Die Idee hinter meinem Projekt bestand darin, das Mikrofon eines Sprachassistenten (sog. MEMS-Mikrofon) über einen Laser zu manipulieren. Ich habe mich für dieses Thema entschieden, da Sprachassistenten (wie Google Home oder Amazon Alexa) in der heutigen Zeit aus unserem Alltag kaum mehr wegzudenken sind und eine mögliche Sicherheitslücke fatale Folgen haben könnte. Meine Hypothese war, dass MEMS-Mikrofone auf direkte Lichteinstrahlung reagieren, da sich durch leichte Änderungen der Temperatur am Eingang des MEMS-Mikrofons Druckänderungen ergeben. Diese Druckänderungen haben zur Folge, dass sich die Membran im Inneren des MEMS-Mikrofons ausdehnt und wieder zusammen zieht. Effekte dieser Art werden thermoakustische Effekte genannt. Um diese thermoakustischen Effekte sichtbar zu machen und nachzuweisen, habe ich ein MEMS-Mikrofon an ein Oszilloskop angeschlossen. Anschließend habe ich einen Mikrocontroller programmiert, der einen Laser in Abständen von 1s an und wieder ausschaltet. Nachdem der Laser auf den Eingang des MEMS-Mikrofons gerichtet wurde konnte man auf dem Oszilloskop deutliche Spannungsspitzen im Abstand von 0,5s auf dem Oszilloskop erkennen. Denselben Effekt konnte man auch beobachten, wenn man statt des Lasers eine handelsübliche Glühbirne verwendet hat. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass MEMS-Mikrofone vermutlich wegen des thermoakustischen Effekts auf Lichteinstrahlung reagieren.

Tom Gaimann