屏蔽电源嗡嗡声以提高匿名性

信息处理 过滤器
2022-01-27 09:59:13

今天,出现了一个新闻摘要,声称攻击者可以通过将电源嗡嗡声与已知数据相匹配来识别录音的位置。可悲的是,我担心这可能是可行的。电源嗡嗡声具有相当严格的容差,但任何异常(无法消除)都可以轻松发现。事实上,电力供应商必须观察嗡嗡声并相应地调整他们的站点。

你怎么能操纵一个记录,使这个信息被完全破坏,以任何方式都无法重建?单独过滤可能会留下足够的残留物来执行该识别。毕竟,所有过滤器都有有限数量的极点。

2个回答

我相信可以从 50/60 Hz 嗡嗡声中获取位置信息,尤其是在长时间录音的情况下。请参阅Catalin Grigoras于 2009 年发表的这篇论文。

解决此问题的一种方法是在录音中添加足够的采样率抖动,以消除电源嗡嗡声的微小变化。那篇论文显示了大约千分之一的变化信息,每 10 秒左右采样一次。如果你让信号的采样率在那种范围内随机漂移(这不会产生明显的影响),它会掩盖嗡嗡声的变化。

因此,例如,如果您让采样率漂移 +/- 0.1%(例如,44,050 到 44,150),最大变化率为 10 秒内的 1 Hz,这将在顶部施加一个随机分量底层电网衍生的变化,使它们难以分离。这种修改将完全听不见。

  1. 这似乎是一个极不可能的情况。电网的信号属性受到严格控制,因此认为频率和/或谐波含量在 1000 英里和数百万个位置变化很小
  2. 现在很多录音都是用电池供电的设备完成的:便携式录音机、手机、“虫子”等。由于它们没有连接到交流电源线上,录音中几乎没有嗡嗡声
  3. 如果您真的足够在意,一组基波和一些谐波(在美国主要是 60Hz 和 180Hz)处的锐利陷波滤波器就可以解决问题。这可能会在一定程度上降低原始音频的质量,但在此特定应用中这可能是可以容忍的