Защита информации

от микрофона до наушников (диктофона) ограничена (5 - 7 метров). При большей длине кабеля используют усилитель (предварительный усилитель), который позволяет увеличить дальность передачи информации до десят­ ков метров. Этот усилитель может быть выполнен в виде конструктивного элемента, расположенного на кабеле с пазами для включения элемента пи­ тания. Включение такого предусилителя производится, как правило, под­ ключением элемента питания. Расположение предусилителя непосредствен­ но за микрофоном дает существенный выигрыш в коэффициенте шума об­ щей системы.

Получаемые преимущества легко определить из простых соотношений, связанных с коэффициентом шума линии с длинным входным кабелем или непосредственной установки усилителя за микрофоном (рис.6.7а и б).

Рис. 6.7. Учет коэффициента шумов каждой составной части микрофонной системы при вычислении суммарного соотношения сигнал/шум.

221

Рис. 6.8. Схема микрофона с усилите­ лем, на малошумящих транзисторах (а) и специализированной микросхеме (б).

В случае, когда между усилителем и преобразователем (микрофоном) находится линия, вносящая ослабление сигнала PG1 - 0,25 и за усилителем такая же линия, то при коэффициенте шума усилителя равном 4 и усилении равном 100 общий коэффициент шума будет равен(Л.1З):

где Fn - коэффициент шума соответствующей части системы, PG - коэффициент усиления (ослабления) элемента

В нашем случае:

F = 4 + (4 - 1)/0,25 + (4 - 1)/100 + (2 - 1)/25 = 16,07 (≈ 12 дБ).

Если же мы усилитель приблизим вплотную к микрофону, то: F = 4 + 3/100 + 2/25 = 4,11 (≈ 6 дБ),

т.е. при таком положении усилителя мы выигрываем в системе 6 дБ. При необходимости дальней передачи перехваченного информатив­ ного сигнала на большие расстояния усилитель, как правило, выполняется в виде двух схем - одной, расположенной сразу за микрофоном, и второй -

на входе устройства, к которому подключается линия передачи. Примеры подобных схем приведены на рисунке 6.9.

В схемах, приведенных на рис. 6.9, используются электретные микро­ фоны. Малогабаритный выносной микрофон по схеме 6.9а работает с низ­

ким	питающим напряжением и обеспечивает длину соединительного кабе­
ля	порядка 15-30 метров. Улучшенный вариант этой схемы, приведенный

на рис. 6.9б, обеспечивает передачу сигнала до 100 метров.

222

Рис. 6.9. Схемы усилителей с электретным микрофоном, обеспечивающие дальнюю передачу перехваченной информации.

Для соединения микрофонного блока с основным целесообразно ис­ пользовать экранированный провод, так как использование обычного про­ вода (или провода типа “лапша”) приводит к ухудшению качества воспро­ изводимого сигнала из-за больших наводок на проводах.

Микрофонные системы, предназначенные для акустического

контроля большого числа помещений

В ряде случаев требуется осуществление акустического контроля зна­ чительного количества помещений (от 4 до 100). Для подобных случаев разработаны специальные системы. Трудности в их практической реализа­ ции связаны с осуществлением связи с большим числом разнесенных в про­

странстве микрофонов, обеспечением возможности	регулировки парамет­
ров канала связи, обеспечением как автоматического,	так и ручного режи­
ма управления и т.п.

Частично эти задачи решаются путем использования в качестве кана­ лов связи телефонных линий объекта, в том числе и занятых.

В подобных системах в настоящее время просматриваются два основ­ ных направления развития:

-традиционное с использованием определенного количества магни­ тофонов;

-использование записи контролируемых микрофонов на жесткий

диск ПЭВМ.

К системам первого направления можно отнести комплексы типа “НВ- КП-П” (рис.6.10а), обеспечивающие:

-отображение информации в режиме работы комплекса на экране встроенного жидкокристаллического индикатора;

-запись информации до четырех микрофонных (телефонных) кана­ лов одновременно;

-работу в системе VOX с регулировкой уровня срабатывания при записи с микрофонного канала;

-включение магнитофона при поднятии телефонной трубки;

-возможность перехода на ручное управление процессом записи ин­ формации на магнитофон.

