Средства техническои разведки

1.6.2. Особенности восприятия звуковых колебаний человеком.

Человек воспринимает звуки в широком диапазоне громкости – 120 дБ. Это значит, что самый громкий слышимый звук громче самого тихого в миллиард раз. Слуховой аппарат человека имеет способность изменять свою чувстви-

тельность в широких пределах. На фоне сильного шума слабые звуки как бы перестают быть слышны. Следовательно, в каждый момент времени реальный динамический диапазон громкости слышимых звуков значительно меньше 120

дБ и составляет 10-20 дБ. Регулировка чувствительности слуха имеет замет-

ное замедление. К сильному шуму человек некоторое время привыкает, а за-

тем постепенно привыкает к тишине, когда вновь слабые звуки делаются от-

четливыми. При демонстрации образцов радиоаппаратуры следует учитывать эту особенность слуха человека.

Не все звуки, даже достаточно громкие, слышны. Оказывается ухо способ-

но воспринимать лишь колебания, лежащие в диапазоне от 20 до 20000 Гц.

Звуки с малой частотой называются - низкими, с большой - высокими.

Для большинства людей верхняя граница слышимых частот лежит ниже

20000 Гц и составляет 14000 до 16000 Гц. Кроме того, чувствительность уха на краях частотного диапазона слышимости сильно ослабевает. На рис. приве-

дена диаграмма слышимости для нормального человека.

41

формант, %

Из таблицы следует, что не надо чрезмерно расширять полосу пропускания акустического канала (наилучшее значение fпр 2кГц ), при меньших значени-

ях f пр шумов накапливается мало, но значительно ослабляется сигнал, при

fпр 4кГц “прирост” сигнала не значителен, а мощность шумов увеличивает-

ся).

От качественного приема (без искажений и шумов) каждой частотной по-

лосы зависит суммарная разборчивость.

Предельные значения разборчивости формант, при которой возможно по-

нимание смысла речевого сообщения, равно 15%, что соответствует 25% раз-

борчивости слогов.

При оценке канала перехвата речевой информации необходимо измерить или вычислить разборчивость речи и сравнить полученное значение с порого-

вом.

Разборчивость речи зависит от:

качества полезного сигнала;

уровня шумов и помех;

чувствительности датчика (микрофона, стетоскопа и т.п.);

ослабления речевого сигнала в канале передачи.

44

1.6.3. Оценка характеристик канала перехвата аудиоинформации

Источник шумов и помех

Канал прослушивается и тактика действий при несанкционированном дос-

тупе выбирается исходя из вида объектов и обстановки вокруг них. Объекты делятся на 3 группы:

1)Объект прослушивания представляет собой помещение в здании, за-

нятом несколькими организациями. Эта ситуация встречается наибо-

лее часто, и обычными каналами прослушивания при этом являются воздуховоды вентиляционный системы, общей для всего здания, пе-

регородки и перекрытия, трубопроводы отопления и водоснабжения;

2)Объект находится в отдельном здании, к которому имеется свобод-

ный доступ. Эта ситуация характерна для помещений, расположен-

ных на нижних этажах при отсутствии своей охраняемой территории,

хотя бы с небольшой (5..10 метров) зоной контроля. В таких случаях уязвимыми местами считаются оконные рамы, выходы вентиляцион-

ных отверстий, оконные кондиционеры;

3)Объект - здание с охраняемой территорией. В этом случае эффектив-

нее будет применять дистанционные методы контроля. Тактика их использования будет выбрана в зависимости от расположения поме-

45

щения (здания) и окружающих его строений, растительности и т.п.,

наличие вокруг объекта мест, из которых могут скрыто использовать лазерные средства, направленные микрофоны или выстреливающие устройства доставки виброзакладок.

Возможная схема акустических и вибрационных каналов утечки звуковой информации представлена на рисунке.

1)В зависимости от вида объекта выбирается датчик и место его установ-

ки: микрофон- в помещении;

-рядом с окном или дверью;

-в вентиляционном канале

-в полости для кабелей;

Стетоскопна стенах, дверях, окнах;

- на батареях отопления, трубах водоснабжения;

46

-в вентиляционном канале.

2)Оценивается уровень сигнала в помещении.

Уровень речевого сигнала зависит от объема акустической отделки поме-

щения, для большинства кабинетов он составляет 60-70дБ (громкий разго-

вор), оставаясь практически постоянным по объему помещения (диффузное поле), за исключением зоны вблизи говорящего человека (0,5-0,7 м).

