А.И. Куприянов - Основы защиты информации (1022813), страница 20

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 20)

Также используются шумопеленгаторы, определяющие направление на источник акустических колебаний звуковых и инфразвуковых частот. Для средств акустической разведки информативен прежде всего речевой сигнал. Естественно, что спектральные и энергетические характеристики речевого сигнала весьма индивидуальны и нестационарны. При проектировании технических средств перехвата речевой информации в акустическом канале и при организации работ по защите этой информации используются стандартные усредненные характеристики. Простейшими являются волны, в которых давление р изменяется по синусоидальному закону: '". у и и — эффективные значения звукового давления и колебаной скорости; р, — волновое, или удельное акустическое со- кгс тивление Р 413 =:.:.Интенсивность слышимых звуков может меняться в очень шипределах.

Так, например, вблизи самолета с работающими ателями звуковое давление шума достигает 20 Па и более. В то ' время ухо способно различать шепот на расстоянии 0,5 м. При рм звуковое давление составляет всего 2-10"' Па. Для оценки енсивности звука широкое применение получило понятие уров, т.е.

логарифмической меры относительной интенсивности: Е = 10 1д — = 20 1д —, У р ° 1о Рв (4.47) ": е Хо и ро — примерно соответствуют порогу слухового восприя, Принято, что Хц — — 10 '~ Вт/м~; р~ = 2 10 ~ Па. ':::,:: Единицей уровня является децибел (дБ). Приращению уровня 'а 1 дБ соответствует увеличение звукового давления на 12%, а нсивности звука — на 26 %.

Это приращение уровня находитна пределе различения слухом. Исследование свойств слуха человека показало, что ощущение мкости зависит как от частоты, так и от интенсивности звука. ;: аиболее слабый слышимый звук называется порогом слышимо- .

Если увеличивать интенсивность звука, то при некотором зна' нии наступает ощущение боли в ушах. Соответствующее значе' е уровня называется порогом болевого ощущения. Ухо способо воспринимать звуки, частота которых лежит в пределах ... 20 000 Гц, и сравнивать по громкости звуки различной часто. Это позволяет построить так называемые кривые равной гром- ' ости (изофоны), приведенные на рис. 4.11. В тех же координатах рис.

4.11 пунктирной кривой ограничена область, занятая зву:- ми речи, т.е. теми акустическими колебаниями, которые спо'обен создавать голосовой аппарат человека. В зависимости от частоты звуки равной громкости имеют раз'ичный уровень |„поэтому для оценки субъективного ощущеия введено понятие уровня громкости Е,. Под уровнем гром- "ости понимают уровень звукового давления равногромкого вука частотой 1000 Гц.

Для того чтобы отличить уровни гром- ости от уровней звукового давления, ввели новое наименова,' ие единиц уровня громкости — фон. Как видно из кривых (см. ис. 4.11), на низших частотах уровень громкости много ниже :: ровня звукового давления. Ослабление относительного уровня '" а низших частотах при общем снижении громкости ведет к исению звучания. 95 20 50 10 5.10 10 5 10 10 Гц Рис. 4.11.

Кривые равной громкости Ухо человека воспринимает на слух колебания сложной формы как музыкальные звуки, имеющие определенную высоту. Чем больше основная частота звука, тем больше высота ощущаемого звука. Чувствительность уха к небольшим изменениям высоты очень велика. Она максимальна в диапазоне 500...4000 Гц, где человек способен различать разницу по частоте всего на 0,35%. В то же время при определении высоты тона раздельно звучащих звуков возможны большие погрешности, На частотах выше 3000 Гц ощущение приращения высоты тона намного меньше фактического изменения частоты звука.

Ф Изофоны (см. рис. 4.11) определены для чистых тонов в условиях практически полной тишины. Наличие мешающих звуков приводит к увеличению порога слышимости. Это явление называется маскировкой. Разность между порогом слышимости маскируемого 9б в присутствии мешающего сигнала и в тишине является мерой " кировки. Наибольшее маскирующее действие оказывают зву', близкие по частоте к маскируемым. При маскировке чистым ом существенно, лежит ли его частота выше или ниже частоты кируемого тона, В последнем случае маскирующее действие знаельно больше.

