Конструкции микрофонных систем

Малые габариты микрофонов позволяют использовать их в самых различных условиях для несанкционированного получения информации. Возможны варианты только для прослушивания акустики (упрощенный вариант) или для прослушивания и одновременной записи информации.

Подобные системы используются достаточно широко. Длина кабеля

от микрофона до наушников (диктофона) ограничена (5-7 метров). При большей длине кабеля используют усилитель (предварительный усилитель), который позволяет увеличить дальность передачи информации до десят­ков метров. Этот усилитель может быть выполнен в виде конструктивного элемента, расположенного на кабеле с пазами для включения элемента пи­тания. Включение такого предусилителя производится, как правило, под­ключением элемента питания. Расположение предусилителя непосредствен­но за микрофоном дает существенный выигрыш в коэффициенте шума об­щей системы.

Получаемые преимущества легко определить из простых соотношений, связанных с коэффициентом шума линии с длинным входным кабелем или непосредственной установки усилителя за микрофоном (рис.6.7а и б).

Отношение сигнал/шум на выходе равно ВО д 5

а)

устройство

Кабель с пренебрежимо малыми mm еря ми и коэффициентом шума.

Записывющее

Отношение сигна/г/шум на выходе равно 60 д б

б)

устройство

Рис. 6.7. Учет коэффициента шумов каждой составной части микрофонной системы при вычислении суммарного соотношения сигнал/шум.

а)

Рис. 6.8. Схема микрофона с усилите­лем, на малошумящих транзисторах (а) и специализированной микросхеме (б).

В случае, когда между усилителем и преобразователем (микрофоном) находится линия, вносящая ослабление сигнала P_QI - 0,25 и за усилителем такая же линия, то при коэффициенте шума усилителя равном 4 и усилении равном 100 общий коэффициент шума будет равен(ЛЛЗ):

где F_n - коэффициент шума соответствующей части системы,

P_G - коэффициент усиления (ослабления) элемента

В нашем случае:

F = 4 + (4 - 1)/0,25 + (4 -1)/100 + (2 - 1)/25 = 16,07 (= 12 дБ).

Если же мы усилитель приблизим вплотную к микрофону, то:

F = 4 + 3/100 + 2/25 = 4,11 (« 6 дБ),

т.е. при таком положении усилителя мы выигрываем в системе 6 дБ.

При необходимости дальней передачи перехваченного информатив­ного сигнала на большие расстояния усилитель, как правило, выполняется в виде двух схем - одной, расположенной сразу за микрофоном, и второй -на входе устройства, к которому подключается линия передачи.

Примеры подобных схем приведены на рисунке 6.9.

В схемах, приведенных на рис. 6.9, используются электретные микро­фоны. Малогабаритный выносной микрофон по схеме 6.9а работает с низ­ким питающим напряжением и обеспечивает длину соединительного кабе­ля порядка 15-30 метров. Улучшенный вариант этой схемы, приведенный на рис. 6.96, обеспечивает передачу сигнала до 100 метров.

- 0-

Рис. 6.9. Схемы

усилителей с

электретным

микрофоном,

обеспечивающие

дальнюю передачу

перехваченной

информации.

Для соединения микрофонного блока с основным целесообразно ис­пользовать экранированный провод, так как использование обычного про­вода (или провода типа "лапша") приводит к ухудшению качества воспро­изводимого сигнала из-за больших наводок на проводах.

Микрофонные системы, предназначенные для акустического контроля большого числа помещений

В ряде случаев требуется осуществление акустического контроля зна­чительного количества помещений (от 4 до 100). Для подобных случаев разработаны специальные системы. Трудности в их практической реализа­ции связаны с осуществлением связи с большим числом разнесенных в про­странстве микрофонов, обеспечением возможности регулировки парамет­ров канала связи, обеспечением как автоматического, так и ручного режи­ма управления и т.п.

Частично эти задачи решаются путем использования в качестве кана­лов связи телефонных линий объекта, в том числе и занятых.

В подобных системах в настоящее время просматриваются два основ­ных направления развития:

• традиционное с использованием определенного количества магни­ тофонов;

• использование записи контролируемых микрофонов на жесткий диск ПЭВМ.

