Инженеры и исследователи из США разработали новое средство обеспечения приватности в пресыщенном технологическими угрозами XXI веке. В преддверии конференции «Человеческий фактор в компьютерных системах» (CHI Conference on Human Factors in Computing Systems 2020) они подготовили прототип браслета-глушилки. На мероприятии будет целый доклад по итогам работы, а на данный момент доступна публикация с описанием создания и тестирования технологии.
Создан «антишпионский» браслет для подавления микрофонов
Появление большого количества гаджетов с функцией распознавания речи не только облегчило людям жизнь, но и поставило многих перед фактом постоянной прослушки. В Чикагском университете создан прототип браслета, который позволит чувствовать себя в безопасности даже будучи окруженным микрофонами — они не услышат ничего, кроме «белого шума».
Ключевым параметром при проверке работоспособности концепции было качество распознавания речи (Word error rate — количество ошибок в словах). Чем их больше, тем лучше для целей гаджета. Выяснилось, что в границах эффективного радиуса работы браслет демонстрирует почти стопроцентное подавление микрофонов во всех направлениях от говорящего. В тоже время серийные продукты не защищают от прослушки в больших секторах.
Относительно простое устройство излучает ультразвуковой «белый шум» (равномерное «замусоривание» всего используемого диапазона частот). Подавляющее большинство используемых в потребительской электронике микрофонов из-за особенностей своей конструкции способны его воспринимать и усиливать. Таким образом, неслышимые человеческим ухом частоты для гаджетов превращаются в постоянное шипение, полностью перекрывающее речь.
А вот если микрофон закрыт чем-то, его эффективность может не только ухудшиться, но и улучшиться. Оказалось, что некоторые материалы практически полностью нейтрализуют “глушилку”. На данном графике: серые столбцы — количество ошибок распознавания речи при выключенном браслете, синие — с включенным подавлением.
Прототип браслета пока что довольно громоздкий, но при этом полностью функциональный. Его проверили в лаборатории, а также на студентах учебного заведения. Причем в последнем случае был отмечен самый позитивный эффект — при использовании «глушилки» люди чувствовали себя спокойнее.
Применение ультразвука для подавления работы прослушивающих устройств используется достаточно давно и на рынке существует немало «антишпионских» решений, в основе которых лежит этот принцип. Ноу-хау разработки Чикагского университета заключается в использовании движений тела человека для перекрытия «мертвых зон» устройства. Дело в том, что серийные продукты используют один или несколько излучателей, которые так или иначе нужно направить в сторону микрофона. Но что делать, если прослушивающих устройств больше, чем установщиков помех или их расположение неизвестно?
Диаграммы направленности ультразвукового излучения девяти излучаетелей: a) — при плоском расположении и передаче одного сигнала, b) — при кольцевом расположении и передаче одного сигнала, c) — при кольцевом расположении и передаче девяти разных сигналов, d) — при кольцевом расположении и передаче одного сигнала на движущемся объекте. Темно синие участки графика — мертвые зоны, где подавление голоса минимально.
Исследователи придумали воспользоваться естественным перемещением рук говорящего человека во время ходьбы или жестикуляции при разговоре. Множество излучателей, двигающихся в пространстве перекрывают диаграммы направленности друг друга и таким образом значительно повышают эффективность всего устройства.