Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Team udvikler armbånd, der blokerer mikrofoner

Figur 1. (a) Vi konstruerede en bærbar ultralydsjammer, der kan forhindre omgivende mikrofoner i at aflytte en samtale. (b) Dette er den faktiske tale, som samtalepartneren hører, da vores jammer ikke forstyrrer menneskelig hørelse. Imidlertid, (c) er udskriften af, hvad en state-of-the-art talegenkender gør ud af den fastklemte samtale. Kredit:Yuxin Chen et al.

Selve emnet for digitale assistenter og smartenheder til hjemmet med mikrofoner og potentialet for omverdenen til at lytte med på optagelser er ikke behageligt, mildest talt. Det er ikke længere et simpelt tilfælde af, hvem der lytter, men hvad er at lytte i den tilsluttede verden af ​​enheder i hjemmet og udenfor.

Et team fra University of Chicago er kommet med en bærbar mikrofon jammer i form af et armbånd, der kan deaktivere mikrofoner i en persons omgivelser. Den bærbare jammer gør sit arbejde mod nærliggende og skjulte mikrofoner, tak til forskere ved skolens SAND Lab og Human Computer Integration Lab.

HCI-laboratoriet forsker i grænseflader, der deler en del af brugerens krop, og udforsker nye grænsefladeparadigmer, der kunne følge bærbare enheder. SAND Lab (systemer, Algoritmer, Netværk og data) på universitetet udfører forskning, der spænder over emner som sikkerhed og modellering.

Armbåndet udsender ultralydsstøj for at deaktivere mikrofonerne. Ifølge hjemmesiden Government Technology, enheden udsender tilfældigt hvid støj inden for et område på 24 kHz til 26 kHz.

"Vi konstruerede en bærbar mikrofon jammer, der er i stand til at deaktivere mikrofoner i brugerens omgivelser, inklusive skjulte mikrofoner. Vores enhed er baseret på en nylig udnyttelse, der udnytter det faktum, at når den udsættes for ultralydsstøj, råvaremikrofoner vil lække støjen ind i det hørbare område."

I en eksempelsamtale i en video fra 14. februar kaldet "Wearable Microphone Jamming, " opslået på YouTube af HCI lab, to personer deltager i samtale:

"Så, fortæl mig, hvordan det virker."

"Selvfølgelig. Jeg kan fortælle dig, hvordan det virker. Men det er fortroligt."

Videoen viser tilfælde af total stilhed i de tidspunkter, hvor armbåndet er aktiveret, klipper hendes beskrivelse ud af, hvordan hendes hemmelige projekt fungerer. Transducerne i ringlayoutet blokerer alt.

Armbåndet blokerer mikrofoner i højttalere, smartwatches og smartphones. Den bærbare fungerer endda, hvis mikrofonerne er dækket af papir eller klud.

Figur 3. Vores prototype er en selvstændig wearable bestående af ultralydstransducere, en signalgenerator, en mikrocontroller, et batteri, en spændingsregulator og en 3W forstærker. Kredit:Yuxin Chen et al.

David Nield, skriver på hjemmesiden New Atlas, skrev videre om hvordan det fungerer. Enheden er "proppet med 24 separate transducere, der udsender ultralydsbølger, der interfererer med mikrofoner i alle retninger, selvom de er skjulte. Ved at transmittere hvid støj tilfældigt i frekvensområdet 24 til 26 kHz, mikrofoner i umiddelbar nærhed er kun i stand til at opfange statiske i stedet for talte ord."

Holdet udarbejdede et papir til ACM CHI 2020, med titlen "Wearable Microphone Jamming." Forfatterne er Yuxin Chen, Huiying Li, Shan-Yuan Teng, Steven Nagels, Pedro Lopes, Ben Zhao og Haitao Zheng.

"På trods af den indledende begejstring omkring stemmebaserede smartenheder, " skrev forfatterne, "Forbrugerne bliver mere og mere nervøse over det faktum, at disse interaktive enheder er, som standard, lytter altid, indspilning, og eventuelt gemme følsomme personoplysninger. Derfor, det er afgørende at bygge værktøjer, der beskytter brugerne mod potentielt kompromittering eller misbrug af mikrofoner i en tidsalder med stemmebaserede smartenheder."

Armbåndet er kun en prototype for nu, sagde Nield.

Der er grund til at tro, at vi måske hører om dette på et senere tidspunkt. På hjemmesiden Ubergizmo, Tyler Lee skriver, "...dets skabere tror, ​​at de kunne fremstille det for så lidt som $20, og nogle af deres investorer har henvendt sig til dem med ideen om at kommercialisere det."

Med hensyn til kommercialisering, armbåndet er åbenbart endnu ikke klar til modebanen; det har laboratorieprototype-looket som et armbånd i en børne-sci-fi-film, et æstetisk problem, der kunne løses senere.

Ifølge deres rapport, jammeren udkonkurrerer eksisterende tilgange med forbedret dækning og færre blinde vinkler. I fortiden, ultralydstransducere har været "stærkt retningsbestemte, og kræver således, at brugerne peger jammeren præcist mod det sted, hvor mikrofonerne er." Dette havde sine begrænsninger. Holdet indså, at "dette er ikke kun upraktisk, da det forstyrrer brugernes primære opgave, men er også ofte umuligt, når mikrofoner er skjult."

En anden begrænsning med disse enheder, de sagde, var, at flere transducere forstørrer jamming-dækningen, men introducerer blinde vinkler.

Forfatterne konkluderer:"Vi har bekræftet, at en ultralydsmikrofon-jammer er overlegen i forhold til state-of-the-art og kommercielle stationære jammere ved at udføre en række tekniske evalueringer og en brugerundersøgelse. Disse viste, at:(1) vores bærbare jammer klarede sig bedre end statisk jammere i jammingdækning; (2) jammingen er effektiv, selvom mikrofonerne er skjult og dækket af forskellige materialer, såsom klude eller papirark; og, (3) i en livlignende situation følte vores undersøgelsesdeltagere, at vores wearable beskyttede deres stemmes privatliv."

© 2020 Science X Network




Varme artikler