Cargan datos en música para llegar a un ‘smartphone’ por el micrófono

Investigadores de ETH Zurich han desarrollado una técnica para insertar datos en música y transmitirlos desde un altavoz hasta el micrófono de un teléfono inteligente.

Dado que los datos son imperceptibles para el oído humano, no afectan a la calidad del sonido. Esto podría tener aplicaciones interesantes en hoteles, museos o grandes almacenes.

Manuel Eichelberger y Simon Tanner, dos estudiantes de doctorado de ETH, almacenan datos en música. Esto significa, por ejemplo, que la música de fondo puede contener los datos de acceso para la red Wi-Fi local, y el micrófono incorporado de un teléfono móvil puede recibir estos datos. “Eso sería útil en una habitación de hotel”, dice Tanner, “ya que los huéspedes tendrían acceso al Wi-Fi del hotel sin tener que ingresar una contraseña en su dispositivo”.

Para almacenar los datos, los dos estudiantes de doctorado y su colega, el estudiante de Master Gabriel Voirol, realizan cambios mínimos en la música. En contraste con los intentos de otros científicos en los últimos años, los investigadores afirman que su nuevo enfoque permite mayores tasas de transferencia de datos sin un efecto audible en la música. “Nuestro objetivo era asegurarnos de que no hubiera impacto en el placer de escuchar”, dice Eichelberger en un comunicado.

Las pruebas realizadas por los investigadores muestran que, en condiciones ideales, su técnica puede transferir hasta 400 bits por segundo sin que el oyente promedio note la diferencia entre la música de origen y la versión modificada.

Dado que en condiciones realistas es necesario un cierto grado de redundancia para garantizar la calidad de la transmisión, la velocidad de transferencia probablemente será de unos 200 bits, o alrededor de 25 letras, por segundo. “En teoría, sería posible transmitir datos mucho más rápido. Pero cuanto más alta es la velocidad de transferencia, más pronto los datos se vuelven perceptibles como sonido interferente, o la calidad de los datos se resiente”, agrega Tanner.

Notas dominantes ocultan información

Los investigadores del Laboratorio de Ingeniería Informática y Redes de ETH Zurich utilizan las notas dominantes en una pieza musical, superponiendo cada una de ellas con dos notas ligeramente más profundas y dos notas ligeramente más altas que la nota dominante.

También hacen uso de los armónicos (una o más octavas más altas) de la nota más fuerte, insertando notas ligeramente más profundas y más altas aquí, también. Son todas estas notas adicionales las que llevan los datos. Si bien un teléfono inteligente puede recibir y analizar estos datos a través de su micrófono incorporado, el oído humano no percibe estas notas adicionales.

“Cuando escuchamos una nota fuerte, no notamos notas más suaves con una frecuencia ligeramente más alta o más baja”, dice Eichelberger. “Eso significa que podemos usar las notas fuertes y dominantes en una pieza musical para ocultar la transferencia de datos acústica”. De ello se deduce que la mejor música para este tipo de transferencia de datos tiene muchas notas dominantes, como las canciones pop, por ejemplo. La música tranquila es menos adecuada.

Para decirle al algoritmo del decodificador en el teléfono inteligente dónde necesita buscar datos, los científicos usan notas muy altas que el oído humano apenas puede registrar: reemplazan la música en el rango de frecuencia de 9,8-10 kHz con un flujo de datos acústico que lleva el información sobre cuándo y dónde en el resto del espectro de frecuencias de la música para encontrar los datos que se están transmitiendo.

El principio de transmisión detrás de esta técnica es fundamentalmente diferente del conocido sistema RDS que se usa en las radios de los automóviles para transmitir el nombre de la estación de radio y los detalles de la música que se está reproduciendo. “Con RDS, los datos se transmiten utilizando ondas de radio FM. En otras palabras, los datos se envían desde el transmisor de FM al dispositivo de radio “, explica Tanner. “Lo que estamos haciendo es incrustar los datos en la propia música, transmitir datos desde el altavoz al micrófono”.

Fuente: EP

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