雖然我們可能不關心（除了一點煩惱）如果有人使用我們的音樂流，我們會關心是否有人通過打開我們的智能手機，筆記本電腦中內置的麥克風來收聽我們的對話，語音郵件或竊聽，電腦，平板電腦，甚至我們的電視。此外，我們應該關心，因為音頻鏈接也可以作為調制解調器風格的數字鏈接;除了簡單的竊聽之外，我們設備的控制可能會受到威脅。

此外，還有信任系統，如對講機，嬰兒監視器，玩具機器人和無人機，它們使用簡單，低成本的窄帶AM或FM鏈路傳輸相當好的音頻質量信號。在這里，問題，特別是無線鏈接，是任何人都可以收聽并傾聽，如果他們真的想要。

本文介紹了無線音頻安全技術，并討論了可用于確保隱私和安全的開發工具包和安全措施。這包括標準的加密和解密技術以及使對話和音樂混亂且無法區分的音頻干擾器和擾碼器。

歪曲

內容提供商使用保護方案來防止盜版。一個示例稱為安全音頻路徑 1 （SAP），并且是操作系統和ISP用于解密和解壓縮音頻然后在音頻內容周圍包裹一層加密噪聲的技術。 SAP還可以通過確保未經授權的應用程序在到達消費者計算機上的聲卡之前攔截它來提供維護音樂復制保護的方法（圖1）。這種技術允許音頻流的低質量樣本遍歷云和網絡，以找到進入播放器設備的方式。

圖1：音頻行業對維護安全的音樂傳送路徑有著既定的興趣。雖然這樣做的一種流行技術稱為安全音頻路徑，但音頻不會被擾亂，也不是很安全。

雖然有些人對低質量音頻感到滿意，只要它是免費的，其他人則有動力合法購買音軌，然后在認證后獲得原始版本的音頻。雖然這被稱為安全音頻，但并不是因為音頻沒有被擾亂且難以辨認。

為了真正防范盜版并保護隱私，實際音頻必須聽起來像未經驗證的節點的噪音。為此，可以在模擬域，數字域或兩者中對音頻進行加擾。模擬域中的一種已建立的技術是語音反轉，其將頻率分量與來自載波的其他信號混合。然后對經幅度調制的語音進行邊帶濾波，以使得到的信號有噪聲并且非常難以區分。

請注意，載波頻率也必須在音頻范圍內，因為音頻的收發器鏈路針對此頻率范圍進行了優化。還要注意，盡管存在加擾，但是該技術很容易被硬件和/或軟件技術所擊敗，這些技術可以恢復高質量的信號。然而，就像窗戶上的警報貼紙一樣，它可能會阻止90％的偶然和隨機竊聽者不想浪費時間來解決如何解除爭搶。

數字加擾

最初應用于數字電路的術語加擾是一類將輸入數據流轉換為明顯隨機輸出流的電路。種子偽隨機反饋技術用于在算法上反轉關鍵位，并且可以確保不會出現0或1的長串（圖2）。

雖然數字擾碼器的初衷是為了在接收器上實現精確的定時恢復以實現同步，并分散功率譜以幫助滿足頻譜密度功率限制，但它也是扭曲音頻流并使其成為有用的技術。更難恢復。

圖2：偽隨機乘法擾碼器（Top）和解擾碼器（Bottom）可以在數據中輕松實現邏輯或軟件是數字形式。

加密和解密標準也可用于屏蔽音頻內容，這似乎是最廣泛使用的安全方案，但它也存在問題。首先，需要適當級別的處理器來同時監視和控制A/D和D/A級，可能進行基于數字軟件的過濾，存儲器和緩沖器管理，并實時執行加密算法，以免劇烈發生影響延遲和數字延遲。

其次，種子密鑰交換必須以某種方式進行，無線窺探者可以接收任何正在發送的數據包（如果它足夠接近）。第三，信號的數據記錄可以允許離線處理以破壞密鑰并在稍后恢復音頻流。一旦量子cub處理器元件變得更容易進入大眾市場，所有基于密鑰的加密方案都可能變得無效。

安全音頻鏈接：部件和開發套件

開發系統和評估套件是學習，測試，試驗，開發和改進新設計的最佳方式。特別是在保護音頻鏈接時。雖然標準比比皆是，但專有加密并不是一件壞事。這使得一個潛在的入侵者更難以學習你的秘密醬。

現代設備大多使用藍牙音頻，而多個混合信號開發套件則支持藍牙音頻設計。以Sparkfun WRL-12849模塊化音頻RN52分線模塊為例，用于藍牙音頻（圖3）。

圖3：無線芯片和模塊通常以突破形式支持，例如具有音頻支持的OEM或開發無線板。

RN52是一款郵票大小，命令驅動的完全合格和SIG認證的藍牙3.0（傳統）模塊，帶有嵌入式天線，GPIO引腳和兩個差分音頻通道，用于高質量音頻的立體聲流傳輸。雖然可以使用命令/響應方案通過UART進行配置，但它還具有IIC和S/PDIF接口，可用于外部CODEC支持。

可以直接測試模擬加擾，但如果要操作片上音頻DSP模塊，則需要開發代碼以在內部16位RISC處理器中運行（圖4）。

圖4：如果設計人員可以訪問內部代碼，則可以使用具有本機DSP功能的藍牙設備。這有時可以在NDA下獲得。

Wi-Fi連接提供了更高帶寬數據鏈路的可能性，這將允許更高質量的音頻或更多頻道。它還提供動態路由和交換網絡的優勢，可以為移動應用程序使用不同的路由路徑。

作為有用的無線音頻鏈接開發工具的一個例子，請考慮德州儀器CC85XXDK，它是該公司PurePath無線系列的成員。單通道，雙通道和四通道設備支持用于無線流媒體（5 Mbit/sec速率）的高質量數字音頻鏈路，采樣率高達48 KHz/24位寬度通道。 TI CC8520RHAT等部件使用自適應跳頻擴頻和前向糾錯。此外，緩沖重傳允許無差錯模式，這在音頻中并不重要，但與控制系統有關。

其他幾種無線微控制器開發套件隨時可用，支持自定義代碼開發以及已加擾或加密的標準音頻流接口。具有直接音頻支持的開發套件可能是一個很好的起點。

最重要的是，盡管許多人使用擴頻跳頻，但仍需要安全的現代音頻鏈接。由于目前可用的許多無線音頻鏈接套件不能以原生方式直接支持高級DSP功能，因此預計會出現更多解決方案。