Зайцев А.П. и др. Технические средства и методы защиты информации (7-е издание, 2012) (1095365), страница 69
Текст из файла (страница 69)
6.1.Главное окно программы имеет две основные области:– панель измерительного модуля;– панель источника тестового акустического сигнала.344Рис. 6.1. Внешний вид главного окна СПО «Спрут-7»На панели спектров могут быть одновременно отображены два спектравходного сигнала. Выбор этих спектров осуществляется пользователем, который определяет, что отображается в качестве спектра №1 из перечня:• усредненный спектр;• накопление максимумов;• накопление минимумов,а что отображается в качестве спектра №2 из перечня:• текущий спектр;• усредненный спектр;• накопление максимумов;• накопление минимумов;• образец.В качестве образца может быть загружен из файла сохраненный ранееспектр.При работе с программой пользователю для анализа информации предоставляются графики, показанные на рис.
6.2. График октавных фильтров(см. рис. 6.2, а) отображает значения с использованием октавного фильтра сцентральными частотами: 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Значения отображаются в децибелах.345дБ120а8040050 0100020004000Октава, Гц31506000 Октава, ГцдБ12080б40031 550080012502000дБ12080в400LineABПоло саCDдБ/В-40г-80-120-160200040006000800010000ГцРис. 6.2. Графики фильтров и спектра сигнала: а – октавных фильтров; б – третьоктавных фильтров; в – полосных фильтров; г – спектра сигнала346График третьоктавных фильтров (рис. 6.2, б) отображает значения с использованием третьоктавных фильтров с центральными частотами: 315, 400,500, 630, 800, 1000,1250,1600, 2000, 2500, 3150, 4000, 5000, 6300, 8000 Гц. Значения отображаются в децибелах.График полосных фильтров (рис.
6.2, в) отображает значения с использованием полос типа: Фильтр A, Фильтр B, Фильтр C, Фильтр D, Линейныйфильтр. Значения измеряются соответственно в: дБА, дБB, дБC, дБD, дБLin.График спектра сигнала (рис. 6.2, г) отображает спектральную характеристику сигнала в диапазоне от 25 до 12500 Гц.
Значение спектральных составляющих отображаются в дБ/В и В (с перестраиваемым множителем).Последним на рынке появился комплекс «Гриф». Так как данный комплекс не имеет расчетной программы для вычисления интегрального индексаартикуляции речи R и зависимости словесной разборчивости речи W от интегрального индекса артикуляции речи, то все вычисления производятся по методике, изложенной в [41].Согласно методике спектр разбивается на N в общем случае произвольных частотных полос, но чаще всего октавных или третьоктавных. Для каждой i-й частотной полосы на каждой среднегеометрической частотеf ср i = f в i f н i определяется формантный параметр ΔAi , характеризующийэнергетическую избыточность дискретной составляющей речевого сигнала:ΔAi = Lc i − Ai , дБ,(6.1)где Lci – средний спектральный уровень речевого сигнала в контрольной точке для i-й спектральной полосы; Ai – средний спектральный модальный уровень формант в той же полосе.Значение формантных параметров определяются по графику рис.
6.3 приусловии f = f cp i или по формуле⎧⎪200/ f 0,43 − 0,37, если f ≤1000 Гц;ΔА( f cp i ) = ⎨0,69, если f > 1000 Гц,⎪⎩1,37 + 1000/fгде ΔА( f cpi ) = ΔAi .(6.2)Для каждой i-й частотной полосы определяется весовой коэффициентki = k ( f вi ) − k ( f нi ) как разность весовых коэффициентов для верхней и нижнейграничных частот частотной полосы спектра речевого сигнала. Весовой коэффициент ki характеризует вероятность наличия формант речи в частотнойполосе.347ΔA, дБ3020100-1010020050030010002000300010000 f, ГцРис.
6.3. Разница между спектральным уровнем речи и формантВесовые коэффициенты k ( f в i ) и k ( f н i ) находятся по кривой рис. 6.4 илирассчитываются по формулам⎧⎪2,57 ⋅10− 8 f 2,4 , если 100 < f < 400 Гц;k(f) = ⎨−4 1,18), если 400 < f < 10000 Гц,⎪⎩1 − 1,074exp(−10 ⋅ fесли f = f в i и f = f н i .(6.3)k1,00,80,60,40,2010020030050010002000 3000Рис.
6.4. Формантное распределение348500010000 f, ГцНа среднегеометрической частоте f срi для каждой частотной полосы покривой рис. 6.5 или по формулам⎧0,78 + 5,46exp[−4,3 ⋅10−3 (27,3 − Q i ) 2 ]⎪, если Qi ≤ 0;0,1Q⎪1 + 10 ipi = ⎨2−3⎪ 0,78 + 5,46exp[−4,3 ⋅10 (27,3 − Q i ) ]1, если Qi > 0−⎪0,1Q1 + 10 i⎩(6.4)определяется коэффициент восприятия формант человеком pi, характеризующий вероятное относительное количество формантных составляющих речи суровнями интенсивности выше порогового значения.р1,00,80,60,40,20-30-20-100102030Q, дБРис.
6.5. Зависимость коэффициента восприятия формант рот относительного уровня интенсивности формант QВ (6.4) приняты обозначения:Qi = Ai − Lш i = qi − ΔAi – относительный уровень интенсивности формант;Lш i – уровень шума в i-й спектральной полосе;qi = Lc i − Lш i – отношение «уровень речевого сигнала/уровень шума» вi-й спектральной полосе.С учетом ранее определенных значений рассчитываются спектральныйиндекс артикуляции речи в i-й спектральной полосе частотного диапазона349Ri = pi ki(6.5)и интегральный индекс артикуляции речиR = ∑ Ri .(6.6)iСловесная разборчивость речи определяется как⎧1,54 R 0,25 [1 − exp(−11R )], если R < 0,15;⎪W =⎨(6.7)11R), если R ≥ 0,15.⎪1 − exp(−1 + 0,7 R⎩Рассмотрим некоторые особенности акустических и виброакустическихисследований ВП.На рис.
