Tekniikka puheen luomiseen riippuvalaisimessa olevan lampun värähtelyanalyysin avulla

Ryhmä tutkijoita Negevin Ben-Gurion-yliopistosta ja Weizmann Institute of Sciencesta (Israel) on kehittänyt tekniikan Lamppu (PDF) rekonstruoida sisäkeskustelua ja musiikkia riippuvalaisimessa olevan hehkulampun passiivisen värähtelyanalyysin avulla. Analysaattorina käytettiin kadulle sijoitettua sähköoptista anturia, joka suunnattiin kaukoputken avulla ikkunasta näkyvään lamppuun. Kokeilu suoritettiin 12 watin LED-lampuilla, ja se mahdollisti salakuuntelun järjestämisen 25 metrin etäisyydeltä.

Tekniikka puheen luomiseen riippuvalaisimessa olevan lampun värähtelyanalyysin avulla

Menetelmä toimii ripustetulle lampulle. Äänivärähtelyt aiheuttavat ilmanpaineen eroja, jotka aiheuttavat riippuvassa esineessä mikrovärähtelyjä. Tällaiset mikrovärähtelyt johtavat valon vääristymiin eri kulmissa johtuen hehkun tason siirtymisestä, mikä voidaan havaita herkän sähköoptisen anturin avulla ja demoduloida ääneksi. Teleskooppia käytettiin valon virran kaappaamiseen ja sen ohjaamiseen anturiin. Anturilta (valodiodiin perustuva Thorlabs PDA100A2) vastaanotettu signaali muutettiin digitaaliseen muotoon 16-bittisellä analogia-digitaalimuuntimella ADC NI-9223.

Tekniikka puheen luomiseen riippuvalaisimessa olevan lampun värähtelyanalyysin avulla

Ääneen liittyvän tiedon erottaminen yleisestä optisesta signaalista tehtiin useissa vaiheissa, mm kaistanpysäytyssuodatus, normalisointi, kohinanvaimennus ja amplitudin korjaus taajuudella. Signaalin käsittelemiseksi valmistettiin MATLAB-skripti. Äänenpalautuksen laatu otettaessa parametreja 25 metrin etäisyydeltä osoittautui riittäväksi puheentunnistukseen Google Cloud Speech API:n kautta ja musiikillisen sävellyksen määrittämiseen Shazam- ja SoundHound-palvelujen kautta.

Kokeessa ääni toistettiin huoneessa käytettävissä olevien kaiuttimien maksimivoimakkuudella, ts. ääni oli huomattavasti kovempi kuin normaali puhe. LED-lamppua ei myöskään valittu sattumalta, vaan se tarjoaa parhaan signaali-kohinasuhteen (6.3 kertaa korkeampi kuin hehkulamppu ja 70 kertaa korkeampi kuin loistelamppu). Tutkijat selittivät, että hyökkäysaluetta ja herkkyyttä voitaisiin lisätä käyttämällä suurempaa kaukoputkea, korkealaatuista anturia ja 24- tai 32-bittistä analogia-digitaalimuunninta (ADC); koe suoritettiin kätevällä kaukoputkella, halpa anturi ja 16-bittinen ADC.

Tekniikka puheen luomiseen riippuvalaisimessa olevan lampun värähtelyanalyysin avulla

Toisin kuin aiemmin ehdotettu menetelmä "visuaalinen mikrofoni", joka kaappaa ja analysoi huoneessa väriseviä esineitä, kuten vesilasia tai sirupakettia, Lamphone mahdollistaa kuuntelun järjestämisen reaaliajassa, kun taas visuaalinen mikrofoni muutaman sekunnin puheen rekonstruoimiseksi vaatii intensiivisiä laskelmia, jotka vievät tuntia. Toisin kuin käyttöön perustuvat menetelmät kaiuttimet tai kiintolevy mikrofonina Lamphone mahdollistaa hyökkäyksen etänä ilman, että haittaohjelmia tarvitsee ajaa tiloissa olevissa laitteissa. Toisin kuin hyökkäyksiä käyttämällä laser, Lamphone ei vaadi värisevän kohteen valaistusta ja se voidaan tuottaa passiivisessa tilassa.

Lähde: opennet.ru

Lisää kommentti