![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •3. Лабораторная работа №3 Тема: Методы защиты защищаемого помещения от утечки речевой конфиденциальной информации по воздушному акустическому каналу
- •3.1. Цели и учебные вопросы
- •3.2. Краткие теоретические сведения
- •3.3. Описание лабораторного комплекса
- •3.4. Методика выполнения лабораторной работы
- •3.5. Оформление отчета
3.3. Описание лабораторного комплекса
1. В состав лабораторного стенда входят:
генератор низкочастотного сигнала SFG-2010;
активный акустический излучатель;
шумомер Center 320;
магнитофон или ПЭВМ с записанным измерительным тестом.
2. При проведении лабораторной работы лабораторный комплекс и контрольные точки, в которых производятся измерения, располагаются (выбираются) в соответствии со схемой приведенной на рисунке 3.2.
Рис.3.2. Схема проведения инструментальных испытаний (вариант)
3.4. Методика выполнения лабораторной работы
3.4.1. Подготовительные работы
Перед выполнением лабораторной работы, каждый студент ОБЯЗАН ознакомиться с правилами поведения в учебной лаборатории и мерами безопасности при выполнении лабораторных работ под роспись в журнале ознакомления с мерами безопасности.
До начала измерений необходимо выполнить следующее:
а) провести внешний осмотр и анализ модели защищаемого помещения на примере аудитории К-610а, смежной с ней комнаты К-610 и примыкающего коридора, обращая внимание на конструктивные особенности ограждающих конструкций и дверных проемов, наличие вентиляционных отверстий и других компонентов, влияющих на звукоизоляцию помещений;
б) составить план защищаемого помещения, с указанием возможных мест утечки речевой информации по акустическому каналу и вычертить его в отчете по лабораторной работе;
в) определить, совместно с преподавателем, местоположение контрольных точек для последующих измерений;
г) используя материалы приложений 1 и 2 к лабораторной работе 1, изучить техническое описание и инструкцию по работе с генератором сигналов и шумомером;
д) ответить на контрольные вопросы по знанию инструкции по работе с приборами и, с разрешения преподавателя, приступить к дальнейшей работе.
3.4.2. Порядок проведения инструментальных измерений
Инструментальные измерения проводятся в следующей последовательности:
а) собрать лабораторную установку под руководством преподавателя;
б) включить электропитание шумомера;
в) установить на шумомере режим измерения «Длительно» (1сек) и в точке, указанной преподавателем, замерить значение шумового сигнала (Lшум) в местах проведения измерений;
г) полученное значение Lшум занести в таблицы 2-7 отчета по лабораторной работе;
д) включить электропитание генератора низкочастотного сигнала или ПЭВМ с тестовым сигналом, а также активных акустических излучателей, установленных в комнате К-610а;
е) перед первым измерением в контрольной точке 1 на частоте 250 Гц регулятором выходного уровня сигнала генератора установить акустическое давление Ls, соответствующее интегральному уровню (76 dB) - громкий разговор, контролируя его значение по шкале шумомера (табл.3.4).
Таблица 3.4
Типовые уровни речевого сигнала в октавных полосах частотного диапазона речи Ls.i
Номер полосы |
Частотные границы полосы, fн fв, Гц |
Среднегеометрическая частота полосы, fi, Гц |
Типовые интегральные уровни речи Ls, измеренные на расстоянии 1 м от источника сигнала, дБ | |||
Ls = 64 |
Ls = 70 |
Ls = 76 |
Ls = 84 | |||
1 |
90 175 |
125 |
47 |
53 |
59 |
67 |
2 |
175 355 |
250 |
60 |
66 |
72 |
80 |
3 |
355 710 |
500 |
60 |
66 |
72 |
80 |
4 |
710 1400 |
1000 |
55 |
61 |
67 |
75 |
5 |
1400 2800 |
2000 |
50 |
56 |
62 |
70 |
6 |
2800 5600 |
4000 |
47 |
53 |
59 |
67 |
7 |
5600 11200 |
8000 |
43 |
49 |
55 |
63 |
Примечание: Типовые интегральные уровни речи Ls измерены на расстоянии 1м от источника сигнала, дБ.
Внимание! При дальнейших измерениях положение регулятора выходного уровня генератора устанавливать в соответствии с измеряемой частотой.
