Teknikk for å gjenskape tale gjennom vibrasjonsanalyse av en lampe i en pendel

En gruppe forskere fra Ben-Gurion University of the Negev og Weizmann Institute of Science (Israel) har utviklet en teknikk Lampetelefon (PDF) for å rekonstruere innendørs samtale og musikk ved hjelp av passiv vibrasjonsanalyse av en lyspære i en pendellampe. En elektro-optisk sensor plassert på gaten ble brukt som en analysator og ble ved hjelp av et teleskop rettet mot en lampe som var synlig gjennom vinduet. Eksperimentet ble utført med 12-watts LED-lamper og gjorde det mulig å organisere avlytting fra en avstand på 25 meter.

Teknikk for å gjenskape tale gjennom vibrasjonsanalyse av en lampe i en pendel

Metoden fungerer for en hengende lampe. Lydvibrasjoner skaper forskjeller i lufttrykk, som forårsaker mikrovibrasjoner av et suspendert objekt. Slike mikrovibrasjoner fører til forvrengninger av lys i forskjellige vinkler på grunn av forskyvning av glødens plan, som kan detekteres ved hjelp av en følsom elektrooptisk sensor og demoduleres til lyd. Et teleskop ble brukt til å fange lysstrømmen og lede den til sensoren. Signalet mottatt fra sensoren (Thorlabs PDA100A2 basert på en fotodiode) ble konvertert til digital form ved hjelp av en 16-bits analog-til-digital omformer ADC NI-9223.

Teknikk for å gjenskape tale gjennom vibrasjonsanalyse av en lampe i en pendel

Separasjonen av lydrelatert informasjon fra det generelle optiske signalet ble utført i flere trinn, bl.a båndstopp-filtrering, normalisering, støyreduksjon og amplitudekorreksjon etter frekvens. Et MATLAB-skript ble utarbeidet for å behandle signalet. Kvaliteten på lydgjenoppretting når man tar parametere fra en avstand på 25 meter viste seg å være tilstrekkelig for talegjenkjenning gjennom Google Cloud Speech API og bestemme en musikalsk komposisjon gjennom Shazam- og SoundHound-tjenestene.

I forsøket ble lyd gjengitt i rommet med maksimalt volum for de tilgjengelige høyttalerne, d.v.s. lyden var betydelig høyere enn vanlig tale. LED-lampen ble heller ikke valgt ved en tilfeldighet, men som gir det høyeste signal-til-støy-forholdet (6.3 ganger høyere enn en glødelampe og 70 ganger høyere enn en fluorescerende lampe). Forskerne forklarte at angrepsrekkevidden og følsomheten kunne økes ved å bruke et større teleskop, en høykvalitetssensor og en 24- eller 32-bits analog-til-digital-omformer (ADC); eksperimentet ble utført ved hjelp av et praktisk teleskop, en billig sensor, og en 16-bits ADC. .

Teknikk for å gjenskape tale gjennom vibrasjonsanalyse av en lampe i en pendel

I motsetning til den tidligere foreslåtte metoden "visuell mikrofon“, som fanger opp og analyserer vibrerende objekter i et rom, for eksempel et glass vann eller en brikkepakke, gjør Lampphone det mulig å organisere lytting i sanntid, mens en visuell mikrofon for å rekonstruere noen sekunders tale krever intensive beregninger som tar timer. I motsetning til metoder basert på bruken høyttalere eller hardisk som en mikrofon lar Lampphone et angrep utføres eksternt, uten å måtte kjøre skadevare på enheter i lokalene. I motsetning til angrep ved hjelp av laser, Lampe krever ikke belysning av det vibrerende objektet og kan produseres i passiv modus.

Kilde: opennet.ru

Legg til en kommentar