3) Оценивается реверберация в прослушиваемом помещении. Известно, что в большинстве кабинетов и помещений для проведения совещаний их объ-

емы и внутренняя отделка позволяет не учитывать временные искажения,

т.к. время запаздывания в среднем равно 0,2-0,6 сек. Существенные ревер-

берационные искажения в вибрационных каналах, особенно в трубопрово-

дах, где они снижают разборчивость на 15-20 % 4) Оценивается ослабление сигнала в канале 1(до датчика)

Это ослабление считается наиболее существенным для обеспечения раз-

борчивости. Степень ослабления сигналов зависит от места установки дат-

чика, канала утечки, характера строительных конструкций. Для различных конструкций и каналов утечки звуко- и виброизоляция (ослабление сигна-

ла) может иметь значения, отличающиеся на 5-10 дБ даже для конструкций одного вида. Это зависит не только от параметров самих конструкций (ма-

териала, массы, толщины), но и от качества их установки, монтажа и от-

делки.

При использовании датчиков-стетоскопов расчетные значения ожидания

47

Из таблицы становится понятным, почему именно оконные стекла ши-

роко используются для перехвата речевой информации с помощью лазер-

ных микрофонов. Значение сигнала в трубопроводах отопления и водо-

снабжения на 10-15 дБ выше, чем на несущих конструкциях.

Ослабления вибрационных сигналов существенно зависит от типа кон-

струкции здания. Для железобетонных зданий поглощение составляет 0,1-

0,15дБ/м, для кирпичных 0,2-0,4дБ/м.

При распространении речевых акустических сигналов по вентиляцион-

ным воздуховодам они ослабевают из-за:

Изменения сечения;

Поглощения в них;

Изгибов.

Затухание в прямых воздуховодах:

Металлических – 0,15 дБ/м

Неметаллических – 0,2-0,3 дБ/м.

На изгибах затухание доходит до 3-7дБ на один изгиб.

При изменении сечения затухание составляет 1-3 дБ

5) Оценка шумов и помех.

Шумы и помехи в месте установки датчиков вызываются многочислен-

ными источниками:

Автомобильным транспортом;

Работой механических машин;

Работой технических средств в прослушиваемом помещении;

Разговором в соседних помещениях и т.п.

Работой специальных генераторов акустического шума.

Характерной особенностью неумышленных шумов и помех является их нестационарность, т.е. изменение их параметров во времени суток (вечером уровни шумов уменьшаются), от дня недели (в выходные дни уровни шумов снижаются), от погодных условий, времени года и т.д.

48

Наибольшие шумы – уличные, создающиеся автомобильным транспор-

том, трамваями, листвой (при сильном ветре). Средние значения уличных аку-

стических шумов 60-75 дБ, разница в уровнях шума от максимального до ми-

нимального может составлять до 30 дБ.

В здании источниками шумов являются люди (разговоры, шаги), работа механизмов, лифта, водопровода. При расчетах следует иметь в виду, что су-

ществующая норма допустимого уровня акустических шумов в помещениях равна 50 дБ. Этот уровень можно брать в качестве расчетного, если неизвест-

ны конкретные показатели шумности в смежных посторонних помещениях.

Среднее значения вибрационных шумов на внутренних конструкциях здания измеряются от 10-20 дБ (днем) до 15-30 дБ (ночью). На внешних кон-

струкциях шумы, как правило, на 5-10 дБ выше. На окнах вибрационные шу-

мы составляют 10-15 дБ (на внутреннем стекле) и 25-30 дБ (на внешнем стек-

ле). В трубопроводах отопления помехи измеряются от 10-15 дБ (при отсутст-

вие воды) до 15-20 (при ее наличии).

Все приведенные выше значения шумов даны для широкополосных ис-

точников помех.

5)Выбор приемных датчиков.

Современные образцы датчиков для приема речевых сигналов имеют

приведенную чувствительность:

15-30дБ – микрофоны;

20-30дБ – вибродатчики.

Вдневное время для приема сигналов в каналах утечки могут использо-

ваться с меньшей чувствительной, т.к. их высокое качество не будет реализо-

вано полностью из-за высокого уровня помех. В вечернее или ночное время

(при уменьшении уровня помех) применяются высокочувствительные датчики для приема слабых сигналов.

7) Расчет прогнозируемой разборчивости перехваченного речевого сиг-

нала.

49

Усредненные данные ожидаемых значений разборчивости речи, полу-

ченные расчетным путем и подтвержденные экспериментально при оценке ка-

чества виброакустических каналов перехвата речевой информации на типовых строительных конструкциях приведены в таблице.

Если для минимальных помех уровень расчетной разборчивости близок к 25% разборчивости слогов, то заданный канал не требует проведения защит-

ных мероприятий.

Табл. Ожидаемые значения разборчивости речи.

50