Главная | Обратная связь

Виявлювачі та придушувачі диктофонів і ВЧ електронних пристроїв

У сучасній практиці ділового спілкування дуже часто застосовуються малогабаритні диктофони — зручні у використанні й ефективні. Якість запису мови сучасними диктофонами дозволяє з високою імовірністю визначати співрозмовника за його голосом і, тим більше, зміст розмови при відтворенні.

Наведена на рис. 5.17 структурна схема не залежить від типу носія запису. В даний час на ринку з'явилися моделі, що використовують у якості носія магнітооптичні диски і мікросхеми пам'яті, але канал попередньої обробки сигналу залишається без зміни.

Мовний сигнал при розмові характеризується зміною рівня звукового тиску від 30 до 50 дБ, причому рівень приголосних звуків на 20 дБ нижче, ніж рівень голосних. З урахуванням можливого переміщення осіб, що розмовляють, рівень сигналів, що реєструються у фіксованій точці, змінюється більш ніж на 50 дБ.Тому виникає потреба у вирівнянні потужностей цих сигналів.

Слухові відчуття голосності майже пропорційні логарифму інтенсивності впливу, вухо практично не уловлює зміни рівня сигналу в межах 1 дБ. Слух має слабку чутливість до точності передачі фазових співвідношень окремих складових сигналів.

Постійна часу слуху складає в середньому при наростанні 20...30 мс. при спаді — 100...200 мс.

Спектральні і кореляційні характеристики мовного сигналу плавно змінюються в часі і залежать від типу звуків які вимовляються.

 

Рис. 5.17. Структурна схема сучасного пристрою звукозапису

 

Для ефективного узгодження мікрофона і попереднього підсилювача, особливо при використанні виносного мікрофона, сигнал проходить через мікрофонний підсилювач (підсилювач струму), розташовуваний часто в одному корпусі з мікрофоном, і далі — через попередній підсилювач з регульованим коефіцієнтом підсилення. Його призначення полягає в тому, щоб стискати динамічний діапазон сигналів мікрофона до значення біля 30 дб, що доступний для запису на магнітну стрічку без істотних спотворень та забезпечити однаковий рівень сигналів у визначеній смузі частот[13].

Наявність системи АРП дозволяє досить якісно записувати мову співрозмовників, що знаходяться на відстані від десятків сантиметрів до десятка метрів від мікрофона. Система АРП спрацьовує не миттєво - при збільшенні голосності розмови час зниження чутливості складає 1...3 с, а час підвищення чутливості 3...5 с. Завдяки наявності таких постійних часу забезпечується запис з мінімальним рівнем нелінійних спотворень мовного сигналу, тому що викиди його інтенсивності не встигають знизити коефіцієнт підсилення.

При протидії несанкціонованого звукозапису технічна задача полягає в тім, щоб забезпечити незастосовність результатів запису в тих цілях, з якими вона проводилася. При цьому часто не обов'язково руйнувати запис цілком, тому що зміст переговорів, відомий стороні співрозмовника, досить лише спотворити голоси, що говорять.

Фізичні принципи протидії несанкціонованого запису мови можна зрозуміти, проаналізувавши канали проникнення перешкод у тракти пристроїв запису мови, а це:

а) через мікрофон у мовній смузі частот;

6) через мікрофон у інфра- і ультразвуковій смугах частот;

в) наведення електромагнітного поля крізь корпус.

Найбільш простим і очевидним способом постановки перешкоди запису варто вважати акустичні перешкоди в тій же смузі частот, що й мова, і бажано з близькими кореляційними властивостями. На практиці це означає, що переговори, з погляду безпеки від запису, зручно вести там, де грає голосна музика, транслюється передача чи працює монітор (у ресторані, на вертольоті). При цьому через особливості слуху людина в стані селектувати голос співрозмовника, а мікрофон буде насамперед сприймати найбільш голосні звуки, викликаючи спрацьовування системи АРП і зниження коефіцієнта підсилення до значення, при якому шуми і перешкоди задавлять сигнал при наступному відтворенні. Цей спосіб особливо ефективний за умови, що співрозмовник не в змозі вплинути на вибір місця переговорів і підготуватися до них заздалегідь.

Іншим, можливим на перший погляд, способом протидії є постановка перешкоди, не сприйманої людським вухом у інфра- і ультразвуковий смугах частот. Однак унаслідок характеристик мікрофонів і підсилювачів сучасних диктофонів, що забезпечують спад сигналів у цих частинах спектра більш, ніж на 80 дБ, сформувати непомітно для співрозмовника такі коливання, потужності яких вистачило б для створення перешкоди, не представляються можливим, тому такі способи не одержали поширення.

Найбільш ефективним на сьогодні способом протидії несанкціонованого запису звуку є постановка перешкоди у виді імпульсного електромагнітного випромінювання. Переваги такого виду перешкод очевидна: скритність для оточуючих — випромінювання не сприймається людиною; ефективність впливу — перешкода щодо невеликої потужності в стані забезпечити повне придушення корисного сигналу; складність протидії — способи захисту апаратури досить громіздкі [13].

Практично відразу з початком появи імпульсних радіолокаційних систем, у яких частота посилок знаходилася в межах 0,2...1 кГц, персонал станцій і жителі міст стали відзначати перешкоди для радіоприймальної і звуковідтворюючої апаратури, викликані роботою РЛС. Радіочастотна енергія великого рівня наводиться в монтажі, а потім детектується на найближчому нелінійному елементі. Граничні значення щільності потужності, при яких виявляється ефект випадкового детектування сигналів, що наводяться, у ланцюгах звукової частоти, 4-10...+20дБ відносно 1 мВт/м2, чи 1...10 мкВт/см2 [13].

