Figur 1. (a) Vi konstruerade en bärbar ultraljudsstörare som kan förhindra omgivande mikrofoner från att avlyssna en konversation. (b) Detta är det faktiska talet som samtalspartnern hör, eftersom vår störsändare inte stör den mänskliga hörseln. Dock, (c) är utskriften av vad en state-of-the-art taligenkännare gör av den fastnade konversationen. Kredit:Yuxin Chen et al.
Själva ämnet digitala assistenter och hemsmarta enheter med mikrofoner och potentialen för omvärlden att lyssna på inspelningar är inte bekvämt, minst sagt. Det är inte längre ett enkelt fall av vem som lyssnar, men vad är att lyssna i den uppkopplade världen av enheter i hemmet och utanför.
Ett team från University of Chicago har kommit med en bärbar mikrofonsändare i form av ett armband som kan stänga av mikrofoner i en persons omgivning. Den bärbara störsändaren gör sitt jobb mot närliggande och dolda mikrofoner, tack till forskare vid skolans SAND Lab och Human Computer Integration Lab.
HCI-labbet undersöker gränssnitt som delar en del av användarens kropp, och utforskar nya gränssnittsparadigm som kan följa bärbara enheter. SAND Lab (Systems, Algoritmer, Nätverk och data) vid universitetet bedriver forskning som spänner över ämnen som säkerhet och modellering.
Armbandet avger ultraljud för att inaktivera mikrofonerna. Enligt webbplatsen Government Technology, enheten avger slumpmässigt vitt brus inom intervallet 24 kHz till 26 kHz.
"Vi konstruerade en bärbar mikrofonsändare som kan inaktivera mikrofoner i användarens omgivning, inklusive dolda mikrofoner. Vår enhet är baserad på en nyligen genomförd exploatering som utnyttjar det faktum att när den utsätts för ultraljudsbrus, handelsmikrofoner kommer att läcka ljudet till det hörbara området."
I ett exempel på konversation i en video från 14 februari som heter "Bärbar mikrofonstörning, " postat på YouTube av HCI-labbet, två personer deltar i konversation:
"Så, berätta hur det fungerar."
"Visst. Jag kan berätta hur det fungerar. Men det är konfidentiellt."
Videon visar fall av total tystnad under de tider då armbandet är aktiverat, klipper ut hennes beskrivning av hur hennes hemliga projekt fungerar. Givarna i ringlayouten blockerar allt.
Armbandet stoppar mikrofoner i högtalare, smartklockor och smartphones. Den bärbara fungerar även om mikrofonerna är täckta av papper eller tyg.
Figur 3. Vår prototyp är en fristående bärbar enhet som består av ultraljudsgivare, en signalgenerator, en mikrokontroller, ett batteri, en spänningsregulator och en 3W förstärkare. Upphovsman:Yuxin Chen et al.
David Nield, skriver på webbplatsen New Atlas, skrev vidare om hur det fungerar. Enheten är "fullproppad med 24 separata givare som sänder ut ultraljudsvågor som stör mikrofoner i alla riktningar, även om de är dolda. Genom att slumpmässigt sända vitt brus i frekvensområdet 24 till 26 kHz, mikrofoner i omedelbar närhet kan bara hämta statiska snarare än talade ord. "
Teamet förberedde ett papper för ACM CHI 2020, med titeln "Bärbar mikrofonstörning." Författarna är Yuxin Chen, Huiying Li, Shan-Yuan Teng, Steven Nagels, Pedro Lopes, Ben Zhao och Haitao Zheng.
"Trots den initiala spänningen kring röstbaserade smarta enheter, " skrev författarna, "Konsumenterna blir alltmer nervösa med det faktum att dessa interaktiva enheter är, som standard, lyssnar alltid, inspelning, och eventuellt spara känslig personlig information. Därför, Det är viktigt att bygga verktyg som skyddar användare mot potentiella kompromisser eller missbruk av mikrofoner i en tid av röstbaserade smarta enheter."
Armbandet är bara en prototyp för tillfället, sa Nield.
Det finns anledning att tro att vi kan få höra om detta i ett senare skede. På webbplatsen Ubergizmo, Tyler Lee skriver, "...dess skapare tror att de skulle kunna tillverka den för så lite som $20, och några av deras investerare har kontaktat dem med idén att kommersialisera det."
När det gäller kommersialisering, armbandet är uppenbarligen inte ännu redo för modebanorna; den har ett labbprototyputseende som ett armband i en sci-fi-film för barn, ett estetiskt problem som skulle kunna åtgärdas senare.
Enligt deras rapport, störsändaren överträffar befintliga tillvägagångssätt med förbättrad täckning och färre döda vinklar. Förr, ultraljudsgivare har varit "kraftigt riktade, vilket kräver att användarna riktar störsändaren exakt på den plats där mikrofonerna är." Detta hade sina gränser. Teamet insåg att "det här inte bara är opraktiskt, eftersom det stör användarnas primära uppgift, men är också ofta omöjligt när mikrofoner är dolda."
En annan begränsning med dessa enheter, de sa, var att flera givare förstorar störningstäckningen men introducerar blinda fläckar.
Författarna avslutar:"Vi bekräftade att en ultraljudsmikrofonsändare är överlägsen toppmoderna och kommersiella stationära störsändare genom att genomföra en serie tekniska utvärderingar och en användarstudie. Dessa visade att:(1) vår bärbara störsändare överträffade statisk störsändare i störningstäckning; (2) dess störning är effektiv även om mikrofonerna är dolda och täckta av olika material, såsom trasor eller pappersark; och, (3) i en verklighetstrogen situation kände våra studiedeltagare att vårt bärbara skydd skyddade deras rösts integritet."
© 2020 Science X Network