е) первое измерение (L1) произвести в присутствии преподавателя в аудитории К-610А на расстоянии 0,51,0м от акустического излучателя до измерительного микрофона. Результаты измерения занести в таблицы 1 и 2 отчета;
ж) второе и последующие измерения (L2сигн.+шум) произвести для двух условий - при закрытой и открытой двери аудитории 610А. Результаты измерений занести в таблицу 2 отчета;
з) провести по три измерения величины давления акустического поля (L2сигн.+шум) для каждой из контрольных точек (К.т.2 – К.т.6), указанных преподавателем, на каждой из октавных полос (250; 500; 1000; 2000 и 4000 Гц). Каждое измерение проводится после стабилизации показания на шкале шумомера в течении 3-5 сек;
и) результаты измерений занести в таблицы 2 - 7 отчета по лабораторной работе и суммировать в таблице 2;
к) закончив измерения, сообщить об этом преподавателю и отключить генератор и шумомер.
3.4.3. Порядок выполнения расчетов
Сущность проводимых расчетов заключается в уточнении значений акустического давления измеренного звукового сигнала в соответствии с приведенными ниже математическими выражениями.
а) определить среднюю величину давления акустического поля для каждой из контрольных точек на каждой из октавных полос в соответствии с выражением:
L2ср= Fi / n, при i = {1..n}, (5)
результаты занести в таблицы 1 отчета;
б) для каждой величины Lср уточняется значение акустического давления измеренного звукового сигнала L2сигн, исходя из следующих соотношений:
если L2сигн.+шум - Lшум 10дБ, то L2сигн. = Lсигн.+шум, (6)
если L2сигн.+шум - Lшум < 10дБ, то L2сигн. = Lсигн.+шум - ;
где величина определяется из таблицы 3.5;
Таблица 3.5
Таблица значений
(L2сигн.+шум)- (Lшум) |
10 |
6 10 |
4 6 |
3 |
2 |
1 |
0,5 |
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
7 |
10 |
в) уточненное значение L2сигн записать в таблицу 2 отчета по лабораторной работе;
г) рассчитать параметр акустической защищенности в точках контролируемой зоны для каждой октавной полосы (250, 500, 1000, 2000, 4000Гц), используя соотношение
Qрасчi = L1сигн.i - L2сигн.i, (7)
где: L1сигн.i –акустическое давление внутри помещения;
L2сигн.i - акустическое давление вне помещения в соответствующей точке.
Полученные в результате расчетов Qизмi. записать в таблицы отчета по лабораторной работе;
д) определить разность между величинами рассчитанного (Qрасчi) и нормативного (Qнормi) параметров акустической защищенности помещения. Результаты записать в таблицы отчета по лабораторной работе;
Примечание: Значение Qнормi выбрать из таблицы 3.2 для условий, соответствующих реальным в лабораторной работе.
е) по величине параметра акустической защищенности помещения сделать выводы о степени его соответствия установленным требованиям
если Qрасчi - Qнормi 0, соответствует; (8)
если Qрасчi - Qнормi < 0, не соответствует.
Примечание. В случае несоответствия параметра установленным требованиям необходимо предпринять меры по улучшению акустической защищенности элементов помещения и контролируемой зоны.
ж) выводы письменно отобразить в графе «Соответствие» таблиц отчета.
3.4.4. Разработка предложений по улучшению акустической защищенности помещения и уменьшению зоны R2
а) разработку предложений по улучшению акустической защищенности помещения (уменьшению контролируемой зоны) провести с использованием следующих способов:
- первый - изменение (уменьшение) границ контролируемой зоны, сопровождающееся затуханием звукового сигнала, установленными дверными конструкциями в положении «открыто-закрыто»;
- второй - улучшение звукоизоляционных свойств дверей или установкой дополнительной двери в районе точки 3;
б) сделать вывод о положении границы контролируемой зоны относительно источника звукового сигнала. Вывод оформить в отчете по лабораторной работе;
в) повышение акустической защищенности помещения методом улучшения звукоизоляционных свойств дверей проводится с использованием данных таблицы 3.6, которые показывают величину снижения уровня звукового сигнала в дБ, в зависимости от выбора дверей особых конструкций;
д) для реализации данного метода выбрать значение параметра Qfi в соответствии с выражением 9 и из таблицы 6 выбрать дверь такой конструкции, которая обеспечивает параметр акустической защищенности в выбранной точке
Qfi>Qнормi, (9)
где: Qfi – значения параметра, выбранные из таблицы 3.6 для соответствующих октавных полос;
е) сделать вывод о выбранной конструкции двери для обеспечения требуемого значения параметра акустической защищенности. Вывод оформить в отчете по лабораторной работе;
ж) уменьшение величины контролируемой зоны за счет установки дополнительного дверного полотна (в районе точки 3). Требуется определить положение границы контролируемой зоны относительно источника звукового сигнала при установке двери выбранной конструкции. В расчетах использовать математические выражения, таблицы, графики и технологию, показанную в пунктах б - е;
з) сделать вывод о положении границы контролируемой зоны относительно источника звукового сигнала в сочетании с выбранной конструкцией двери для обеспечения требуемого значения параметра акустической защищенности. Вывод оформить в отчете по лабораторной работе.
