4.3 Дослідження впливу акустичного поля на допоміжні технічні засоби та системи

4.3.1 Класифікація акустоелектричних перетворювачів

У будь-якому приміщенні можуть знаходитись різноманітні технічні засоби (ТЗ): це телефон, пожежні й охоронні датчики, оргтехніка, системи зв’язку тощо. У нормальному режимі роботи ці технічні засоби можуть утворювати канали витоку інформації.

Відомі способи несанкціонованого отримання інформації щодо акустики приміщення за рахунок приєднування до ліній телефонних апаратів (особливо до старих апаратів з електромеханічними дзвінками), лініям диспетчерського або гучномовного зв’язку, деяким лініям охоронної сигналізації та лініям електроживлення. Подібні канали витоку створюються за рахунок явища акустоелектричних перетворень (АЕП) в елементах технічного засобу.

Акустоелектричний перетворювач – це пристрій, що перетворює акустичну енергію (тобто енергію пружних хвиль у повітряному середовищі) в електромагнітну енергію в схемах тих пристроїв, в яких знаходяться акустоелектричні перетворювачі. Поширені лінійні акустоелектричні перетворювачі, які задовольняють вимогам неспотвореної передачі сигналу та оборотності, тобто які можуть працювати як випромінювач і як приймач (задовольняють принципу взаємності).

У основі явища АЕП лежать наступні фізичні ефекти:

- електродинамічний ефект – виникнення електрорушійної сили (ЕРС) (струму) в обмотці, що коливається в магнітному полі;

- електромагнітний ефект – зміна магнітного потоку через феромагнітне осереддя при його механічному переміщенні, викликаному акустичними коливаннями і, отже, зміна струму в його обмотці;

- електростатичний ефект – зміна відстані між обкладинками конденсатора (наприклад, повітряного) і отже зміна напруги на ньому;

- зворотний ефект магнітострикції (ефект Велларі) – перетворення механічної енергії, що прикладається до сердечника з магнітострикційного матеріалу, в енергію магнітного поля, яка викликає ЕРС в обмотці. Такі конструкції використовуються у фільтрах, резонаторах і т.п.;

- п’єзоелектричний ефект – виникнення напруги на поверхнях деяких кристалів при їх стисненні та розтягуванні;

- тензорезистивний ефект – зміна опору напівпровідникових приладів при застосуванні до них механічних зусиль.

У ряді випадків акустоелектричні перетворення виникають за рахунок оборотності дії елементу, закладеного в конструкцію (динаміки), в інших випадках за рахунок неякісного виконання елементів (рихле намотування індуктивностей, зміна відстані між обкладинками конденсатора тощо).

Таким чином, значна кількість елементів різних пристроїв, може мати акусто перетворюючий ефект, і може бути джерелом для створення каналу витоку конфіденційної акустичної інформації.

Методика інструментально-розрахункової оцінки можливості витоку мовної конфіденційної інформації каналами електроакустичних перетворень, розроблена Гостехкоміссиею Росії [10, с. 465]. Метод оцінки полягає в інструментально-розрахунковому визначенні сукупності октавних відношень напруг, що наводяться у сигнальних ланцюгах технічного засобу тестовим акустичним сигналом і шумом за рахунок їх акустоелектричних перетворень і подальшим порівнянням цих відношень з нормативними значеннями.