- •Оценка возможностей средств акустической (речевой) разведки
- •Критерии эффективности защиты выделенных помещений
- •Характеристики октавных полос частотного диапазона речи
- •Типовые уровни речевого сигнала , дБ, измеренные в октавных полосах на расстоянии 1 м от источника сигнала, в зависимости от вида речи
- •Значения пространственного угла излучения источника
- •Значения коэффициента в зависимости от среднего коэффициента звукопоглощения
- •Коэффициенты звукопоглощения различных материалов
- •Эквивалентная площадь звукопоглощения некоторых поглотителей
- •Типы выделенных помещений
- •Значения частотного множителя на среднегеометрических частотах октавных полос
- •Коэффициенты звукоизоляции некоторых элементов конструкций приведены в табл. 10 – 13 [3].
- •Звукоизолирующая способность стен и перегородок
- •Звукоизолирующая способность перекрытий, дБ
- •Звукоизолирующая способность дверей
- •Звукоизолирующая способность окон и остекленных проемов
- •Снижение уровня акустического сигнала (звуковой мощности) в каналах на длине, равной гидравлическому диаметру
- • Погонное затухание акустического сигнала (снижение уровня звуковой мощности) в металлических воздуховодах прямоугольного сечения в октавной, дБ (определяется по табл. 15 [7]).
- •Снижение уровня акустического сигнала (звуковой мощности) в металлических воздуховодах , дБ/м
- •Снижение уровня акустического сигнала (звуковой мощности) в прямоугольных необлицованных поворотах воздуховодов
- •Размеры поперечного сечения воздуховодов
- •Затухание звука в атмосфере при давлении воздуха, равном стандартной атмосфере (101,325 кПа)
- •Затухание звука в атмосфере при давлении воздуха, равном стандартной атмосфере (101,325 кПа)
- •Спектральный уровень акустических шумов
- •Значения коэффициентов улучшения отношения «сигнал/шум» при использовании цифровых методов шумоочистки
- •Список литературы
Критерии эффективности защиты выделенных помещений
Цель защиты |
Потенциальные технические каналы утечки информации |
Критерий эффективности защиты |
Скрытие факта ведения переговоров в выделенном помещении |
Прямой акустический, акустовибрационный, акустооптический, акустоэлектрический, акустоэлектромагнитный |
|
Скрытие предмета переговоров в выделенном помещении |
Прямой акустический, акустовибрационный, акустооптический, акустоэлектрический, акустоэлектромагнитный |
|
Скрытие содержания переговоров в выделенном помещении |
Прямой акустический, акустовибрационный, акустооптический, акустоэлектрический, акустоэлектромагнитный |
|
Скрытие содержания переговоров в выделенном помещении |
Прямой акустический без применения технических средств (непреднамеренное прослушивание) |
|
Для оценки разборчивости речи наиболее часто используется инструментально-расчетный метод, суть которого заключается в следующем [2, 5].
Спектр речи разбивается на 7 октавных полос со среднегеометрическими частотами: 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Для каждой октавной частотной полосы экспериментально определяются формантный параметр , дБ, характеризующий энергетическую избыточность дискретной составляющей речевого сигнала (избыточность обусловлена наличием в речи неформантных составляющих, к которым относятся основные тоны, области частот между формантами и составляющие, зависящие от индивидуальных особенностей говорящих), а также весовой коэффициент кi, характеризующий вероятность наличия формант речи в данной октавной полосе частот.
Характеристики октавных полос речевого диапазона частот и экспериментально определенные значения формантного параметра спектра речевого сигнала DAi, и весовых коэффициентов кi для октавных полос представлены в табл.2 [2].
