טכניקה לשחזור דיבור באמצעות ניתוח רטט של מנורה במנורת תליון

קבוצת חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב וממכון ויצמן למדע (ישראל) פיתחה טכניקה למפון (PDF) לשחזר שיחה ומוזיקה בתוך הבית באמצעות ניתוח רטט פסיבי של נורה בגוף תאורה תלוי. חיישן אלקטרו-אופטי שהוצב ברחוב שימש כמנתח ובאמצעות טלסקופ כוון אל מנורה שנראתה מבעד לחלון. הניסוי בוצע עם מנורות לד של 12 וואט ואיפשר לארגן האזנה ממרחק של 25 מטר.

השיטה עובדת עבור מנורה תלויה. רעידות קול יוצרות הבדלים בלחץ האוויר, הגורמים למיקרו-וויברציות של עצם תלוי. מיקרו-וויברציות כאלה מובילות לעיוותים של אור בזוויות שונות עקב תזוזה של מישור הזוהר, שניתן לזהות באמצעות חיישן אלקטרו-אופטי רגיש ולהתפרק לקול. טלסקופ שימש כדי ללכוד את זרימת האור ולכוון אותו לחיישן. האות שהתקבל מהחיישן (Thorlabs PDA100A2 המבוסס על פוטודיודה) הומר לצורה דיגיטלית באמצעות ממיר 16 סיביות אנלוגי לדיגיטלי ADC NI-9223.

ההפרדה של מידע הקשור לקול מהאות האופטי הכללי בוצעה במספר שלבים, כולל סינון פס-פס, נורמליזציה, הפחתת רעש ותיקון משרעת לפי תדר. הוכן תסריט MATLAB לעיבוד האות. איכות שחזור הסאונד בעת לקיחת פרמטרים ממרחק של 25 מטר התבררה כמספיקה לזיהוי דיבור דרך Google Cloud Speech API וקביעת הרכב מוזיקלי באמצעות שירותי Shazam ו-SoundHound.

בניסוי שוחזר סאונד בחדר בעוצמת הקול המרבית עבור הרמקולים הזמינים, כלומר. הצליל היה חזק משמעותית מדיבור רגיל. גם מנורת ה-LED לא נבחרה במקרה, אלא כמספקת את יחס האות לרעש הגבוה ביותר (פי 6.3 מנורת ליבון ופי 70 מנורת פלורסנט). החוקרים הסבירו שניתן להגדיל את טווח ההתקפה והרגישות באמצעות טלסקופ גדול יותר, חיישן איכותי וממיר אנלוגי-דיגיטלי (ADC) של 24 או 32 סיביות; הניסוי נערך באמצעות טלסקופ שימושי, חיישן זול, ו-ADC של 16 סיביות.

בניגוד לשיטה שהוצעה בעבר "מיקרופון חזותי", הלוכדת ומנתחת עצמים רוטטים בחדר, כמו כוס מים או חבילת שבבים, למפון מאפשרת לארגן האזנה בזמן אמת, בעוד שמיקרופון חזותי לשחזור של כמה שניות דיבור דורש חישובים אינטנסיביים שלוקחים שעה (ות . בניגוד לשיטות המבוססות על השימוש רמקולים או דיסק קשיח כמיקרופון, למפון מאפשר ביצוע התקפה מרחוק, ללא צורך בהפעלת תוכנות זדוניות במכשירים במקום. בניגוד להתקפות באמצעות לייזר, לאמפון לא מצריך הארה של האובייקט הרוטט וניתן לייצר אותו במצב פסיבי.

מקור: OpenNet.ru