Дополнительная информация:

1. При давлении 130 дБА возникает болевой порог в органах слуха.

2. В диапазоне от 135 до 160 дБА возникают контузия, шок и травмы.

3. При уровнях звука свыше 160 дБА возможен разрыв барабанных перепонок и лёгких, больше 200 дБА – летальный исход.

4. Фон (от греч. phone – звук) – единица уровня громкости звука. В связи с тем, что на разных частотах одинаковую громкость могут иметь звуки разной интенсивности (различающиеся звуковым давлением), громкость звука оценивают, сравнивая её с громкостью стандартного чистого тона (обычно частотой 1000 Гц). 1 фон – разность уровней громкости двух звуков данной частоты, для которых равные по громкости звуки с частотой 1000 Гц отличаются по интенсивности (уровню звукового давления) на 1 децибел. Для чистого тона частотой 1000 Гц шкала фонов совпадает со шкалой децибел.

Речевой тракт человека представляет собой сложный акустический фильтр с рядом резонансных полостей. Максимумы концентрации энергии в спектре речевого сигнала называются формантами (рис.1.)

Рис.1. Пример распределение энергии в спектре звука речи для буквы «З».

Поскольку основной задачей объекта, воспринимающего речь, является получение максимально возможного объема сведений, для его количественной оценки используется понятие «разборчивость речи» (W).

Данный критерий позволяет количественно оценить степень информативности принятого речевого сообщения и определяется относительным (процентным) соотношением правильно принятых элементов речи от общего количества, переданного по тракту передачи.

В качестве элементов речи могут выступать, в частности слога и слова, определяющие соответственно слоговую и словесную разборчивость.

Разборчивость, как характеристики принятого речевого сигнала должна быть максимально возможной, в идеале 100 % , для случая легального приема.

С другой стороны, для случая несанкционированного перехвата речевых сообщений (подслушивания), разборчивость в месте приёма, должна быть минимальной.

Экспериментальные работы показали, что:

- при словесной разборчивости менее 60-70% невозможно получение полного представления о содержании разговора;

- при словесной разборчивости менее 40-60% невозможно получение обобщенного представления о содержании разговора

- при словесной разборчивости менее 20-40% затруднено установление темы ведущегося разговора;

- при словесной разборчивости менее 10-20% теряется смысловая составляющая речевого сигнала.

На разборчивость принятого речевого сигнала напрямую влияет величина давления звукового поля, от которого зависит уровень громкости воспринимаемой речи. Кроме того, в месте приема звукового сигнала всегда присутствуют внешние шумы, ухудшающие качество принятого сигнала. Таким образом, разборчивость речи (W) можно определить как функцию отношения двух переменных: полезного (L_с) и шумового (L_ш) сигналов.

Таким образом, для защиты речевой информации, то есть уменьшения разборчивости в месте возможного приема, необходимо, либо уменьшить уровень звукового сигнала (L_с), либо увеличить уровень шумовой акустической помехи (L_ш).

Уменьшение уровня речевого сигнала в месте возможного нахождения злоумышленника, относится к пассивным методам защиты и предполагает улучшение звукоизоляции (Q) строительных конструкций и инженерных коммуникаций (двери, окна, вентиляционные короба) до некоторых нормированных значений Q_н.

Обеспечение невозможности нахождения посторонних лиц внутри зоны, где не выполняется требование по величине звукоизоляции Q_н относится к организационным мерам.

Технологии защиты, связанные с искусственным увеличением уровня шумовой акустической помехи с использованием специальных генераторов шумового акустического и виброакустического сигнала, относятся к активным методам.

Учитывая неравномерность формантного распределения в спектре речи, каждая спектральная составляющая неодинаково вносит свой вклад в разборчивость речи.

В практике измерения и анализа речевых сигналов широко используется разбиение исследуемого спектра речевого сигнала на октавные полосы, с центральными частотами . 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц.