一种无声精准抵消的防窃听方法

本发明属于电通信，具体涉及基于麦克风非线性特性实施的无声干扰的防窃听方法。

背景技术：

1、随着科学技术的发展，窃听技术也是越来越高超，窃听已经成了一个十分严重的问题，存在着隐私安全隐患。窃听的语音信息一旦被泄露，不仅侵犯人们隐私、损害公司利益、甚至会威胁国家安全，由此防窃听技术诞生。如今，防窃听技术已经成了生活中必不可少的部分，防窃听技术有着很广泛的应用，例如：手机安装防窃听设备，pn结探测仪以及各种窃听报警器等等。

2、防窃听的技术可以分为电磁干扰、可听声音抵消和超声波干扰三种。由于人类可听的声音范围有限，超声波干扰可以实现在人类没有察觉的情况下对窃听设备进行干扰，所以超声波干扰应用的比较多。

3、现有超声波干扰技术主要依赖于麦克风内部放大器的非线性效应，超声波能够将能量泄露到声音光谱中，播放高频不可听的强噪声，由于麦克风非线性作用使得高频噪声被解调到低频人类发声频段，噪声功率大于人讲话的声音强度从而覆盖声音。

4、现有的这种超声波干扰技术存在着一定缺陷，例如：干扰方式开销过大，成本更高，并且缺少针对性，无法仅对未授权设备进行干扰，容易在干扰的同时阻止对授权设备进行录音。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，如普遍的干扰方式是利用高斯白噪声作为干扰信号、针对性较弱、开销较大等问题。提出了一种利用麦克风非线性特性和声音相消原理实施的无声精准抵消防窃听干扰技术。该技术利用播放两个波振动特性相反的声音，声音强度会声波的相互作用减弱、消除来进行精准干扰。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无声精准抵消的防窃听方法，包括：

3、步骤一，预处理阶段

4、首先将目标音频处理成两份互为反相的音频文件，并对两份音频添加标志位；通过发送装置依次对两份音频文件进行双声道发送，所述发送装置包括低频扬声器和超声波换能器；低频扬声器和超声波换能器分别连接不同声道；通过接收装置采集音频信号，获得两份预处理的音频信号；所述两份预处理的音频信号分别为不同声道的单声道音频；

5、步骤二，防窃听音频构造阶段

6、将两份预处理的音频信号进行相位对齐后，经过自适应调节，保存为同一音频的双声道数据；并对两个声道的音频数据进行交换；

7、步骤三，抵消阶段

8、将交换后的双声道音频数据再通过发送装置进行发送。

9、进一步地，所述标志位为单音频信号，所述标志位与目标音频数据之间存在空白间隔。

10、进一步地，所述预处理阶段，两份音频文件的标志位均在相同声道上发送。

11、进一步地，所述预处理阶段，另一份音频文件的数据采用am调制。

12、进一步地，所述发送装置与接收装置的距离为40cm-100cm。

13、本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

14、(1)作为一种麦克风非线性的防窃听技术，本发明提出了一种精准抵消的防窃听方式，与普遍麦克风防窃听设备播放强噪声干扰掩盖方式不同。

15、(2)开销更小。本发明利用了声音相消原理需要保证抵消信号强度与可听声音的强度相同，与普遍麦克风防窃听设备利用播放强噪声干扰掩盖可听声音相比，开销更小。与抵消同等功率下，使用噪声无法做到有效的干扰。

16、(3)安全性强。对抵消后的音频进行测试和识别，其中错词率(wer)达到了99％以上。并且采用了两种音频恢复方法，对干扰后的音频进行恢复语音内容提取，恢复后的音频我们进行人类识别，无法分辨其中的语音内容。

17、(4)针对性。本发明可以有效的实现针对未授权窃听进行单独干扰，并不会影响授权录音设备对语音内容的记录。

技术特征：

1.一种无声精准抵消的防窃听方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的无声精准抵消的防窃听方法，其特征在于，所述标志位为单音频信号，所述标志位与目标音频数据之间存在空白间隔。

3.根据权利要求1所述的无声精准抵消的防窃听方法，其特征在于，所述预处理阶段，两份音频文件的标志位均在相同声道上发送。

4.根据权利要求1所述的无声精准抵消的防窃听方法，其特征在于，所述预处理阶段，另一份音频文件的数据采用am调制。

5.根据权利要求1所述的无声精准抵消的防窃听方法，其特征在于，所述发送装置与接收装置的距离为40cm-100cm。

技术总结
本发明公开一种无声精准抵消的防窃听方法。该方法包括：步骤一，预处理阶段：首先将目标音频处理成两份互为反相的音频文件，并对两份音频添加标志位；通过发送装置依次对两份音频文件进行双声道发送，通过接收装置采集音频信号；获得两份预处理的音频信号；所述两份预处理的音频信号分别为不同声道的单声道音频；步骤二，防窃听音频构造阶段将两份预处理的音频信号进行相位对齐后，经过自适应调节，保存为同一音频的双声道数据；并对两个声道的音频数据进行交换；步骤三，抵消阶段将交换后的双声道音频数据再通过发送装置进行发送。本发明利用声音相消原理需要保证抵消信号强度与可听声音的强度相同，与现有技术相比，开销更小。

技术研发人员：张国明,韩志成,胡鹏飞,于东晓,朱世伟
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13