223

ОСНОВНОЙ КЕЙС	ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ КЕЙС
1. Блок усилителей с зарядно-питающим устройством	1. 4 катушки соединительных проводов длиной по 100 м.
2. 4 магнитофона "SONY Wm-D6C".	2. 2 катушки соединительных проводов длиной по 50 м.

3.4 устройства для гальванического подключения к 3. 4 катушки соединительных проводов длиной по 50 м

	телефонной линии.	с подсоединительными микрофонами.
4.	4 микрофона для передачи акустической	4. Устройство для сматывания соединительных
	информации по телефонной линии.	проводов.
5.	10 стандартных аудиокассет.	а)
6.	Наушники.

Рис. 6.10. Комплексы контроля нескольких помещений.

а) Комплекс “НВ-КП-П”; б) Распределенный комплекс для контроля и мониторинга телефонных ли

и аудиоканалов.

Мобильный комплект “НВ-КП-П” обеспечивает максимальную даль­ ность передачи до 2000 метров, при сферической диаграмме направленнос­ ти микрофона. Время записи на аудиокассету “С-90” - 90 минут, полоса воспроизводимых частот 40 Гц - 15 кГц.

Комплекс размещается в двух кейсах.

К аналогичным системам можно отнести устройства приема и переда­ чи акустической информации “Винт”, многоканальное устройство аудио­ контроля “Регистр” и др.

Эти устройства обеспечивают одновременный прием акустической информации от четырех микрофонных блоков.

Системы многоканальной записи аудиоинформации на ПЭВМ

В последнее время широкое применение получили компьютерные мно­ гоканальные системы записи аудиоинформации. Изначально сложились два подхода к созданию подобных устройств - обрабатывать звук программ­ ными средствами (для ввода используются стандартные звуковые платы) или же методами аппаратного сжатия (для ввода используются специали­ зированные платы).

Предельное количество каналов записи для первых систем ограниче­ но 16. Это связано с архитектурой и производительностью современных компьютеров. В подобных системах необходима также индивидуальная

настройка каждого канала на	порог срабатывания и	отпускания.	Некото­
рые затруднения встречаются	при записи разговоров	с цифровых	систем­

ных аппаратов современных телефонных станций.

Системы второго класса (с аппаратным сжатием) свободны от этих недостатков. В нашей стране производятся два различных конструктивных типа таких магнитофонов - на стандартных многоканальных платах вводавывода с процессорами сжатия звука и системы на специализированных платах ввода-вывода.

Системы на стандартных платах ввода-вывода конструктивно более просты.

Однако при количестве каналов больше восьми наиболее подходящи­ ми являются системы на специализированных платах.

Подобные системы позволяют:

-записывать любой источник звука (микрофон, телефон) в полосе

300 - 3500 Гц;

-активизировать процесс записи по сигналу управления, по превы­ шению звукового уровня или по замыканию шлейфа;

-одновременно записывать до 64 каналов на один компьютер;

-без остановки процесса записи воспроизводить накопленную ин­ формацию;

-без остановки процесса записи в автоматическом либо ручном ре­ жиме сохранять разговоры на сменных носителях для дальнейшего архивного хранения и т.п.

225

На нашем рынке подобные системы представлены достаточно широко.

На рис.6.10б.приведена схема распределенного комплекса для конт­ роля и мониторинга телефонных и аудиоканалов “Незабутка-сеть”.

Это набор устройств для многоканальной цифровой звукозаписи, объе­ диненных с помощью локальной сети в единый комплекс. Основная область применения - оснащение организаций, осуществляющих мониторинг боль­

шого числа телефонных, аудио- , радио-	и других	каналов	передачи рече­
вой информации.
Основой для построения комплекса	служит	хорошо	зарекомендовав­

шее себя устройство “Незабудка”, обеспечивающее запись речевой инфор­ мации до 8 каналов одновременно.

Характеристики:
Количество рабочих мест	- до 31
Количество входных каналов на каждом рабочем месте	- 1-8
Расстояние между станциями	- до 150м.

Тип локальной сети-Ethernet 10 Мбит/сек или 100Мбит/сек.

Операционная система Windows-3.11 или Windows-95.

Многоканальные автоматические	цифровые	системы записи	речевой
и факсимильной информации серии	PHANTOM	предназначены для	созда­

ния постоянного архива телефонных и прочих переговоров, а также факси­ мильных сообщений (таблицы 6.4 и 6.5).

