战场声响伪装术：隐真示假混淆视听
2022-11-23 14:49:33
来源：中国军网
声响是战场重要的目标暴露征候之一。利用声响进行战场目标探测的做法古已有之。《墨子·城守·备穴第六十二》就有关于“地听”的记载，成语“伏罂而听”即由此而来。
随着战争形态向信息化和智能化加速演进，声探测技术成为战场目标识别、定位和跟踪的重要手段。当前，世界先进的巡航导弹大都采用先进的电磁波吸收材料和红外隐身技术，仅依靠雷达和红外技术很难发现其踪迹。但是，巡航导弹在飞行中发出的尖锐声响却难以消除。利用声探测器可以通过跟踪声音，实现对其探测、定位。
当然，自带巨大“音响”的武器，也会有针对性地开展声响伪装，从而降低被探测被发现概率，进而提高战场生存力和战斗力。按照伪装机理不同，声响伪装主要分为以噪掩声、模拟变声和降噪隐声三种形式。本期科技大讲堂，由陆军工程大学研究生院教授史小敏为您讲述——
AI语音模拟示意图。图片由作者提供
以噪掩声：打造目标声响“金钟罩”
所谓以噪掩声，就是以噪音掩蔽纯音，扰敌侦测系统，降低目标声响分辨率，从而达成作战企图。
现代战争中，一场大的军事行动，想做到“不动声色”几乎是不可能的。为了使真实情况不被敌人发现，借助噪声掩蔽是一种常用做法。
1918年5月，英法联军准备突破德军松姆河防线。联军指挥官发现，松姆河西段南岸，有一大片沼泽地。那里，每到晚上蛙声四起，方圆几十里都不得安宁。为了隐蔽作战企图，联军决定把主攻方向选在沼泽地附近。夜间，聒噪的蛙声把工兵架桥的敲打声和军事行动的声音淹没了，部队迅速完成作战准备，向德军发起突袭。联军一举攻占了对岸滩头阵地，随即契入德军防御纵深，松姆河防线瞬间瓦解。
无独有偶。1944年1月，苏军在进行科尔孙-舍甫琴科夫斯基战役时，为了将配置在基洛夫格勒地域的近卫坦克第五集团军转移到主攻方向去，同样采取了以噪掩声的方法。苏军趁着夜色用高音喇叭播放大军开进的嘈杂声响，同时将坦克悄悄调走。受到迷惑，德军误认为苏军即将在基洛夫格勒实施主要突击，始终不敢调动该地的部队。苏军顺利完成了部署调整并在兹韦尼哥罗德卡方向实施了主要突击，最终夺取了胜利。
进入21世纪，随着现代数字信号处理技术、人工神经网络、模糊技术、高阶统计量、传感器、阵列技术以及相关技术的飞速发展和声纹识别技术日臻成熟，声探测设备对声响的识别成功率大大提高。这使得以往单纯依靠噪音混叠的战场声响掩蔽方式几近完全丧失功效。与此同时，得益于声隐身技术的发展，一种新型有源掩声技术开始应用于武器装备中空气噪声较大的战位或军事设施的敏感工作空间。该技术是针对上述空间的声源特性而设计出的一种反声响声源系统。它能够及时生成与原目标声源信号振幅相同但相位相反的噪声，来抵消该处原来的声响，进而达到近乎“静音”的效果。
模拟变声：上演军版声音“模仿秀”
所谓模拟变声，就是通过模拟手段制造假声，实现以声惑敌的目的。
欧洲古籍这样记载匈奴的军队：“在打仗的时候，会发出让人不寒而栗的怪叫声”。13世纪蒙古大军征服亚欧大陆时，蒙古骑兵的“呼麦声”给被征服者留下了恐怖记忆。当然，古人用声制敌惑敌最为经典的战例，当属中国宋代“悬羊击鼓”之计。史载，宋将毕再遇率兵与金兵对垒，因难以取胜，决定撤出阵地。为防金兵乘机追杀，宋军在撤离时，将所有旗帜插在原地，并将数只活蹦乱跳的山羊倒悬，使其前蹄置于鼓上。悬羊不断踢动下，鼓声阵阵。金兵见旗帜犹在、鼓声不绝，认为宋兵仍在驻守，数日不敢前进。
