu i Weizmann instituta za nauku (Izrael) razvila je tehniku Lampphone (PDF) da rekonstruiše razgovor i muziku u zatvorenom prostoru koristeći analizu pasivnih vibracija sijalice u visećoj rasvjeti. Elektrooptički senzor postavljen na ulici korišten je kao analizator i pomoću teleskopa je usmjeren na lampu vidljivu kroz prozor. Eksperiment je izveden sa LED lampama od 12 vati i omogućio je organizovanje prisluškivanja sa udaljenosti od 25 metara.

Tehnika rekreacije govora kroz analizu vibracija lampe u visećoj lampi

Metoda radi za viseću lampu. Zvučne vibracije stvaraju razlike u tlaku zraka, koje uzrokuju mikrovibracije visećeg objekta. Takve mikrovibracije dovode do izobličenja svjetlosti pod različitim uglovima zbog pomaka ravnine sjaja, što se može detektovati pomoću osjetljivog elektrooptičkog senzora i demodulirati u zvuk. Korišten je teleskop da se uhvati tok svjetlosti i usmjeri na senzor. Signal primljen sa senzora (Thorlabs PDA100A2 baziran na fotodiodi) pretvoren je u digitalni oblik pomoću 16-bitnog analogno-digitalnog pretvarača ADC NI-9223.

Tehnika rekreacije govora kroz analizu vibracija lampe u visećoj lampi

Odvajanje informacija u vezi sa zvukom od općeg optičkog signala provedeno je u nekoliko faza, uključujući band-stop filtriranje, normalizacija, smanjenje šuma i korekcija amplitude po frekvenciji. Za obradu signala pripremljena je MATLAB skripta. Kvaliteta restauracije zvuka prilikom uzimanja parametara s udaljenosti od 25 metara pokazala se dovoljnom za prepoznavanje govora putem Google Cloud Speech API-ja i određivanje muzičke kompozicije putem servisa Shazam i SoundHound.

U eksperimentu se zvuk reprodukovao u prostoriji na maksimalnoj jačini za dostupne zvučnike, tj. zvuk je bio znatno glasniji od normalnog govora. LED lampa takođe nije izabrana slučajno, već kao da daje najveći odnos signal-šum (6.3 puta veći od žarulje sa žarnom niti i 70 puta veći od fluorescentne lampe). Istraživači su objasnili da se domet napada i osjetljivost mogu povećati korištenjem većeg teleskopa, visokokvalitetnog senzora i 24- ili 32-bitnog analogno-digitalnog pretvarača (ADC); eksperiment je proveden pomoću praktičnog teleskopa, jeftin senzor i 16-bitni ADC.

Tehnika rekreacije govora kroz analizu vibracija lampe u visećoj lampi

Za razliku od prethodno predložene metode "vizuelni mikrofon“, koji hvata i analizira vibrirajuće objekte u prostoriji, kao što su čaša vode ili paket čipsa, Lamphone omogućava organiziranje slušanja u realnom vremenu, dok vizualni mikrofon za rekonstrukciju nekoliko sekundi govora zahtijeva intenzivne proračune koji zahtijevaju sati . Za razliku od metoda zasnovanih na upotrebi zvučnici ili tvrdi disk Kao mikrofon, Lamphone omogućava da se napad izvede na daljinu, bez potrebe za pokretanjem zlonamjernog softvera na uređajima u prostorijama. Za razliku od napada upotrebom laser, Lamfon ne zahtijeva osvjetljenje objekta koji vibrira i može se proizvoditi u pasivnom načinu rada.

izvor: opennet.ru

Dodajte komentar