
- •1. Средства перехвата аудиоинформации.
- •1.1. Общие сведения о закладных устройствах.
- •1.2. Радиозакладки.
- •Схемы применения радиозакладных устройств
- •1.3. Приемники излучения радиозакладных устройств.
- •1.4. Закладные устройства с передачей информации по проводным каналам.
- •Передача информации от зу по сети 220в.
- •Многоканальные системы прослушивания.
- •2. Прямой аю'стичесжий канал.
- •21. Микрофоны.
- •2.2. Направленные микрофоны.
- •2.3. Комбинированные микрофоны.
- •2.4. Групповые микрофоны.
- •Трубчатый щелевой приемник.
- •2.5. Направленные микрофоны с параболическим рефлектором.
- •2.6. Особенности применения направленных микрофонов.
- •2.7. Перспективы развития направленных микрофонов.
- •3. Диктофоны.
- •3.1. Факторы, влияющие на качество звукозаписи.
- •3.2. Выбор типа микрофона и места его установки.
- •3.3. Средства обеспечения скрытности оперативной звукозаписи.
- •3.4. Цифровые диктофоны.
- •3.5. Обнаружители диктофонов.
- •3.6. Устройства подавления записи работающих диктофонов.
- •4. Методы и устройства высокочастотного навязывания и средства защиты.
- •4.1. Общая характеристика высокочастотного навязывания.
- •Высокочастотное зондирование.
- •Классификация методов высокочастотного навязывания.
- •4.2. Устройства для перехвата речевой информации в проводных каналах.
- •4.3. Перехват речевой информации с использованием радиоканала.
- •Оптико-акустическая аппаратура перехвата речевой информации.
- •4.5. Защита информации от высокочастотною навязывания.
- •Защита информации в оптическом диапазоне.
- •5. Оптические средства добывания конфиденциальной информации.
- •5.1. Оптико-механические приборы.
- •5.2. Приборы ночного видения.
- •Технические характеристики приборов ночного видения.
- •5.3, Средства для проведения скрытой фотосъемки.
- •5.4. Технические средства получения видеоинформации.
- •6. Технические каналы утечки информации.
- •6.1. Нежелательные излучения радиопередающих устройств систем связи и передачи информации.
- •6.2. Нежелательные излучения технических средств обработки информации
- •6.3. Нежелательные электромагнитные связи.
- •6.4. Излучатели электромагнитных полей.
- •6.5. Утечка информации по цепям заземления.
- •Перехват электромагнитного ноля опасного сигнала в грунте вокруг заземлителя.
- •6.6. Утечка информации по цепям питания.
- •6.7. Виброакустический канал.
- •6.8. Электроакустический канал
- •6.9. Утечка информации в волоконно-оптических линиях связи.
- •7. Перехват информации в линиях связи.
- •7.1. Зоны подключения.
- •7.2. Перехват телефонных переговоров в зонах «а», «б», «в».
- •Подключение бесконтактным методом.
- •7.3. Телефонные радиозакладки.
- •Маскировка радиозакладок в зоне а.
- •Специально разработанные приемники.
- •7.4. Перехват побочных электромагнитных сигналов и наводок.
- •7.5. Перехват телефонных переговоров в зоне «г».
- •6.6. Перехват телефонных переговоров в зоне «д».
2. Прямой аю'стичесжий канал.
Наиболее простым способом перехвата речевой информации является подслушивание (прямой перехват). Разведываемые акустические сигналы могут непосредственно приниматься ухом человека, реагирующим на изменение звукового давления, возникающего при распространении звуковой волны в окружающем пространстве. Диапазон частот акустических колебаний, слышимых человеком, простирается от 16-25 Гц до 18-20 кГц в зависимости от индивидуальных особенностей слушателя. Человек воспринимает звук в очень широком диапазоне звуковых давлений. Одной из опорных величин этого диапазона является стандартный порог слышимости. Под ним условились понимать эффективное значение звукового давления, создаваемое гармоническим звуковым колебанием частоты F = 1000 Гц, едва слышимым человеком со средней чувствительностью слуха [18]. Порогу
слышимости соответствует звуковое давление Рзв0 =2∙10-5 Па. Верхний предел определяется значением Рзв = 20 Па. при котором наступает болевое ощущение (стандартный порог болевого ощущения). В случаях, когда уровни звукового давления, создаваемого звуковой волной, ниже порога слышимости, когда нет возможности непосредственно прослушивать речевые сообщения или когда требуется их зафиксировать (записать), используют микрофон.
21. Микрофоны.
Микрофон (происходит от греч. micros - малый, и phone - звук) представляет собой электроакустический прибор для преобразования звуковых колебаний в электрические. В зависимости от принципа действия микрофоны делят на следующие типы: порошковые угольные; электродинамические; электростатические (конденсаторные и электретные); полупроводниковые; пьезоэлектрические; электромагнитные, маганитострикционные.