Построены на основе архитектуры IBM PC под управлением опера­ ционной среды Windows NT 4.0.

Таблица 6.4

Основные функциональные свойства:

-4-64 канала на один системный блок, общее количество каналов в системе не ограничено;

-функция АОН и определение набранного номера;

-параллельное прослушивание записываемого разговора и прослушивание архива параллельно записи;

-регистрация факсов;

-многоуровневая система разграничения доступа;

-архив неограниченного объема на постоянных носителях;

-использование системы в качестве транскрайбера во время записи;

-интеграция в сеть для управления системой и передачи аудиоинформации.

Технические характеристики:

входное сопротивление не менее 7МОм (постоянный ток), не менее 2 МОм (переменный ток, 1 кГц); динамический диапазон не менее 65 дБ;

разделение между каналами не хуже 65 дБ; частотный диапазон 300 - 3500 Гц;

регулировка уровня при воспроизведении, с регулировкой порога в диапазоне 40 дБ.

В таблице 6.5 приведены характеристики многоканальной системы записи серии “Phantom”.

226

				Таблица 6.5
Характеристики	PHANTOM-04	PHANTOM	PHANTOM Pro	AVIATON
Мин./макс. количество каналов	2/4	4/8	4/62	32
на системный блок
Шаг увеличения количества каналов	1	2	4	32
Наличие функции АОН	+	+	+	-
Возможность подключения внутр.	-		+	-
цифр, линий офисной АТС
Возможность подключения			+	+
цифр. линий Е1/Т1
Возможность работы на линиях		+	+	+
со спец. сигналами
Регистрация факс. сообщений	+	+	+	-
Сетевая поддержка	-	+	+	+
Интерактивная настройка параметров	+	+	+	+
Возможность увеличения объема АОД	-		+	+
Возможность установки двух устр.	-		+	+
записи на внешние носители
Операционная среда			+	+
Уровень сервиса	средний	высокий	максимальный	минимальный

Новые системы - многофункциональные платы серии “Ольха” позво­ лили реализовать на их базе ряд аппаратно-программных комплексов аудио­ информации. При этом устранены главные недостатки предшествующего

цифрового магнитофона “Спрут-2”		-	ограниченное	число	каналов записи
(до 16) и работа только с аналоговыми линиями.
“Ольха” - серия	встраиваемых		в компьютер	плат,	предназначенных
для использования в	приложениях	компьютерной и		IP-телефонии (системы

записи телефонных переговоров, голосовая почта, шлюзы Интернет-теле­ фонии и т.п.).

Обеспечивает обслуживание от 1 до 4 аудиоканалов. Платы серии “Ольха” обеспечивают дуплексный обмен аудиоинформацией с телефон­ ными линиями, а также с любыми другими источниками и приемниками аудиосигналов (радиостанции, микрофоны и т.п.).

“Спрут-3” - простой встраиваемый цифровой магнитофон на базе плат “Ольха”, работающий в DOS или Windows’95 в качестве задачи DOS. Он предназначен для записи и архивации аудиоинформации одновременно от нескольких аналоговых и цифровых телефонных линий или других источ­ ников (микрофонов и т.п.) на жесткий диск компьютера и иные цифровые носители.

“Спрут-4” предназначен для записи и архивации аудиоинформации одновременно от нескольких до 64 аналоговых и цифровых источников (микрофоны, радиомикрофоны, радиостанции и т.п.) на жесткий диск ком­ пьютера и иные цифровые носители.

Краткие характеристики этих устройств приведены в таблице 6.6.

К аналогичным системам относятся системы многоканальной записи

227

“Стеле Лайн” от базовой модели Stealth Line Middle (до 16 каналов) до

Stealth Line Big (до 64 и более комплексов).