在近代电声技术的加持下，战场声响模拟的运用方式也更为多元。在著名的阿拉曼战役中，为了调动和威慑敌人，英军利用烟幕和夜暗，演出过一场大规模的“登陆战”——所有舰船发动机的突突声，锚链下水的格格声，指挥官的口令声，以及部队换乘、登陆和各种嘈杂的声响，统统是扩音器播放的。没有动用一兵一卒，英军便上演了一场绝妙的运动版“空城计”。
AI技术的发展，使得语音模拟与合成技术不断换代升级。基于AI的深度伪造音频技术就是一种典型的声响合成新技术。神经网络模拟电信号在人脑神经元之间的传递过程，对输入数据进行处理，从大量样本数据中总结出共同特征，再通过机器学习模拟特定人的声音，达到以假乱真的效果。这种技术也被称为“音视频领域的PS技术”。
深度伪造音频也是当下最先进的新型人工智能（AI）网络攻击形式之一，黑客借助其音频生成技术冒充高级管理人员，形成了一种强大的新工具来增强其企业电子邮件泄露（BEC）攻击。2019年3月，犯罪分子利用AI技术模仿高级管理者的声音，骗取英国一家能源公司首席执行官转账22万欧元。
由于深度伪造音频技术兼具真实性、便捷性和快速演化性等特点，其在认知作战领域具有广阔的应用前景。在战时或应急情况条件下，通过合成虚假的音频来插播假新闻、传达假指示、下达假命令，以引导舆情、混淆视听、干扰决策，极易造成舆情转向、心理失控和指挥失当的影响。
降噪隐声：开启军事行动“静默”模式
所谓降噪隐声，就是通过各种手段降低武器装备、军事设施或部队行动所产生声响的强度，以减少暴露的风险。
中国古代，行军打仗有“卷甲衔枚”之说，意思是行军时队伍要轻装疾进，士兵们口含铜钱，保持肃静，以利奇袭。陆战行动中，为了秘密开进与占领进攻出发阵地，部队往往采取捆绑、缠裹等措施，对相互撞击、发光的武器、装具进行针对性处理，以保证在接敌中既不发出声响，又便于快速行动。另外，军队也会利用自然条件减弱声响传播，如将发电机等发声目标配置在山坡后、密林中等。
作为大洋深处“隐形杀手”的潜艇，在海水掩护下，常常难以发现其踪迹。但潜艇在航渡、机动、攻击过程中，不可避免地会产生噪声。这些噪声及其对声波的反射，使之极易成为声呐的捕捉目标。据测算，潜艇的噪声每降低20分贝，可使敌方被动声呐探测距离减半，从而有效缩小敌水中兵器的作战半径，降低其命中精度。因此，潜艇通常采用电力推进、喷水推进、磁流体推进、多叶大侧斜桨、低噪声设备等，以降低噪声源的强度，同时采用双层隔振、浮筏隔振、减振器减振、阻尼减振、悬浮舱室等隔振和吸阻振技术来控制噪声。
如今，消音减声材料不断推陈出新，为武器装备实现“销声匿迹”提供了技术支撑。消音减声材料的作用原理是使入射声波沿目标表面无反射地绕行，从而对在该材料保护下的武器装备和军事设施产生“隐声”效果。目前，世界上很多轻武器都装有消音减声设备，一些先进的飞机、坦克、潜艇上，也都配备了新型消音减声器材。世界海军强国广泛采用的消声瓦，就是由这样一种具有黏性机能的水声橡胶材料制成的。其内部还做成上千个微小空腔，当水中入射声波到达这些空腔时，空腔中的气泡会发生剪切变形而吸收掉声能。在潜艇外表面加装消声瓦，不但可以降低潜艇自噪声，还可吸收敌舰和鱼雷发出的主动声呐脉冲信号，使得潜艇的行动更加隐蔽自如。
