Песня может передать историю, настроение, эмоции, а теперь еще и... данные на скорости до 400 бит в секунду — благодаря технологии, разработанной в Швейцарской высшей технической школе Цюриха. Система преобразует информацию в последовательность звуков, которую затем можно декодировать, подобно QR-коду.

В докладе, представленном на конференции института IEEE в Лондоне, специалисты из Цюриха продемонстрировали возможность отправки данных внутри любой композиции незаметно для слушателя. Участники проекта особо подчеркивают, что ставили себе цель добиться того, чтобы не портить удовольствие от прослушивания музыки.

Для кодирования на доминирующие ноты музыкального произведения накладывается по две чуть более низких и чуть более высоких, звучащих тише. Кроме того, задействованы гармоники самых сильных нот, между которыми тоже помещаются чуть более низкие и высокие.

Данные кодируются в этих дополнительных нотах, которые воспринимаются микрофоном смартфона, но остаются неразличимыми для уха человека.

Когда человек слышит громкую ноту, то не замечает одновременно звучащие более тихие ноты, отличающиеся по частоте. Таким образом, доминирующие, громкие ноты можно использовать для маскирования скрытой акустической передачи данных.

В качестве опорного сигнала, который указывает декодеру на присутствие данных в музыке, используются очень высокие ноты, которые не воспринимаются человеком.

Композиции с большим количеством доминирующих нот, особенно громкая поп-музыка, больше всего подходят для передачи информации, отмечают исследователи. В идеальных условиях достигается скорость до 400 бит/с, в реалистичных — примерно 200 бит/с. В любом случае данный метод — мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов — обеспечивает более высокую пропускную способность и дальность передачи, чем предыдущие похожие.

В предыдущих экспериментах, если скорость передачи данных при таком кодировании превышала 400 бит/с, слушатели начинали ощущать ухудшение качества звучания.

Демонстрируя возможности метода, исследователи каждые 0,7 с передавали URL-адрес новостной публикации внутри концертного выступления музыкальной группы, состоящей из сотрудников университета. Отметим, что общедоступного приложения для смартфона на базе алгоритма пока нет.

Передача данных в звуковых волнах имеет ряд преимуществ.

Сегодня все смартфоны, ноутбуки и планшеты оснащены микрофонами. А во многих общественных местах — в магазинах, на стадионах, в ресторанах звучит фоновая музыка. Авторы исследования подчеркивают, что их методика позволяет сформировать канал передачи сообщений от динамиков к микрофону без дополнительного оборудования и какой-либо настройки. Это было бы удобно, к примеру, в номере отеля, — гости смогли бы, скажем, получить доступ к гостиничному Wi-Fi без ввода пароля на своих устройствах.

На сегодня уже существует ряд стартапов, которые занимаются передачей данных с помощью звука, например, Chirp, Lisnr и Trillbit.

В прошлом году Chirp в партнерстве с британской энергетической компанией EDF Energy проводил испытания своей системы на одной из ее атомных электростанций. Оборудование АЭС оснастили средствами передачи сведений о своем состоянии с помощью звука — трансляции по радио на атомном объекте запрещены. Кроме того, ту же технологию попробовали использовать для связи с мобильными сотрудниками.

Технология Chirp также применялась в рекламных кампаниях игрового издательства Activision и производителя игрушек Hijinx.

Lisnr, в свою очередь, создает систему проведения платежей с помощью звука. Кроме того, стартап в партнерстве с компанией Ticketmaster продает цифровые билеты на концерты, а Trillbit экспериментирует с применением своей технологии в розничной торговле, а также в системах навигации для помещений и регистрации на мероприятиях.