Краткие технические характеристики		Таблица 6.6
Эксплуатационные характеристики
Количество обслуживаемых каналов		4 - 6 4
Подключение к линии	(1) Параллельное. последовательное
Частота дискретизации		(2) 8, 16, 27, 32 кГц
Алгоритм сжатия аудиоинформации	(2)ITU-T GSM0610, G.711
Диапазон/шаг регулировки АРУ записи		(3) G.723.1. G.729
		(2) 0 - 4 5 дБ/3 дБ
Поток данных по каналу при стандартном сжатии (GSM0610)		1.7кБайт/сек.
Электрические характеристики
Амплитуда входного сигнала в линии		Не более 3.5 В
Динамический диапазон		Не менее 70 дБ
Разделение между каналами		Не менее 70 дБ
Рабочий диапазон частот (при частоте дискретизации 8 кГц)		300-3400Гц
Модуль входного сопротивления переменному току, f=1 кГц		Не менее 51 кОм
Входное сопротивление постоянному току		Не менее 5 МОм
Модуль порога срабатывания ограничителя входного напряжения		Не более 230 В
Напряжение гальванической изоляции		Не менее 1000 В

Направленный микрофон

Для повышения дальности перехвата интересующих речевых сигна­ лов в различной обстановке используются направленные микрофоны.

При прослушивании источника речи существенное значение имеет окружающий шумовой фон, различный для городских и загородных, днев­ ных и ночных условий.

Направленный микрофон обладает диаграммой направленности, обес­ печивающей повышенную чувствительность в определенном направлении (десятки градусов) значительно выше, чем в остальных направлениях.

Такая направленность позволяет существенно ослабить сигналы и по­ мехи приходящие с других направлений и, соответственно, выделить сигнал, интересующий абонента с направления главного лепестка диаграммы на­ правленности и чем этот лепесток уже, тем качественнее можно это сделать.

В настоящее время в качестве направленных микрофонов использу­ ются четыре основных конструкции:

•микрофон с интерференционным элементом,

•микрофон с акустическим отражательным зеркалом,

•микрофонная решетка,

•суперкардиоидные (гиперкардиоидные) микрофоны,

•градиентные микрофоны.

( 1) При последовательном соединении предусмотрена возможность отключения

мя выполнения процедуры А ОН, благодаря чему улучшается качество определен шит сигнала АОНа.

Настраивается программно, независимо по каждому каналу без прерывания ра

(2) Сжатие речи по алгоритмам G. 723.1 и G. 729 обеспечивается при работе пла режиме.

228

Основными частями каждого направленного микрофона являются:

•интерференционный элемент или параболический рефлектор;

•акустоэлектрический преобразователь (микрофон);

•микрофонный усилитель, объединенные в один конструктивный

узел.

Микрофон с интерференционным элементом выполняется в виде труб­ чатого или щелевого типа.

В первом случае направленность формируется при помощи системы трубок разной длины, направленных в одну и ту же сторону. Наружные концы трубок открыты, внутренние сходятся у общего датчика давления. Принятые с главного направления сигналы суммируются, с других направ­ лений - вычитаются (рис.6.11).

а. Направленный микрофон с интерференционным элементом.

б. Избирательная система из 7 направленных трубок.

в. Избирательная система из 37 направленных трубок.

Рис. 6.11.

229

Диаграммы направленности для различных отношений длины звуко­ вой волны к длине трубки приведены на рис.6.12.

Кроме того в виде отдельного блока выполняются обычно усилитель с подключенными к нему телефонами и магнитофоном. Направленный мик­ рофон с интерференционным элементом представляет конструкцию из труб­ чатой фазированной приемной акустической антенны нагруженной на вы­ сокочувствительный микрофон или решетку микрофонов, включенных пос­ ледовательно.

Интерференционный трубчатый элемент состоит из набора трубок настроенных на определенные резонансные частоты в речевом спектре.

Резонансная длина трубки определяется выражением:

где: L- в см ; 2F - Гц

Например для частоты 8000 Гц длина резонансной трубки L=20,6 мм, для частоты 150 Гц L=110 см.

Интерференционная система собирается из определенного количества трубок с длинами от нескольких сантиметров до метра и более (размеры трубок для различных участков диапазонов звуковых частот приведены в

таблице 6.7).
Эти трубки собираются в пучок - длинные по середине, короткие - по
наружной поверхности пучка.
С одной стороны (там, где располагается микрофон) концы				трубок
образуют плоский срез входящий в предкапсюльный объем (рис.6.11а,б).
В качестве	электроакустического преобразователя		используют	прием­
ник давления - микрофонный капсюль электродинамического, электромаг­
нитного или конденсаторного типа.
Диаграмма	направленности	интерференционного	элемента	определя­

ется совпадением или разностью фаз звуковых колебаний, поступающих из трубок в предкапсюльное пространство.

230