Защита информации

131

Продолжение таблицы 3.5

Звукопоглощение

Звукопоглощение, определяющее свойство ограждающих поверх­ ностей уменьшать интенсивность отраженных звуковых волн путем преоб­ разования части звуковой энергии в тепловую, позволяет изменить усло­ вия распространения речевого сигнала как в выделенных, так и в соседних помещениях и может быть использовано при решении задач пассивной аку­ стической защиты выделенных помещений (рис. 3.8). Одним из наиболее распространенных показателей оценки звукопоглощающих свойств мате­ риалов является коэффициент звукопоглощения, определяемый отношени­ ем энергии поглощенных звуковых волн к падающей звуковой энергии на поверхность материала. Применение звукопоглощающих материалов при

из особенностей является необходимость создания непосредственно в по­ мещении, где осуществляется обмен информацией, акустических условий, способствующих повышению разборчивости речевого сигнала в определен­ ных зонах помещения. Одним из параметров, характеризующих такие аку­ стические условия является акустическое отношение, представляющее от­ ношение плотности энергии отраженного звука к плотности энергии пря­ мого звука или отношение квадратов звуковых давлений соответственно отраженного и прямого звука. Оптимальное значение акустического отно­ шения для передачи речи находится в пределах 0,5-4. При больших значе­ ниях акустического отношения речь становится неразборчивой.

Другим параметром, характеризующим акустические условия являет­ ся время реверберации, которое можно оценить из формулы:

132

V - объем помещения, м3

S - площадь ограждающих помещение поверхностей а - реверберационный коэффициент звукопоглощения

От скорости замирания (затухания) звука в помещении зависит время

существования отзвука в помещении, которое тем больше, чем меньше зву­

ковой энергии поглощается ограничивающими помещение поверхностями,

и расположенными в нем предметами.

Поглощение зависит от размеров помещения, свойств материалов,

покрывающих стены, потолок и пол, а также от количества находящихся в

помещении людей и различных предметов.

Например, гладкие крашеные стены, застекленные окна, паркет, по­

лированная мебель - являются хорошими отражателями звука. Звуковая энергия, отраженная от них, поглощается в малых количествах. Ковры, тя­ желые матерчатые драпировки, мягкая мебель, одежда людей - хорошо по­ глощают звуковую энергию и резко сокращают время реверберации. В по­ мещении с большим временем реверберации речь теряет разборчивость, в

заглушенном помещении речь звучит глухо, звук лишается сочности и есте­

ственной окраски.

Оптимальное для речевого сигнала время реверберации составляет

для различных по объему помещений 0,5-1 сек. (рис.2.6).

Обеспечение оптимальных значений рассмотренных параметров оп­ ределяется как общим количеством звукопоглощающих материалов в по­ мещении, так и распределением звукопоглощающих материалов по ограж­ дающим конструкциям с учетом конфигурации и геометрических размеров помещения. Таким образом, использование звукопоглощения в выделен­ ном помещении для решения задач по защите речевой акустической инфор­ мации связано как в количественном отношении, так и по условиям разме­ щения, необходимостью для выполнения оптимальных или близких к ним параметров акустического отношения и времени реверберации.

Акустические характеристики звукопоглощающих материалов, выпус­ каемых отечественной промышленностью, которые можно применять при Решении задач пассивной защиты выделенного помещения приведены в таблице 3.6.

133

134

Кожухи и кабины

Для защиты отдельных источников информационного акустического сигнала или целого помещения используют соответственно кожухи и зву­ коизолирующие кабины.

Особо широкое распространение получили в 60-70-х годах переговор­ ные камеры (кабины).

Их прямым назначением было проведение конфиденциальных пере­ говоров и совещаний с вместимостью от двух до восьми человек.

Эти кабины могут иметь абсолютно глухие стены (как в патентах США №№ 1254396 и 3062316, заявках ГДР №№ 26345, 26764, 33451, ФРГ -

№821414, Великобритании - № 887538, Франции - № 1233707, Дании -

№62595), а могут быть снабжены окошками из звуконепроницаемого ма­ териала (патент США - № 3253675, заявка Дании - № 90584).

На сегодняшний день, по оценкам отечественных и зарубежных спе­ циалистов, переговорные кабины - единственное по-настоящему надежное средство, позволяющее эффективно обеспечивать конфиденциальность ре­ чевой информации. Этим обстоятельством объясняется растущая популяр­ ность переговорных кабин среди представителей коммерческих и банковс­ ких структур, государственных учреждений.

Принципиальным отличием звукоизолирующего кожуха от кабин яв­ ляется лишь отличие в размерах деталей и способах их монтажа. Кроме того, пространство внутри кабины предназначено для пребывания людей. Поэтому для кабин предъявляются особые требования к системам, обеспе­ чивающим воздухообмен, освещение и установку соответствующей аппа­ ратуры обеспечения жизнедеятельности и производственной деятельности.

