Tehnika poustvarjanja govora z analizo tresljajev svetilke v viseči svetilki

Skupina raziskovalcev z Univerze Ben-Gurion v Negevu in Weizmannovega inštituta za znanost (Izrael) je razvila tehniko Lampphone (PDF) za rekonstrukcijo pogovora in glasbe v zaprtih prostorih z analizo pasivnih vibracij žarnice v viseči svetilki. Kot analizator je bil uporabljen elektrooptični senzor, postavljen na ulico, ki je bil s teleskopom usmerjen v svetilko, ki je bila vidna skozi okno. Poskus je bil izveden z 12-vatnimi LED svetilkami in je omogočil organiziranje prisluškovanja z razdalje 25 metrov.

Tehnika poustvarjanja govora z analizo tresljajev svetilke v viseči svetilki

Metoda deluje za visečo svetilko. Zvočne vibracije ustvarjajo razlike v zračnem tlaku, ki povzročajo mikrovibracije visečega predmeta. Takšne mikrovibracije povzročajo popačenje svetlobe pod različnimi koti zaradi premika ravnine sijaja, kar je mogoče zaznati z občutljivim elektrooptičnim senzorjem in demodulirati v zvok. S teleskopom so zajeli tok svetlobe in ga usmerili na senzor. Signal, prejet iz senzorja (Thorlabs PDA100A2 na osnovi fotodiode) smo pretvorili v digitalno obliko s pomočjo 16-bitnega analogno-digitalnega pretvornika ADC NI-9223.

Tehnika poustvarjanja govora z analizo tresljajev svetilke v viseči svetilki

Ločevanje informacij, povezanih z zvokom, od splošnega optičnega signala je potekalo v več fazah, vključno z band-stop filtriranje, normalizacija, zmanjšanje hrupa in korekcija amplitude glede na frekvenco. Za obdelavo signala je bila pripravljena skripta MATLAB. Kakovost obnovitve zvoka pri jemanju parametrov z razdalje 25 metrov se je izkazala za zadostno za prepoznavanje govora prek Google Cloud Speech API in določanje glasbene kompozicije prek storitev Shazam in SoundHound.

V poskusu je bil zvok v prostoru reproduciran pri največji glasnosti za razpoložljive zvočnike, tj. zvok je bil bistveno glasnejši od običajnega govora. Tudi LED svetilka ni bila izbrana po naključju, temveč kot zagotavlja najvišje razmerje med signalom in šumom (6.3-krat večje od žarnice z žarilno nitko in 70-krat večje od fluorescenčne sijalke). Raziskovalci so pojasnili, da bi doseg napada in občutljivost lahko povečali z uporabo večjega teleskopa, visokokakovostnega senzorja in 24- ali 32-bitnega analogno-digitalnega pretvornika (ADC); poskus je bil izveden z uporabo priročnega teleskopa, poceni senzor in 16-bitni ADC.

Tehnika poustvarjanja govora z analizo tresljajev svetilke v viseči svetilki

Za razliko od predhodno predlagane metode "vizualni mikrofon“, ki zajema in analizira vibrirajoče predmete v prostoru, kot je kozarec vode ali paket čipov, Lamphone omogoča organizacijo poslušanja v realnem času, medtem ko vizualni mikrofon za rekonstrukcijo nekajsekundnega govora zahteva intenzivne izračune, ki trajajo ure . Za razliko od metod, ki temeljijo na uporabi zvočniki ali trdi disk Lamphone kot mikrofon omogoča izvedbo napada na daljavo, brez potrebe po zagonu zlonamerne programske opreme na napravah v prostorih. Za razliko od napadov z uporabo laser, Lamphone ne potrebuje osvetlitve vibrirajočega predmeta in se lahko proizvaja v pasivnem načinu.

Vir: opennet.ru

Dodaj komentar