К системам первого направления можно отнести комплексы типа "НВ-КП-П" (рис.6.10а), обеспечивающие:

• отображение информации в режиме работы комплекса на экране встроенного жидкокристаллического индикатора;

• запись информации до четырех микрофонных (телефонных) кана­ лов одновременно;

• работу в системе VOX с регулировкой уровня срабатывания при записи с микрофонного канала;

• включение магнитофона при поднятии телефонной трубки;

• возможность перехода на ручное управление процессом записи ин­ формации на магнитофон.

ОСНОВНОЙ КЕЙС

). Блок усилителей с зарядно-гштающкм устройством

2. 4 магнитофона "SONY Wm-D6C".

3. 4 устройства для гальванического подключения к телефонной линии.

4. 4 микрофона для передачи акустической информации по телефонной линии.

5. 10 стандартных аудиокассет.

6. Наушники.

Администратор

(руководитель группы)

("Незабудка-2")

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ КЕЙС

1. 4 катушки соединительных проводов длиной по 100 м.

2. 2 катушки соединительных проводов длиной по 50 м.

3. 4 катушки соединительных проводов длиной по 50 м

с подсоединительными микрофонами.

4. Устройство для сматывания соединительных проводов.

Эксперт-криминалист ("Икар")

Сетевой принтер и

устройство архивирования

Автоматические станции записи ("Незабудка")

Операторы мониторинга ("Незабудка")

б)

Рис. 6.10. Комплексы контроля нескольких помещений.

а) Комплекс "НВ-КП-П";

б) Распределенный комплекс для контроля и мониторинга телефонных линий и аудиоканалов.

Мобильный комплект "НВ-КП-П" обеспечивает максимальную даль­ность передачи до 2000 метров, при сферической диаграмме направленнос­ти микрофона. Время записи на аудиокассету "С-90" - 90 минут, полоса воспроизводимых частот 40 Гц - 15 кГц.

Комплекс размещается в двух кейсах.

К аналогичным системам можно отнести устройства приема и переда­чи акустической информации "Винт", многоканальное устройство аудио-контроля "Регистр" и др.

Эти устройства обеспечивают одновременный прием акустической информации от четырех микрофонных блоков.

Системы многоканальной записи аудиоинформации на ПЭВМ

В последнее время широкое применение получили компьютерные мно­гоканальные системы записи аудиоинформации. Изначально сложились два подхода к созданию подобных устройств - обрабатывать звук программ­ными средствами (для ввода используются стандартные звуковые платы) или же методами аппаратного сжатия (для ввода используются специали­зированные платы).

Предельное количество каналов записи для первых систем ограниче­но 16. Это связано с архитектурой и производительностью современных компьютеров. В подобных системах необходима также индивидуальная настройка каждого канала на порог срабатывания и отпускания. Некото­рые затруднения встречаются при записи разговоров с цифровых систем­ных аппаратов современных телефонных станций.

Системы второго класса (с аппаратным сжатием) свободны от этих недостатков. В нашей стране производятся два различных конструктивных типа таких магнитофонов - на стандартных многоканальных платах ввода-вывода с процессорами сжатия звука и системы на специализированных платах ввода-вывода.

Системы на стандартных платах ввода-вывода конструктивно более просты.

Однако при количестве каналов больше восьми наиболее подходящи­ми являются системы на специализированных платах.

Подобные системы позволяют:

• записывать любой источник звука (микрофон, телефон) в полосе 300 - 3500 Гц;

• активизировать процесс записи по сигналу управления, по превы­ шению звукового уровня или по замыканию шлейфа;

• одновременно записывать до 64 каналов на один компьютер;

• без остановки процесса записи воспроизводить накопленную ин­ формацию;

• без остановки процесса записи в автоматическом либо ручном ре­ жиме сохранять разговоры на сменных носителях для дальнейшего архивного хранения и т.п.

На нашем рынке подобные системы представлены достаточно широко.

На рис.6. Юб.приведена схема распределенного комплекса для конт­роля и мониторинга телефонных и аудиоканалов "Незабутка-сеть".

Это набор устройств для многоканальной цифровой звукозаписи, объе­диненных с помощью локальной сети в единый комплекс. Основная область применения - оснащение организаций, осуществляющих мониторинг боль­шого числа телефонных, аудио- , радио- и других каналов передачи рече­вой информации.

Основой для построения комплекса служит хорошо зарекомендовав­шее себя устройство "Незабудка", обеспечивающее запись речевой инфор­мации до 8 каналов одновременно.

