Science
06.08.2014

Visuelles Mikrofon: Abgehört von einer Chipstüte

US-Forscher haben einen Algorithmus entwickelt, mit dem Audio-Signale durch die Analyse von Vibrationen gefilmter Objekten rekonstruiert werden können.

Wer bei einem vertraulichen Gespräch Kartoffelchips isst, sollte in Zukunft besser aufpassen. Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) ist es in Zusammenarbeit mit Microsoft und Adobe im Rahmen eines Experiments gelungen, aus den Vibrationen einer aus 4,5 Meter Entfernung gefilmten Chipspackung ein verständliches Gespräch zu extrahieren.

"Wenn Schallwellen auf ein Objekt treffen, erzeugen sie Vibrationen“, erläutert Abe Davis, einer der Wissenschafter, die das Experiment durchgeführt haben. "Diese Vibrationen erzeugen ein sehr subtiles, visuelles Signal, das für das bloße, menschliche Auge unsichtbar ist", sagt Davis.

Visuelles Abhören

In dem Experiment haben die Wissenschafter ein Wohnzimmer nachgestellt, in dem ein Gespräch stattfindet, während am Boden eine Chipstüte herumliegt. All das befand sich hinter schalldichtem Glas, durch das die Chipstüte mit einer Hochgeschwindigkeitskamera mit rund 5000 Bilder pro Sekunde gefilmt wurde.

Anschließend wurde das tonlose Video mithilfe eines Algorithmus analysiert, sodass sich allein anhand der Vibrationen, die die Schallwellen des Gesprächs an der Chipstüte erzeugten, das Gespräch vollständig und verständlich rekonstruieren ließ. "So können alltägliche Objekte als visuelle Mikrophone genutzt werden", erklären die Wissenschafter.

Auch mit herkömmlicher DSLR-Kamera

Auf diese Weise gelang es, durch das Abfilmen von Kopfhörern, die darüber abgespielte Musik wiederzugeben. Die Qualität der rekonstruierten Musik war so gut, dass sie der Musikerkennungsdienst Shazam sofort richtig erkannte. Ebenso wurden die Blätter einer Pflanze ins Visier genommen, anhand deren Vibrationen ein Kinderlied reproduziert werden konnte. Auch mit einer herkömmlichen DSLR-Kamera, die lediglich 60 Bilder pro Sekunde aufnimmt, ist es den MIT-Wissenschaftern gelungen, eine passable Tonspur eines Liedes wiederherzustellen.

In den beschriebenen Experimenten wurden hauptsächlich die Vibrationen von losen oder sehr leichten Gegenständen gefilmt. Ob auch festere Objekte wie Möbel oder Wände etwaige Rückschlüsse zulassen ist unklar. Weitere Details zum Projekt sollen Ende des Jahres publiziert werden.

Anwendungszwecke

Wo diese neue Technologie eingesetzt werden kann, liegt auf der Hand: Für Geheimdienste stellt diese Methode eine völlige neue Art des Abhörens dar. "Vielleicht wird in Zukunft ein Mörder einen Mord eingestehen, weil es ein Überwachungsvideo von seiner vibrierenden Chipstüte gibt", sagt einer der Forscher. Aber die Wissenschafter sind sich sicher, dass ihre Technologie auch dort Anwendung findet, wo es heute noch niemand erwarten würde.