1. Акустоелектричні перетворювачі та їх види

Канали витоку інформації, які виникають за рахунок наявності перетворювальних акустоелектричних елементів у ланцюгах різних технічних пристроїв, що знаходяться у виділеному приміщенні, небезпечні тим що вони супроводять роботі цих пристроїв у їх звичайних режимах роботи і зловмисник може скористатися ними без проникнення в приміщення (або зону, що охороняється), без установки спеціальних підслуховуючих пристроїв.

Добре відомі способи отримання інформації про акустику приміщення за рахунок приєднання до ліній телефонних апаратів (особливо у випадках, коли в приміщенні розташовані апарати з електромеханічними викличними дзвінками), лініями диспетчерської або охоронної сигналізації і т.п.

Подібні канали витоку інформації можуть виникнути на основі так званих акустоелектричних перетворювачів.

Акустоелектричний перетворювач - це пристрій, що перетворює акустичну енергію (тобто енергію пружних хвиль в повітряному середовищі) в електромагнітну енергію в схемах тих пристроїв, в яких знаходяться акустоелектричні перетворювачі (або навпаки, енергію електромагнітних хвиль в акустичну). З оточуючих нас пристроїв найбільш відомі такі електроакустичні перетворювачі як системи звукового мовлення, телефони, з акустоелектричних - мікрофони. Слід враховувати, що в більшості електроакустичних перетворювачів має місце подвійне перетворення енергії - електромеханічне, в результаті якого електрична енергія, що підводиться до перетворювача переходить в енергію коливань механічної системи (наприклад, дифузор динаміка), коливання якої і створює в середовищі звукове поле.

Найбільш поширені акустоелектричні перетворювачі лінійні тобто задовольняють вимогам неспотвореної передачі сигналу і оборотні, тобто можуть працювати і як випромінювач і як приймач і підкоряються принципу взаємності. У більшості випадків при електроакустичному перетворенні переважає перетворення в механічну енергію або електричного, або магнітного полів (і назад - перетворення акустичної енергії в електричну, або магнітну). Відповідно до цього оборотні акустоелектричні перетворювачі можуть бути представлені такими групами:

а) Електродинамічні перетворювачі;

Дія заснована на електродинамічному ефекті. Електродинамічними називають індукційні системи, електричний контур яких переміщується в магнітному полі, породженому зовнішнім по відношенню до контуру джерелом МРС (магніторушійної сили - таким джерелом може служити електромагніт або постійний магніт, що входить до складу магнітного ланцюга системи).

б) Електромагнітні перетворювачі;

В цих систем, на відміну від електродинамічних, електрична частина є нерухомим контуром. Так само, як у електродинамічних систем, зовнішнім джерелом МДС можуть служити електромагніт або постійний магніт, що входить до складу магнітного ланцюга системи.

Дія подібних перетворювачів ґрунтується на коливанні феромагнітного осердя в змінному магнітному полі або зміні магнітного потоку при русі осердя.

в) Електростатичні;

Дія заснована на зміні сили притягання обкладок конденсатора при зміні напруги на ньому і на зміну положення обкладок конденсатора відносно один одного під дією, наприклад, акустичних хвиль.

г) П'єзоелектричні;

Засновані на прямому і зворотному п'єзоелектричному ефекті. До п'єзоелектричним відносяться кристалічні речовини та спеціальні кераміки, у яких при стисканні і розтягуванні в певних напрямках виникає електрична напруга. Це так званий прямий п'єзоефект, при зворотному п'єзоефекті з'являються механічні деформації під дією електричного поля.

д) Магнітострикційні (механострикційні) перетворювачі;

Використовують прямий і зворотний ефект магнітострикції.

Магнітострикція - зміна розмірів і форми кристалічного тіла при намагнічуванні - викликається зміною енергетичного стану кристалічної решітки в магнітному полі, і, як наслідок, відстаней між вузлами решітки. Найбільших значень магнітострикція досягає в феро і феррітомагнетиках, в яких взаємодія частинок особливо велика.

У магнітострикційних перетворювачів використовується лінійна магнітострикція феромагнетиків в області технічного намагнічування. Магнітострикційний перетворювач представляє собою сердечник з магнітострикційних матеріалів з ​​нанесеною на нього обмоткою (такі конструкції використовуються у фільтрах, резонаторах і інших пристроях акустоелектроніки). У подібному перетворювачі енергія змінного магнітного поля, створюваного в осерді протікає по обмотці змінним електричним струмом, перетворюється в енергію механічних коливань осердя або навпаки, енергія механічних коливань, наведена, наприклад, акустичним сигналом, що впливає на сердечник перетворюється в енергію магнітного поля що наводить змінну ЕРС в обмотці.

е) До особливого класу акустоелектричних перетворювачів відносяться необоротні приймачі звуку, принцип дії яких заснований на застосуванні електричного опору чутливого елемента під дією звукового тиску. Наприклад, вугільний мікрофон або напівпровідникові приймачі, в яких використовується так званий тензорезистивний ефект - залежність опору напівпровідникових приладів від механічних напружень.

Таким чином, поряд зі спеціально створеними для перетворення акустичних сигналів в електричні так званих приймачів звуку (наприклад, у повітрі - мікрофони, у воді - гідрофони, у грунті - геофони) існують "паразитні", не передбачені ідеєю приладу акустоелектричні перетворювачі. Прояв акустоперетворюючих каналів витоку інформації в більшості випадків не пов'язане з якістю виконання механізму приладу, а є супутнім його діяльності за призначенням, тобто їх придушення в ряді випадків не може бути проведено шляхом більш якісного виконання або настроювання механізмів. У ряді випадків вони виникають за рахунок взаємності дії елемента, закладеного в його конструкцію (динаміки), в інших випадках за рахунок неякісності виконання елементів (пухке намотування індуктивностей, зміна відстані між обкладками конденсатора під дією механічних хвиль) і т.п.;