Характеристики:

Количество рабочих мест - до 31

Количество входных каналов на каждом рабочем месте - 1-8

Расстояние между станциями - до 150м.

Тип локальной сети-Ethernet 10 Мбит/сек или 100Мбит/сек.

Операционная система Windows-3.11 или Windows-95.

Многоканальные автоматические цифровые системы записи речевой и факсимильной информации серии PHANTOM предназначены для созда­ния постоянного архива телефонных и прочих переговоров, а также факси­мильных сообщений (таблицы 6.4 и 6.5).

Построены на основе архитектуры IBM PC под управлением опера­ционной среды Windows NT 4.0.

Таблица 6.4

О сновные функциональные свойства:

• 4-64 канала на один системный блок, общее количество каналов в системе не ограни­ чено;

• функция АОН и определение набранного номера;

• параллельное прослушивание записываемого разговора и прослушивание архива па­ раллельно записи;

• регистрация факсов;

• многоуровневая система разграничения доступа;

• архив неограниченного объема на постоянных носителях;

• использование системы в качестве транскрайбера во время записи;

• интеграция в сеть для управления системой и передачи аудиоинформации.

Т ехнические характеристики:

входное сопротивление не менее 7МОм (постоянный ток), не менее 2 МОм (переменный

ток, 1 кГц);

динамический диапазон не менее 65 дБ;

разделение между каналами не хуже 65 дБ;

частотный диапазон 300 - 3500 Гц;

регулировка уровня при воспроизведении, с регулировкой порога в диапазоне 40 дБ.

В таблице 6.5 приведены характеристики многоканальной системы записи серии "Phantom".

Таблица 6.5

Характеристики	PHANTOM-04	PHANTOM	PHANTOM Pro	AVIATON
Мин./макс. количество каналов на системный блок	2/4	4/8	4/62	32
Шаг увеличения количества каналов	1	2	4	32
Наличие функции АОН	+	+	+
Возможность подключения внутр. цифр- линий офисной АТС	-		+	'•
Возможность подключения цифр, линий Е1/Т1		-	+	+
Возможность работы на линиях со спец. сигналами	-	+	+	+
Регистрация факс, сообщений	+	+	+
Сетевая поддержка	-	+	+	+
Интерактивная настройка параметров	+	+	+	+
Возможность увеличения объема АОД	-	-	+	+
Возможность установки двух устр. записи на внешние носители		-	+	+
Операционная среда		-	+
Уровень сервиса	средний	высокий	максимальный	минимальный

Новые системы - многофункциональные платы серии "Ольха" позво­лили реализовать на их базе ряд аппаратно-программных комплексов аудио­информации. При этом устранены главные недостатки предшествующего цифрового магнитофона "Спрут-2" - ограниченное число каналов записи (до 16) и работа только с аналоговыми линиями.

"Ольха" - серия встраиваемых в компьютер плат, предназначенных для использования в приложениях компьютерной и IP-телефонии (системы записи телефонных переговоров, голосовая почта, шлюзы Интернет-теле­фонии и т.п.).

Обеспечивает обслуживание от 1 до 4 аудиоканалов. Платы серии "Ольха" обеспечивают дуплексный обмен аудиоинформацией с телефон­ными линиями, а также с любыми другими источниками и приемниками аудиосигналов (радиостанции, микрофоны и т.п.).

"Спрут-3" - простой встраиваемый цифровой магнитофон на базе плат "Ольха", работающий в DOS или Windows'95 в качестве задачи DOS. Он предназначен для записи и архивации аудиоинформации одновременно от нескольких аналоговых и цифровых телефонных линий или других источ­ников (микрофонов и т.п.) на жесткий диск компьютера и иные цифровые носители.

"Спрут-4" предназначен для записи и архивации аудиоинформации одновременно от нескольких до 64 аналоговых и цифровых источников (микрофоны, радиомикрофоны, радиостанции и т.п.) на жесткий диск ком­пьютера и иные цифровые носители. i Краткие характеристики этих устройств приведены в таблице 6.6.

К аналогичным системам относятся системы многоканальной записи

"Стеле Лайн" от базовой модели Stealth Line Middle (до 16 каналов) до Stealth Line Big (до 64 и более комплексов).

Таблица 6.6 Краткие технические характеристики