Контактный микрофон.
Порошковый угольный микрофон впервые был сконструирован русским изобретателем Махальским в 1878 году и позже, независимо от него, Голубицким в 1883-м. Принцип действия такого микрофона (см. рис. 38) основан на том, что угольная или металлическая мембрана под действием звуковых волн колеблется, изменяя плотность и, следовательно, электрическое сопротивление угольного порошка, находящегося в капсюле и прилегающего к мембране. Вследствие неравномерного механического давления сила тока, протекающего через микрофон, изменяется в акустический сигнал. Однако в интересах съема информации микрофоны данного типа практически не используются из-за их низкой чувствительности и большой неравномерности амплитудно-частотной характеристики.
Принцип действия контактных микрофонов основан на изменении сопротивления контакта в зависимости от звукового давления. Например, при воздействии звукового давления на диафрагму 1 угольного микрофона она совершает колебания.
В такт с этими колебаниями изменяется сила сжатия зерен угольного порошка (засыпки) 2. Вследствие этого изменяется сопротивление засыпки между электродами 3—3. При постоянном напряжении, приложенном к этим электродам, изменяется и величина тока, протекающего через микрофон. Если включить микрофон в первичную обмотку трансформатора, то на зажимах его вторичной обмотки будет возникать переменное напряжение, соответствующее воздействующему на микрофон акустическому сигналу. Величина выходного напряжения микрофона определяется выражением [ 1 ]:
(2.1)
где U0— величина приложенного к микрофону постоянного напряжения; n — коэффициент трансформации трансформатора; k— отношение коэффициента модуляции к величине смещения диафрагмы микрофона.
Электродинамический микрофон.
Электродинамический микрофон катушечного типа изобрели американские ученые Венте и Терас в 1931 году. В нем применена диафрагма из полистирольной пленки или алюминиевой фольги. Катушка, сделанная из тонкой проволоки, жестко связана с диафрагмой и постоянно находится в кольцевом зазоре магнитной системы. При колебаниях диафрагмы под действием звуковой волны витки катушки пересекают магнитные силовые линии и в обмотке наводится электродвижущая сила (ЭДС), создающая переменное напряжение на выходе микрофона. Вместо катушки может использоваться ленточка из очень тонкой (около 2 мкм) металлической фольги. Рассмотрим действие электродинамического преобразователя представленного на рис. 39.
Действие этого микрофона основано на использовании явления электромагнитной индукции в кольцевом зазоре 1 магнитной системы, имеющей постоянный магнит 2, находится подвижная катушка 3, соединенная с диафрагмой 4. При воздействии на диафрагму 4 звукового давления, она вместе с подвижной катушкой 3 совершает колебания в магнитном поле, создаваемом магнитной системой 2.
В витках катушки 3, пересекающих магнитные силовые линии, возникает падение напряжения на нагрузочном сопротивлении, являющееся выходным напряжением микрофона [ 1 ]:
(2 2)
где В — индукция в зазоре магнитной системы; l — длина проводника обмотки подвижной катушки; F — сила звукового давления, действующая на диафрагму микрофона; Zм — механическое сопротивление акустомеханической системы микрофона; Ri. — внутреннее сопротивление микрофона: Rj — сопротивление нагрузки микрофона.
Конденсаторный микрофон.
В конденсаторном микрофоне, изобретенном американским ученым Э. Венте в 1917 году, звуковые волны действуют на тонкую металлическую мембрану, изменяя расстояние и, следовательно, электрическую емкость между мембраной и металлическим неподвижным корпусом, которые представляют собой пластины электрического конденсатора. При подведении к пластинам постоянного напряжения изменение емкости вызывает появление тока через конденсатор, сила которого изменяется в такт с колебаниями звуковых частот. Конденсаторный микрофон представляет собой конденсатор, состоящий из двух пластик разделенных, слоем диэлектрика (рис. 40).
Одна из пластин является мембраной 1, которая может колебаться под действием звукового давления относительно второй неподвижной пластины 2. При колебаниях мембраны емкость конденсате изменяется с частотой воздействующего на мембрану звукового давления. Вследствие этого в электрической цепи появляется переменный ток той же частоты и возникает падение напряжения на нагрузочном сопротивлении, являющееся выходным напряжением микрофона [1]:
(2.3)
где d — величина зазора между диафрагмой и неподвижным электродом; Zi— внутреннее электрическое (емкостное) сопротивление микрофона.
Электретный микрофон.