Вэтом и заключаются основные трудности в достижении требуемого уровня снижения звукового давления.

Вконструктивном отношении звукоизолирующие кабины делятся на каркасные и бескаркасные. В первом случае на металлический каркас наве­ шивают готовые типовые панели, выполняемые из металлических листов, разделенных прослойками воздуха или звукопоглощающих материалов. Внутренние поверхности панели могут быть оклеены специальным звуко­ поглощающим материалом или выполнены из перфорированного листа, служащего одновременно и для звукопоглощения.

Вотдельных панелях предусмотрено устройство дверей и смотровых

окон.

Снижение уровня звука, достигаемое при установке такой кабины, не превышает 35 - 40 дБ. Более высокой акустической эффективностью обла­ дают кабины бескаркасного типа, собираемые из готовых многослойных Щитов и соединяемые между собой через звукоизолирующие упругие про­ кладки. Такие кабины весьма дороги в изготовлении и поэтому чаще всего применяются для специальных целей. Снижение уровня звука такой каби­ ны может достигать 50 - 55 дБ.

135

Для повышения звукоизоляции кабины необходимо предусмотреть минимально возможное число стыковочных соединений отдельных пане­ лей между собой и с каркасом кабины, их тщательную герметизацию и уп­ лотнение, наличие глушителей звука систем вентиляции, кондиционирова­ ния воздуха, сети питания, а также звукопоглощающей облицовки стен и потолка кабины.

Конструкции кабин с визуальным контролем

Всесоюзному проектному и научно-исследовательскому институту комплексной энергетической технологии ВНИПИЭТ в конце 60-х годов было поручено разработать специальную прозрачную кабину для проведения важных совещаний на уровне высшего политического руководства страны.

Согласно техническому заданию, кабина должна была обладать вмес­ тимостью до четырех человек, снабжаться системой приточно-вытяжной вентиляции и обеспечивать звукоизоляцию в диапазоне частот от 300 до 5000 Гц не менее чем в 25 дБ. При этом все элементы ограждающих конст­ рукций (стены, пол, потолок), а также вспомогательные и крепежные узлы должны быть выполнены из прозрачных материалов. Достаточно жесткие требования предъявлялись и к массогабаритным характеристикам кабины. Кабину предусматривалось монтировать непосредственно на месте исполь­ зования, после чего при необходимости она могла быть разобрана, и после проведения регламентных мероприятий ее можно было собирать снова на новом месте.

По замыслу заказчиков, кабина должна была сопровождать руково­ дителей государства в их заграничных вояжах и разворачиваться на терри­ тории советских посольств или представительств, стены которых, по мне­ нию отечественных спецслужб, могли быть напичканы подслушивающей элек­ троникой. Добавочным требованием была полная прозрачность кабины.

Находясь внутри такой кабины, очень легко обнаружить любой по­ сторонний предмет, закрепленный на ее поверхности. Кроме того, выясни­ лось, что полностью прозрачная кабина создает дополнительно психоло­ гический эффект максимальной защищенности, в результате чего высоким договаривающимся сторонам по прошествии короткого периода адапта­ ции уже нет необходимости настороженно озираться по сторонам, и все свое внимание они могут полностью посвятить обсуждаемым вопросам.

В 1970 году разработка успешно завершилась, кабина была изготов­ лена и прошла полный цикл испытаний, подтвердивших соответствие ее технических и эксплуатационных характеристик требованиям техническо­ го задания. Новое изделие было принято Государственной комиссией и получило условное наименование “Л-44”, а его выпуск малой серией был освоен промышленными предприятиями отрасли. При разработке кабины было найдено немало технических решений, опережающих свое время. По целому ряду параметров кабина “Л-44” и на сегодняшний день не имеет аналогов.

136

Основным конструкционным материалом для изготовления огражда­ ющих поверхностей и стыковочных узлов послужили различные марки оте­ чественного органического стекла. Хорошая звукоизоляция обеспечивалась за счет герметичности конструкции, использования двух корпусов, собира­ емых из отдельных панелей с воздушным зазором между ними. При этом было достигнуто довольно удачное с точки зрения звукопоглощающих свойств соотношение между толщиной и плотностью внутренней и внеш­ ней стенок и величиной воздушного зазора. Звукоизоляция стыковых со­ единений панелей достигалась путем создания лабиринтных уплотнений в местах сопряжения стыковочных узлов с панелями. В комплекте с кабиной была разработана такая же прозрачная мебель (столик и четыре стула). Данные кабины изображены на рис. 3.9.

Рис. 3.9. Конструкции прозрачных кабин с визуальным контролем.

Подтверждением удачности использованных при конструировании технических и компоновочных решений может служить как многолетняя эксплуатация самой “Л-44”, так и тот факт, что ее схема стала классичес­ кой и с незначительными изменениями повторялась во всех последующих разработках.