При маскировке тонального сигнала шумами кирующее действие оказывают только те составляющие шу:в, частоты которых лежат в пределах соответствующей критикой полосы слуха. Под критическими полосами слуха понима" интервалы частот, в пределах которых должны находиться со- вляющие сложного звука, чтобы их интенсивности суммиро"' ись.

::::. Явление маскировки широко используется для активной за- М ты информации от утечки в акустическом канале. ": Слуховое восприятие зависит от длительности воздействия звука. правильного восприятия высоты тонального сигнала нужно, ы его длительность была не менее 20 ... 30 мс. При увеличении тельности воздействия такого сигнала растет ощущение громи. При длительности воздействия 150... 200 мс это ощущение овится максимальным. Дальнейшее увеличение длительности '-эдействия приводит к постепенному уменьшению ощущения мкости (адаптация). ,:.,: Важным свойством слуха является бинауральный эффект. В засимости от угла прихода звуковой волны сигналы, воздейству'' ие на правое и левое ухо, могут в большей или меньшей сте''ни отличаться как по фазе, так и по амплитуде.

Слуховой ана' затор позволяет человеку определять направление на источник 'ука. Наибольшая точность локализации получается на средних стотах. Если источник находится впереди слушателей, то точ''сть локализации в горизонтальной плоскости достигает 2...4. : и изменении направления на 180'точность локализации резко ает. В области высших звуковых частот локализации помогает 'менение спектра, вызываемого экранирующим действием го' вы. Поэтому способность локализации сохраняется несмотря на , что сравнение по фазе становится невозможным.

4.4. Геофизические поля 4.4.1. Сейсмические поля и волны ;- Технические средства разведки эффективно работают с сейс'ическими и гравитационными полями. Поэтому и в таких полях ' зникает проблема защиты информации. :":; Для сейсмической разведки информативны волны, распростющиеся в земной коре. Принимая сигналы, переносимые этиволнами, можно обнаруживать, идентифицировать и пеленго:Куприянов 97 вать источник сейсмических колебаний.

Для иллюстрации и опи сания основных закономерностей формирования и распростране ния волн от сейсмического источника необходимы некоторые эле ментарные понятия о напряжениях и деформациях в земной коре 1141* Если на тело действуют внешние силы, то внутри него уста навливается уравновешенная система внутренних сил. Напряжение представляет собой меру интенсивности, с которой действуют эти сбалансированные внутренние силы. Напряжение, действующее на некоторую площадку любой поверхности внутри тела, можно разложить на две компоненты: нормальную, направленную перпендикулярно этой площадке, и сдвиговую (тангенциальную), лежащую в плоскости площадки. В любой точке находящегося в напряженном состоянии тела можно выделить три ортогональные плоскости, на которых напряжения полностью являются нормальными. Вдоль этих плоскостей не действуют сдвиговые напряжения.

Пересечение этих плоскостей определяют три ортогональные оси, называемые главными осями напряжений, а нормальные напряжения, действующие в этих направлениях, называются главными напряжениями. Каждое главное напряжение отражает равновесие равных, но противоположно направленных компонент сил. Напряжение считается сжимающим, если силы направлены навстречу друг другу, и растягивающим, если они направлены в противоположные стороны. Если внутри тела все главные напряжения равны по величине, то режим напряжений называется гидростатическим по аналогии с напряжениями в объеме жидкости, находящейся в покое. В гидростатическом поле напряжений сдвиговых напряжений не существует.

Если главные напряжения не равны, сдвиговые напряжения действуют вдоль всех поверхностей внутри напряженного тела, за исключением трех ортогональных плоскостей, пересекающихся по главным осям. Тело под действием напряжений испытывает изменение формы и (или) размеров, т.е. деформируется. Вплоть до некоторого предельного значения напряжения, называемого пределом текучести материала, величина деформации изменяется пропорционально приложенному напряжению (закон Гука). Упрутая деформация обратима: снятие напряжения ведет к снятию деформации. Если напряжение превысит предел текучести, деформация оказывается нелинейной и становится частично необратимой: возникает остаточная (пластическая) деформация.

Характеристики

Список файлов книги