Механізм впливу цієї перешкоди на звукозаписну апаратуру полягає в тім, що імпульси електромагнітного випромінювання, частота повторення яких знаходиться в смузі частот мовного сигналу, наводять високочастотні струми на поверхні плат апарата запису звуку і детектуються на будь-якій нелінійності — у підсилювачах, стабілізаторах живлення, детекторі системи АРП. У результаті ці явища призводять до того, що система АРП знижує посилення сигналу мікрофона, а при збільшенні рівня детектованої перешкоди може зовсім припинити запис сигналу з мікрофона.

Спеціальні експерименти показали, що електромагнітне випромінювання великої потужності в стані викликати навіть необоротні зміни в структурі приладів (табл. 5.21.).

Відносно невелика енергія ушкодження інтегральних мікросхем і напівпровідникових приладів обумовлена малими розмірами напівпровідникових структур, а також особливими властивостями р-n-переходів. Ушкодження більшості напівпровідникових приладів безпосередньо зв'язані з тепловими процесами.

Для запобігання запису зовсім не обов'язково руйнувати диктофон співрозмовника. На практиці повне придушення звукового сигналу забезпечується вже при середній щільності потоку потужності в зоні друкованої плати диктофона, що перевищує 50 мкВт/см2. Для того щоб створити таку середню щільність потоку потужності на відстані 1,5 м від ізотропної антени, варто випромінювати потужність близько 14 Вт.

Частотний діапазон, у якому можуть працювати постановники перешкод, обмежений знизу, насамперед, габаритними розмірами передавальних антен і починається від 300 МГц. Відомо, що з ростом частоти габаритні розміри антен знижуються, з'являється можливість створення вузькоспрямованих випромінювачів, однак фактором, що обмежує верхню частоту системи постановки перешкод, є частотний діапазон детектуючих властивостей елементів схеми апарата запису звуку. Для найбільш масових кремнієвих напівпровідникових структур верхня частота близько 450...500 МГц, а на більш високих частотах варто використовувати велику пікову потужність випромінювання при тій же середній щільності потоку потужності. Крім того, на частотах нижче 1000 МГц велика частина випромінюваної енергії НВЧ проходить через тіло. Поглинання складає менш 40 %, що дає можливість здійснювати придушення навіть через людське тіло. Реально працюючі зразки приладів володіють, крім того, спрямованою антеною з коефіцієнтом підсилення 3...5, що дозволяє обходитися набагато меншою середньою потужністю випромінювання 2...3 Вт. При цьому прилад стає переносним з гарантованою автономністю не менш 30 хв.

Рис. 5.20. Структурна схема імпульсного пристрою постановки перешкод

Якщо звукозаписний апарат оснащений металевим екраном, то щільність потоку потужності, що досягає друкованої плати, стає менше. Для збереження високих характеристик придушення навіть для металевих диктофонів використовують стаціонарні придушувачі, що працюють у діапазоні сантиметрових хвиль з піковими потужностями до 2 кВт. При цьому, завдяки дифракції на швах корпусів диктофонів, потужність сигналу, що проходить у корпус і детектованого елементами схеми, достатня для повного придушення сигналу мікрофона. На рис. 5.20. приведена структурна схема пристрою постановки перешкод.

Ефективність дії системи заснована на нанесенні тимчасового чи непоправного збитку елементній базі (мікросхемам, транзисторам, будь-яким магнітним носіям, мікрофонам і ін.) працюючих електронних приладів (спеціальних і побутових, у тому числі підключених до комунікацій мережі 220В, 50 Гц, телефонної мережі й ін.).

Нанесення збитку відбувається в результаті наведення в елементній базі імпульсних струмів і напруг, що виникають під дією імпульснихНВЧ коливань, які генеруються приладом.

Безпечна для здоров'я тривалість проведення щоденних переговорів при роботі з одним пристроєм, що створює середню щільність потоку потужності в зоні диктофона, рівну 50 мкВт/см², складає не більш 4 год у день.

5.8 Системи віброакустичного зашумлення

Системи віброакустичного зашумлення призначені для запобігання прослуховування приміщення створенням шумової смуги звукових частот.

Іншою особливістю приладу є генерація мовноподібної перешкоди, що ефективно ускладнює відновлення й обробку інформації навіть у тому випадку, якщо рівень перешкоди не перевищує рівень мовного сигналу перехопленої інформації. Підключення джерела мовноподібної перешкоди (зовнішнього диктофона з попередньо записаною мовою) до приладу здійснюється через лінійний вхід. Це дозволяє зменшити рівень шумового сигналу, який підводиться до випромінювача (у порівнянні із шумовою перешкодою), що, у свою чергу, приводить до зменшення паразитного шуму в приміщенні.

Віброзашумлення елементів приміщення, що захищається, забезпечується за допомогою вібро- та аудіовипромінювачів, що підключаються до відповідних виходів генератора. Вібровипромінювачі використовуються для зашумлення огороджувальних конструкцій (стін, стелі, підлоги, вікон, дверей, труб тепло-, водо- і газопостачання). Аудіовипромінювачі використовуються для зашумлення простору над стелею, вентиляційних каналів, дверних тамбурів та ін.