Вконце 70-х годов коллектив института приступил к созданию целой серии прозрачных переговорных кабин нового поколения, получивших ус­ ловное наименование “Л-45”.

У кабины “Л-45” существенно повысилась технологичность изготов­ ления, размеры звукоизолирующих панелей были выбраны с учетом удоб­ ства их транспортировки и хранения. Серия, в зависимости от конкретных условий использования, предусматривала создание трех типов кабин раз­ личной вместимости: на двух, четырех и восемь человек (таблица 3.7). Со­ ответствующим образом комплектовалась и система приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивавшая производительность 100 м3 воздуха в час на одного человека.

В1980 году разработка завершилась, по всем трем типам кабин была

137

выпущена рабочая документация, а по четырехместному варианту был из­ готовлен опытный образец, который успешно прошел испытания, подтвер­ дившие высокие технические характеристики изделия. Кабины “Л-45” ус­ пешно используются по сей день.

Помимо упомянутых отечественных прозрачных переговорных кабин, специалистам по информационной безопасности известны аналогичные ка­ бины израильского производства, появившиеся на российском рынке под названием “Сонар”. По своему функциональному назначению, внешнему виду и характеристикам они мало чем отличаются от отечественной про­ дукции уровня 70-80-х годов.

Технические характеристики кабин серий “Л-44” и “Л-45” приведены в таблице 3.7.

Таблица 3.7

Подобные кабины могут быть изготовлены из стеклянных блоков

(Л.110).

Появились устройства обеспечивающие защиту как по акустическому и виброакустическому каналам, так и обеспечивающие одновременно элек­ тромагнитное экранирование в диапазоне частот от 30 до 1000 МГц (Л. 60). Основные характеристики защищенного помещения “Гарант” приведены в таблице 3.8.

138

тем устройства ограждающих конструкций или кабины невозможны, реко­ мендуется устройство кожуха.

В кожухах (например, для печатающих устройств) следует предусмат­ ривать остекленные смотровые окна и съемные крышки люка для обеспе­ чения работы устройства, осмотра и доступа к узлам оборудования

(рис.3.10).

Кожух должен плотно закрываться и не иметь щелей и отверстий, зна­ чительно снижающих его звукоизоляцию; в остеклении смотровых окон и притворных люков должны быть изолированы резиновые уплотняющие прокладки. Кожух не должен иметь жесткой связи с изолирующим источ­ ником опасного сигнала; кожух следует устанавливать на вибрирующие прокладки, рассчитанные для работы с данным устройством.

Эффективность кожуха оценивается разностью уровней звуковых дав­ лений опасного сигнала, создаваемых в помещении до и после установки кожуха. Для увеличения эффективности кожуха рекомендуется внутреннюю его поверхность отделывать звукоизолирующим материалом.

Величина характеристики кожуха определяется выражением:

где: DLk - разность уровней звукового давления опасного сигнала в кожухе (помещении) до и после установки кожуха; дБ.

а - коэффициент звукопоглощения (усредненный для всех внутренних поверхностей кожуха).

и - звукоизолирующая способность кожуха. u = (13,5lgP + 13) дБ,

где: Р - вес 1 м2 конструкции кожуха, кг.

139

Среди звукоизолирующих кожухов, предназначенных для звукоизо­ ляции источников информативного акустического сигнала, целесообразно выделить три группы конструкций:

-звукоизолирующие кожухи из тканей;

-одностенные конструкции звукоизолирующих кожухов;

-двухстенные (тяжелые одностенные) конструкции звукоизолирую­ щих кожухов.

Возможности подобных конструкций по звукоизоляции приведены в таблице 3.9.

Звукоизолирующие кожухи из тканей. Простейшей конструкцией ко­ жуха является оболочка из плотной и тяжелой ткани, выполненной на син­ тетической основе с тяжелым наполнителем (поверхностная плотность > 4 кг/м2). Внутренняя сторона ткани покрыта слоем звукопоглотителя толщи­ ной в 30-50 мм (минеральные волокна в акустически прозрачной оболоч­ ке). Ткань и звукопоглощающий слой прострачиваются и образуют гибкое многослойное полотнище, легко принимающее необходимую форму.

Одностенные конструкции звукоизолирующих кожухов - наиболее распространена конструкция звукоизолирующего кожуха, состоящего из внешней тяжелой обшивки (металл, дерево, пластмасса) с нанесенной на нее вибропоглощающей мастикой и внутренними слоями, представляющи­ ми звукопоглощающую облицовку.

В относительно легких конструкциях кожуха нанесение вибродемас­ кирующего покрытия необязательно, так как эту функцию может выпол­ нять звукопоглощающий материал, если он прочно соединен с металличес­ ким листом.

На звукоизоляции таких кожухов сказывается необходимость подво­ да проводов и труб к источнику. Для герметизации мест прохода проводов (труб) используются различные уплотнители.

140