6.6 схематично показано выделенное помещение с некоторымиважными потенциальными каналами утечки акустической и виброакустической информации, к которым относятся оконные и дверные проемы, стены иперегородки, перекрытия потолка и пола, система вентиляции, система отопления.Согласно схеме помещения акустические исследования необходимо проводить для ограждающих конструкций (дверные проемы, стены и перегородки, перекрытия потолка и пола), а виброакустические – для инженерных конструкций (системы отопления и вентиляции), окон и железобетонных элементов ограждающих конструкций.Рис.
6.6. Схема выделенного помещения350Измеряемая конструкция1мАкустическийизлучатель1,5 м0,5 мМикрофон А0,5 мМикрофон ВАкселерометрРис. 6.7. Схема измерения акустических и виброакустических характеристикстены (перегородки)При акустических измерениях измерительные приборы располагаютсясогласно стандартной схемы – излучатель тестового сигнала (экранированнаяакустическая колонка) располагается на расстоянии 1,0 м от конструкции навысоте 1,5 м от пола; первый микрофон, измеряющий уровень падающей наконструкцию звуковой волны, располагается на расстоянии 0,5 м перед конструкцией; второй микрофон, измеряющий уровень прошедшей через конструкцию звуковой волны, устанавливается на расстоянии 0,5 м за конструкцией (рис. 6.7).Если стена однородна, то достаточно одного или двух замеров вдоль стены.
Если же стена неоднородна или имеет трещины и отверстия, то числоконтрольных точек необходимо увеличить, располагая их через 1,5…2 м другот друга [38]. Для неоднородной стены измерению подлежит каждый ее элемент в отдельности и выводы делаются по наиболее «слабому» элементу.Аналогично выполняются измерения и по виброакустическому каналукак при первоначальных исследованиях, так и при проверке эффективностисредств активной звуковой защиты.Измеритель вибрационных ускорений (акселерометр) крепится плотно кстене с противоположной стороны с помощью специального клея или приспособлений. Крепление акселерометра к рыхлой штукатурке, обоям и прочиммягким покрытиям недопустимо, так как в этом случае результаты измеренийбудут ошибочны из-за гашения виброколебаний этими материалами.На рис.
6.8 показана типовая схема измерения перекрытия пола. Расположение акустического излучателя согласно регламентирующим документам351может быть иным, чем показано на схеме, – допускается его установка наместе источника звука (рабочий стол руководителя, трибуна для выступленийи т.д.). При этом размещение датчиков не меняется.АкустическийизлучательМикрофон А1,5 м0,5 мИзмеряемая конструкция0,5 мАкселерометрМикрофон ВРис. 6.8. Схема измерения акустических и виброакустическиххарактеристик перекрытия полаСхема измерения перекрытия потолка несколько отличается от схемыизмерения перекрытий пола.
Излучатель в обоих случаях размещается надполом, а микрофоны А и В – по обе стороны ограждающей конструкции.При измерениях перекрытия потолка микрофон А размещается под потолком на расстоянии 0,5 м и развернут вертикально вниз (к источнику тестсигнала).Микрофон В располагается над полом вышерасположенного помещения(т.е. над перекрытием потолка) на высоте 0,5 м и направлен вертикально вниз.Расположение микрофона В не зависит от наличия фальш-потолка.Вибрационный канал утечки надо рассматривать (кроме окон) на границеконтролируемой зоны, так как внутри зоны перехват информации обязаныисключить службы защиты информации заказчика.На рис.
6.9 показана схема измерения акустических характеристик двойного дверного проема.352Измеряемая конструкция(двойной дверной проем)1мАкустическийизлучатель0,5 м1,5 м0,5 мМикрофон ВМикрофонАРис. 6.9. Схема измерения акустических характеристик двойного дверного проемаПри акустических измерениях необходимо следить, чтобы полотна дверей были плотно прикрыты и имели звукопоглощающие уплотнения.На рис.
6.10 показана схема измерений на окне. Следует заметить, чтоокна в общем случае могут служить оптическим, акустическим, виброакустическим и оптико-электронным каналами утечки речевой информации. Еслиокна расположены на нижних этажах, то проведение акустических измеренийна звукоизоляцию оконных проемов не представляет особого труда. Они проводятся по рассмотренной схеме.Измерения защищенности по вибрационному каналу на остеклении оконс помощью оптико-электронной аппаратуры дистанционного прослушиванияречи надо проводить с учетом некоторых особенностей, связанных с вертикальными размерами окон. Верхняя часть окон в большинстве случаев расположена значительно выше осевой линии акустического излучателя (выше 1,5 мот пола).При проведении измерений в нижней и верхней частях окна на одинаковых предписанных расстояниях микрофона А (0,5 м) от плоскости стекол значение уровня падающей звуковой волны в верхней части окна будет на3…8 дБ ниже, чем в нижней части [38].При расчетных соотношениях сигнал/шум вблизи нормативных значенийэто может привести к ошибочным выводам.
Поэтому для исключения подоб353ной ситуации необходимо повторить измерения, поместив микрофон напротив центров верхних фрамуг.В коробе распространяется сферическая звуковая волна со снижениемзвукового давления пропорционально третьей степени расстояния от источника звука. Поэтому расчеты защищенности в плоскости решетки и на расстоянии 0,5 м будут отличаться в несколько раз [38].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
