Tehnika runas atjaunošanai, izmantojot piekaramā lampas lampas vibrācijas analīzi

Pētnieku grupa no Negevas Ben-Guriona universitātes un Veizmaņa Zinātņu institūta (Izraēla) ir izstrādājusi paņēmienu. Lamfons (PDF) rekonstruēt iekštelpu sarunu un mūziku, izmantojot piekaramā gaismas ķermeņa spuldzes pasīvo vibrāciju analīzi. Elektrooptiskais sensors, kas novietots uz ielas, tika izmantots kā analizators un, izmantojot teleskopu, tika tēmēts uz lampu, kas redzama pa logu. Eksperiments tika veikts ar 12 vatu LED lampām un ļāva organizēt noklausīšanos no 25 metru attāluma.

Tehnika runas atjaunošanai, izmantojot piekaramā lampas lampas vibrācijas analīzi

Metode darbojas piekārtai lampai. Skaņas vibrācijas rada gaisa spiediena atšķirības, kas izraisa piekārta objekta mikrovibrācijas. Šādas mikrovibrācijas izraisa gaismas kropļojumus dažādos leņķos mirdzuma plaknes nobīdes dēļ, ko var noteikt, izmantojot jutīgu elektrooptisko sensoru, un demodulēt skaņā. Teleskops tika izmantots, lai uztvertu gaismas plūsmu un novirzītu to uz sensoru. No sensora saņemtais signāls (Thorlabs PDA100A2, kura pamatā ir fotodiode) tika pārveidots digitālā formā, izmantojot 16 bitu analogo-digitālo pārveidotāju ADC NI-9223.

Tehnika runas atjaunošanai, izmantojot piekaramā lampas lampas vibrācijas analīzi

Ar skaņu saistītās informācijas atdalīšana no vispārējā optiskā signāla tika veikta vairākos posmos, t.sk joslas pieturas filtrēšana, normalizācija, trokšņu slāpēšana un amplitūdas korekcija pēc frekvences. Signāla apstrādei tika sagatavots MATLAB skripts. Skaņas atjaunošanas kvalitāte, ņemot parametrus no 25 metru attāluma, izrādījās pietiekama runas atpazīšanai, izmantojot Google Cloud Speech API, un mūzikas kompozīcijas noteikšanai, izmantojot pakalpojumus Shazam un SoundHound.

Eksperimentā skaņa tika reproducēta telpā ar maksimālo skaļumu pieejamajiem skaļruņiem, t.i. skaņa bija ievērojami skaļāka nekā parastā runa. Arī LED lampa netika izvēlēta nejauši, bet gan kā augstākā signāla un trokšņa attiecība (6.3 reizes lielāka nekā kvēlspuldzei un 70 reizes lielāka nekā dienasgaismas spuldzei). Pētnieki paskaidroja, ka uzbrukuma diapazonu un jutību var palielināt, izmantojot lielāku teleskopu, augstas kvalitātes sensoru un 24 vai 32 bitu analogo-digitālo pārveidotāju (ADC); eksperiments tika veikts, izmantojot ērtu teleskopu, lēts sensors un 16 bitu ADC.

Tehnika runas atjaunošanai, izmantojot piekaramā lampas lampas vibrācijas analīzi

Atšķirībā no iepriekš piedāvātās metodes "vizuālais mikrofons“, kas tver un analizē vibrējošus objektus telpā, piemēram, ūdens glāzi vai mikroshēmu iepakojumu, Lamphone ļauj organizēt klausīšanos reāllaikā, savukārt vizuālais mikrofons dažu sekunžu runas atjaunošanai prasa intensīvus aprēķinus, kas prasa stundas . Atšķirībā no metodēm, kuru pamatā ir izmantošana skaļruņi vai cietais disks Kā mikrofons Lamphone ļauj veikt uzbrukumu attālināti, bez nepieciešamības palaist ļaunprātīgu programmatūru telpās esošajās ierīcēs. Atšķirībā no uzbrukumiem, izmantojot lāzers, Lamfonam nav nepieciešams vibrējošā objekta apgaismojums, un to var ražot pasīvā režīmā.

Avots: opennet.ru

Pievieno komentāru