Электретный микрофон, изобретенный японским ученым Егути в начале 20-х годов XX века, по принципу действия и конструкции схож с конденсаторным. Только роль неподвижной обкладки конденсатора и источника постоянного напряжения в нем играет пластина из электрета. Недостатком такого микрофона является высокое выходное сопротивление, которое приводит к большим потерям сигнала, поэтому в корпус элемента, как правило, встраивают истоковый повторитель, что позволяет снизить выходное сопротивление до величины не более 3-4 кОм.
Пьезоэлектрический микрофон.
В пьезоэлектрическом микрофоне, впервые сконструированном советскими учеными Ржевкиным и Яковлевым в 1925 году, звуковые волны воздействуют на пластинку из вещества, обладающего пьезоэлектрическими свойствами (например, из сегнетовой соли), вызывая на ее поверхности появление электрических зарядов.
Действие пьезоэлектрических электроакустических преобразователей основано на проявлении пьезоэлектрического эффекта, т.е. на возникновении поляризации диэлектрика при механическом воздействии на него (см. рис.41). Этот эффект наблюдается в кристаллах кварца, в сегнетоэлектриках и в некоторых других материалах. В пьезоэлектрическом микрофоне звуковое давление воздействует непосредственно или через диафрагму и соединенный с ней стержень 2 на пьезоэлектрический элемент (кристалл, пьезокерамику) 3. При деформации последнего на его обкладках вследствие пьезоэлектрического эффекта возникает напряжение, являющееся выходным сигналом микрофона [1]:
(2.4)
где k—пьезоэлектрический коэффициент.
Электромагиитный микрофон.
В электромагнитном микрофоне звуковые волны воздействуют на мембрану, жестко связанную со стальным якорем, находящимся в зазоре
постоянного магнита. На небольшом расстоянии вокруг якоря намотана обмотка неподвижной катушки. В результате воздействия акустических волн на такую систему на выводах обмотки появляется ЭДС. Электромагнитный микрофон работает следующим образом (рис. 42).
Перед полюсными наконечниками 2 магнита 3 располагается ферромагнитная диафрагма 1 или скрепленный с нею якорь. При колебаниях диафрагмы под воздействием на нее звукового давления изменяется магнитное сопротивление магнитной системы, а следовательно, и магнитный поток через витки обмотки, намотанной на магнитопровод этой системы.
В результате на зажимах этой обмотки возникает переменное напряжение низкой частоты, являющееся выходным сигналом микрофона. Его величина равна [1]:
где Ф0 - величина магнитного потока, исходящего из полюса магнитной системы; d— величина зазора между полюсом и якорем (диафрагмой); ω — число витков обмотки.
Данные изделия так же, как и порошковые угольные микрофоны, не получили широкого распространения из-за большой неравномерности амплитудно-частотной характеристики.
В магнитострикционных микрофонах под действием механических напряжений изменяется доменная структура ферромагнетика, определяющая его намагниченность. Вследствие этого при определенных условиях осуществляется преобразование механических колебаний в электрические.
К микрофонам, используемым в технике акустической разведки, предъявляют высокие требования. Преобразование звука в электрический сигнал должно осуществляться с высокой информационной точностью. Необходимо обеспечить высокую разборчивость и узнаваемость речевого сигнала, избежать появления различных искажений в пределах динамического диапазона в заданной полосе частот. Кроме того, микрофоны должны обладать направленными свойствами, высокой чувствительностью и приемлемыми массогабаритными характеристиками. Обобщенные характеристики перечисленных выше типов микрофонов приведены в табл. 3.
Таблица 3.
Тип микрофона |
Диапазон частотной характеристики, Гц |
Неравномерность воспроизводимых частот, дБ |
Осевая чувствительность на частоте 1кГц, мВм2/н |
Порошковые угольные |
300-3400 |
20 |
1000 |
Электродинамические |
30-15 000 |
12 |
1 |
Конденсаторные |
30-15 000 |
5 |
5 |
Электретные |
20-18000 |
2 |
1 |
Пьезоэлектрические |
100-5 000 |
15 |
50 |
Электромагнитные |
300-5000 |
20 |
5 1 |
При необходимости передать перехваченное речевое сообщение на расстояние используют проводные, радио- и другие каналы, по которым сообщение. преобразованное в электрический, оптический, радио- или другого вида сигнал, передается на пункт прослушивания. В этих случаях используемые устройства называются закладными устройствами для перехвата акустической информации. В состав радиозакладки может быть включено запоминающее устройство, в которое предварительно записывается перехваченная речевая информация. Её передача в пункт прослушивания в этом случае осуществляется не в реальном масштабе
времени, а с определенной временной задержкой, что повышает скрытность радиозакладных устройств.
Структурная схема, иллюстрирующая прямой перехват акустической информации, представлена на рис. 43.