А.В. Петраков - Основы практической защиты информации (1022811), страница 24
Текст из файла (страница 24)
Вклады частот русской речи для0,51^Частотная полоса, кГц0,256,7Разборчивость формант, %12,521,2о'ктавного анализа48' 2255,229,4Другим важным критерием выбора является то, какое качество информации может обеспечить используемый канал. Для его оценки'применяется такая характеристика, как разборчивость речи. Она зависит оттрех факторов: ослабления речи в канале, уровня вибрационных и акустических шумов в местах установки датчиков и чувствительности самихдатчиков.
Оперативная оценка этих факторов осложняется тем, что вибрационные и акустические сигналы не поддаются точному расчету.Практически качество каналов съема оценивают экспериментальным путем — с помощью акустических измерений, имитирующих ситуацию контроля информации.Разборчивость речи. Качество речи оценивается ее разборчивостью, представляющей собой статистическую характеристику речи, принимаемой на фоне шумов. Разборчивость — это отношение числа правильно понятых элементов речи (звуков, слогов, слов) к общему 41/гслупереданных по каналу элементов. Она может характеризовать качествоканала только в среднем значении, допуская флуктуации в ту или инуюсторону. Разборчивость речи определяется экспериментально с помощью так называемых артикуляционных испытаний. Объективные измерительные и расчетные оценки разборчивости речи могут проводитьсяс помощью вычисления разборчивости формант.
Формантами называются максимумы текущего спектра речи, которые заполняют весь речевой диапазон. В акустических измерениях используются октавные илитретьоктавные частотные полосы. Для октавного анализа вклады частотрусской речи равны значениям, приведенным в табл. 3.1.От качественного приема (без искажений и помех) каждой частотной полосы зависит суммарная разборчивость. Предельное значениеразборчивости формант, при которой возможно понимание смысла речевого сообщения, равно 15 %, что соответствует 25 %-ой разборчивости слогов. Задача оценки канала утечки сводится к измерению иливычислению разборчивости речи и сравнению полученного значения спредельным.Реверберация звука. Кроме ослабления речевых сигналов наразборчивость оказывает влияние эффект реверберации в помещениях,который проявляется в наложении речевых отрезков друг на друга засчет переотражения сигнала от поверхностей конструкций.
Степень запаздывания речевых сигналов зависит от отделки помещения: если оноимеет звукопоглощэющую поверхность, то время реверберации незначительно. В гулких помещениях оно может существенно исказить речь.Время реверберации менее 0,85 с незаметно для слуха.Для большинства кабинетов и помещений их объемы и акустическаяотделка позволяют не учитывать временные искажения, так как время108Таблица З.&. Расчетные значения ожидаемого виброускоренияТип материалаТолщина, ммПоверхностнаяУскорение, дБплотность, кг/м2160400-6Бетон250820-11Кирпич160570-9Перекрытие9Стекло427реверберации в среднем равно 0,2..
.0,6 с. Существенны реверберационные искажения в вибрационных каналах, особенно в трубопроводах, вкоторых они снижают разборчивость на 15.. .20 %.Ослабление звуковых колебаний. Наиболее существеннымдля разборчивости является то, что при прохождении речевых сигналов по каналам утечки и строительным конструкциям они ослабевают взависимости от характера изоляции и степени поглощения. Для различных конструкций и каналов утечки звуко- и виброизоляция может иметьзначения, отличающиеся на 5...
10 дБ даже для конструкций одного вида. Это зависит не только от параметров самих конструкций (массы,толщины), но и от качества их установки, монтажа и отделки.Уровень речевого сигнала зависит от объема и акустической отделки помещения, однако для большинства кабинетов в среднем он равен65...70 дБ, оставаясь практически постоянным по объему помещения(диффузное поле), за исключением зоны вблизи говорящего человека (0,5...0,7 м).При распространении речевых акустических сигналов по вентиляционным воздуховодам они ослабевают из-за изменений их сечения, поглощений в них и изгибов. Затухание в прямых металлических воздуховодах составляет 0,15 дБ/м, в неметаллических — 0,2..
.0,3 дБ/м. Наизгибах затухание доходит до 3 . . . 7 дБ (на один изгиб), при изменениях сечения 1...3 дБ.Расчетные значения ожидаемого виброускорения приведены втабл. 3.2 [58].1Лз данных табл. 3.2 видно, почему именно оконные стекла используются для приема речевой информации с помощью лазерного излучателя. Значение сигнала в трубопроводах на 10...
15 дБ выше, чемна несущих конструкциях.Ослабление вибрационных сигналов существенно зависит от типаконструкции здания, Для железобетонных зданий поглощение составляет 0,1...0,15 дБ/м, для. кирпичных 0,2...0,4 дБ/м.1Нумы и помехи, имеющиеся в месте установки датчика, вызывается многочисленными источниками — автомобильным транспортом,работой механических машин, технических средств в помещениях, разговорами в смежных помещениях и т.п. Характерная особенность шумов— их нестационарность, т.е.
