中存储数据

为了存储数据，两位博士生及其同事、硕士生Gabriel Voirol对音乐进行了最小程度的修改。与近年来其他科学家的尝试不同，研究人员表示他们的新方法能够实现更高的数据传输速率，且对音乐无听觉影响。"我们的目标是确保不影响聆听体验，"Eichelberger说道。

研究人员进行的测试表明，在理想条件下，该技术每秒可传输高达400比特的数据，而普通听众无法察觉原始音乐与修改版本之间的差异（请参见音频样本）。考虑到现实条件下需要一定冗余度来保证传输质量，实际传输速率更可能接近每秒200比特——约合25个字母。"理论上可以实现更快的数据传输。但速率越高，数据就越快被感知为干扰声，或导致数据质量下降，"Tanner补充道。

主音符隐藏信息

苏黎世联邦理工学院计算机工程与网络实验室的研究人员利用乐曲中的主音符，在每个主音符上叠加两个略低和两个略高的音符，这些附加音符的音量低于主音符。他们还利用最强音符的谐波（一个或多个高八度音），同样插入略低和略高的音符。所有这些附加音符承载着数据。智能手机可通过内置麦克风接收并解析这些数据，而人耳无法感知这些附加音符。

"当我们听到强音符时，不会注意到频率略高或略低的弱音符，"Eichelberger解释道。"这意味着我们可以利用乐曲中响亮的主音符来隐藏声学数据传输。"因此，最适合此类数据传输的音乐需包含大量主音符——例如流行歌曲。静谧的音乐则不太适用。

为向智能手机中的解码算法指示数据位置，科学家使用人耳几乎无法识别的超高音：他们将9.8-10 kHz频率范围内的音乐替换为声学数据流，该数据流携带关于何时何地在音乐其余频谱中查找传输数据的信息。

从扬声器到麦克风

该技术的传输原理与车载收音机中使用的RDS系统（用于传输电台名称及正在播放的歌曲信息）有本质区别。"RDS通过FM无线电波传输数据，即从FM发射器向收音设备发送数据，"Tanner阐明。"而我们将数据直接嵌入音乐本身——实现从扬声器到麦克风的数据传输。"

参考文献

Eichelberger M, Tanner S, Voirol G, Wattenhofer R: 《不可感知的音频通信》。第44届IEEE声学、语音与信号处理国际会议(ICASSP)，布莱顿，2019年5月12-17日