Таблица 2
Характеристики октавных полос частотного диапазона речи
Номер полосы |
Частотные границы полосы fн fв, Гц |
Среднегеометрическая частота полосы fi, Гц |
Весовой коэффициент полосы кi |
Значение формантного параметра речи в полосе DAi, дБ |
1 |
90 175 |
125 |
0,01 |
25 |
2 |
175 355 |
250 |
0,03 |
18 |
3 |
355 710 |
500 |
0,12 |
14 |
4 |
710 1400 |
1000 |
0,20 |
9 |
5 |
1400 2800 |
2000 |
0,30 |
6 |
6 |
2800 5600 |
4000 |
0,26 |
5 |
7 |
5600 11200 |
8000 |
0,07 |
4 |
Измеряется или рассчитывается отношение «уровень речевого сигнала/уровень шума» (далее по тексту отношение «сигнал/шум») в каждой октавной полосе , дБ, воспринимаемое оператором, прослушивающим перехваченный разговор.
Для каждой октавной частотной полосы определяется коэффициент восприятия формант слуховым аппаратом человека , который представляет собой вероятное относительное количество формантных составляющих речи, которые будут иметь уровни интенсивности выше порогового значения восприятия [2]
(1)
где , дБ;
номер октавной полосы, .
С учетом (1) рассчитываются спектральный индекс артикуляции (понимаемости) речи Ri (информационной вес октавной полосы частотного диапазона речи) и интегральный индекс артикуляции речи [2]
; (2)
. (3)
Словесная разборчивость речи связана с интегральным индексом артикуляции речи соотношением [2]
(4)
Проведенные в соответствием с формулами (1) … (4) расчеты показали, что 1-я и 7-я октавные полосы являются малоинформативными, поэтому наиболее часто при оценке разборчивости речи измерения уровней сигнала и шума проводят только 2 6 октавных полосах. При этом ошибка в расчете разборчивости речи при измерении в пяти октавных полосах по сравнению с измерением в семи октавных полосах не превышает 1 …2 % для «белого» и «розового» шума и 4 … 5 % для «речеподобной» помехи и шума с тенденцией спада спектральной плотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот. Максимальный вклад 1-й и 7-й полос в словесную разборчивость речи может достигать 7 % [9].
Следовательно, с достаточной для инженерных расчетов точностью измерение уровней речевого сигнала и шума необходимо проводить в пяти октавных полосах, со среднегеометрическими частотами 250, 500, 1000, 2000 и 4000 Гц.
Методом математического моделирования с использованием формул (1) … (4) получены зависимости словесной разборчивости W от интегрального отношения «сигнал/шум» q в пяти октавных полосах (в полосе частот 180 5600 Гц) при различном виде шумовых помех, которые представлены на рис. 1 [9].
Рис. 1. Зависимость словесной разборчивости W от интегрального отношения сигнал/шум q в полосе частот 180 5600 Гц:
1 – «белый» шум; 2 – «розовый» шум (шум со спадом спектральной плотности 3 дБ на октаву в сторону высоких частот); 3 – шум со спадом спектральной плотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот; 4 – шумовая «речеподобная» помеха
Оценка возможностей средств акустической разведки проводится, как правило, на стадии предварительного специального обследования выделенного (защищаемого) помещения с целью определения потенциальных технических каналов утечки речевой информации без применения измерительных средств расчетным методом.
Таким образом, для оценки возможностей средств акустической разведки по перехвату речевой информации речевой необходимо рассчитать отношения «сигнала/шума» в каждой октавной полосе ( ) в местах расположения их датчиков или в месте возможного прослушивания речи без применения технических средств.
Различным видам речи соответствуют типовые интегральные уровни речевых сигналов, измеренные на расстоянии 1 м от источника речи (говорящий человек, звуковоспроизводящее устройство) [2]: = 64 дБ - тихая речь; = 70 дБ - речь средней громкости; = 76 дБ - громкая речь; = 84 дБ - очень громкая речь, усиленная техническими средствами. Числовые значения типовых уровней речевого сигнала в октавных полосах в зависимости от их интегрального уровня представлены в табл. 3 [2]. Спектральный состав речи в значительной степени зависит от пола, возраста и индивидуальных особенностей говорящего. Для различных людей отклонение уровней сигналов, измеренных в октавных полосах, от типовых уровней может составлять ±6 дБ [5].
Таблица 3