изменение уровня во времени. Эти изменения зависят от времени суток (вечером уровни шумов намного меньше,чем днем), от дня недели (в выходные дни уровни шумов снижаются),,.109от погодных условий. Масюлр^лошие свойствапомех д£оявляютсятемсильнее, чем больше их превышение над_падезным сигналом вовсекПйддсе частот речевого диапазона. Наибольший маскирующий фимеют широкополосные помехи с «гладким» спектром. Узкополосныеже помехи даже высокого уровня не могут обеспечить требуемой степенизашумления речи.
Они могут создаваться периодическими источниками,например двигателями. Периодический характер помех позволяет частично компенсировать их с помощью системы фильтров, настроенныхна соответствующие частоты, или адаптированными фильтрами.Наибольшие шумы —уличные, которые создаются автомобильнымтранспортом, листвой (при наличии ветра), а также дворовые шумы.В зданий источниками шумов являются люди (разговоры, шаги), работа механизмов, водопровода, лифта.
Средние значения акустическихшумов на улице составляют 60.. .75 дБ в зависимости от интенсивностидвижения автомашин в районе расположения объекта. Разница в уровнешумов от максимального до минимального может составлять до 30 дБ.Следует иметь в виду, что существующая норма до!Ц£с_тимохр„ уровняакустическихагу_мов в рабочих помещениях равнаБр^д-Б^. Этотуровень"можноЪрать· в качестве расчетного, если неизвестны конкретныепоказатели шумности в смежных посторонних помещениях.Средние значения вибрационных шумов изменяются от 10..
.20 дБна внутренних конструкциях днем и до 15... 30 дБ — ночью. На внешнихконструкциях шумы, как правило, на 5... 10 дБ выше. На окнах вибрационные помехи составляют 10... 15 дБ на внутреннем стекле, 25.. .30 дБ— на внешнем. В трубопроводах отопления помехи изменяются от10... 15 дБ в отсутствии воды до 15... 20 дБ — при ее наличии. Все приведенные значения шумов даны для широкополосных источников помех.Приемные датчики. Наилучшие из современных образцов датчиков для приема речевых сигналов имеют приведенную чувствительность: 15. ..30 дБ — микрофоны, 20.
..30 дБ — вибродатчики. Следовательно, такими датчиками возможен прием акустических и вибрационных сигналов при минимальном уровне собственных шумов. Поэтому в дневное время для приема сигналов в каналах утечки могутиспользоваться и датчики с меньшей чувствительностью, так как их высокое качество не будет реализовано полностью. В вечернее или ночноевремя в условиях с низкими шумами применяются только высокочувствительные датчики, которые позволяют с максимальным эффектомпринимать слабые удаленные сигналы.П р ог н о зир уе м ая расч етн ая разб орч ив ость. Усредн ен ны еданные ожидаемых значений разборчивости речи, полученные расчетным путем и подтвержденные экспериментально при оценке качества виброакустических каналов утечки речевой информации на типовых строительных конструкциях, приведены в табл.
3.3. Если для минимальных помех уровень расчетной разборчивости близок к 25 % слоговой110Таблица 3.3. Ожидаемые значения разборчивости речиОжидаемая разТип конструкцииВид каналаУровень шумовборчивость, %формантслоговКирпичная стена(в один кирпич)ГипсолитоваястенаСлабыйСильныйСлабыйСильный150650250900ДеревяннаястенаСлабыйСильный98359963ПластиковаястенаСлабыйСильный933099Дверь обычнаяфиленчатаяСлабыйСильный1004310073Дверь двойнаяСлабыйСильный83209536СлабыйСильныйСлабыйСильный67186710.90338715СлабыйСильный56.65310050Окно с однимстеклом 3 ммОкно с однимстеклом 6 ммАкустикав зданииТо жеАкустикана улицеТо жеу.Оконный блок2x3 мВентиляционныйканал 20 мВентиляционныйканал 20 мОконный кондиционерБетонная стенаАкустикав зданииАкустикав каналеАкустикана улицеВибрациина улицеСлабыйСильныйСлабыйСильныйСлабый (выкл.)Сильнь!й_(вкл.]СлабыйСильныйПерегородкавнутренняяСтекло окнанаружноеСтекло окнавнутреннееТрубопроводВибрациив зданииВибрациина улицеВибрации,лазерВибрацииза стенойВибрациичерез этажСлабыйСильныйСлабыйСильныйСлабыйСильныйСлабый (без воды)Сильный (с водой)Слабый (без воды)Сильный (с водой)Трубопровод08035630805035208080703060205582090210080956388096806336968795558736разборчивости, то данный канал не требует проведения защитных мероприятий [58].Расчетные оценки показывают большой разброс ожидаемых значений разборчивости для однотипных конструкций и наглядно демонстрируют условия, когда конструкции могут представлять реальную опасность для утечки информации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