При использовании звукопоглощающих материалов ослабление звука ограждениями, выполненными из различных материалов, может быть определено из соотношения
Rог= Rс + 6 + 10 lg Sог - Ког,(Дб), (10)
где: Rог - уровень речевого сигнала за преградой, Дб;
Rс - уровень речевого сигнала в помещении, Дб;
Sог - площадь ограждения;
Ког - коэффициент поглощения материала ограждения, Дб (табл.3.7).
Таблица 3.6
Звукоизоляция дверей различных конструкций
№ пп |
Конструкция |
Примечание |
Значение Qfi (дБ) для частоты f (Гц) | ||||
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 | |||
1 |
Стандартное дверное полотно толщиной 40мм (обыкновенная дверь) |
Без уплотняющих прокладок |
14 |
16 |
22 |
22 |
20 |
2 |
С уплотняющими прокладками из пористой резины |
25 |
25 |
26 |
26 |
23 | |
3 |
Стандартное дверное полотно толщиной 40мм с обивкой дермантином по минеральному войлоку |
Уплотняющий валик на дверной коробке |
26 |
29 |
32 |
35 |
36 |
4 |
Глухая щитовая дверь толщиной 40мм, облицованная с двух сторон фанерой толщиной 4 мм |
Без уплотняющих прокладок |
23 |
24 |
24 |
24 |
23 |
5 |
С уплотняющими прокладками |
27 |
32 |
35 |
34 |
35 | |
6 |
Щитовая дверь из древесноволокнистых плит толщиной 4-6 мм с воздушным зазором 50 мм, заполненным стекловатой |
Без уплотняющих прокладок |
26 |
30 |
31 |
28 |
29 |
7 |
С уплотняющими прокладками |
30 |
33 |
36 |
32 |
30 | |
8 |
Дверное полотно толщиной 84 мм из двух наружных листов фанеры и одного асбоцементного листа по 6мм каждый с двумя промежуточными слоями стекловолокна 16 и 50 мм |
Два ряда прокладок из пористой резины |
25 |
31 |
37 |
39 |
35 |
9 |
Двойная дверь предыдущей конструкции с тамбуром шириной 300 мм |
Два ряда прокладок из пористой резины |
29 |
36 |
46 |
49 |
42 |
10 |
Дверь звукоизолирующая облегченная |
Прокладки из пористой резины |
30 |
39 |
42 |
45 |
42 |
11 |
Двойная дверь звукоизолирующая облегченная с тамбуром шириной 200 мм |
Прокладки из пористой резины |
42 |
55 |
58 |
60 |
60 |
12 |
Дверь звукоизолирующая тяжелая двойная с тамбуром шириной 300 мм |
Прокладки из пористой резины |
46 |
60 |
65 |
65 |
65 |
13 |
Дверь звукоизолирующая тяжелая. Прокладки из пористой резины |
Одинарная |
36 |
45 |
51 |
50 |
49 |
14 |
Двойная с тамбуром шириной 300 мм |
46 |
60 |
65 |
65 |
65 | |
15 |
Двойная с облицованным тамбуром шириной 300 мм |
58 |
65 |
70 |
70 |
70 |
Таблица 3.7
Коэффициент поглощения материала ограждения
Тип ограждения |
Коэффициент
поглощения ( | |||||
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 | |
Деревянная обивка |
0,1 |
0,11 |
0,11 |
0,08 |
0,082 |
0,11 |
Войлок (25мм) |
0,18 |
0,36 |
0,71 |
0,8 |
0,82 |
0,85 |
Ковёр с ворсом |
0,09 |
0,08 |
0,21 |
0,27 |
0,27 |
0,37 |
Стеклянная вата (9мм) |
0,32 |
0,4 |
0,51 |
0,6 |
0,65 |
0,8 |