Технические средства защиты информации. Курс лекций. Часть 1 (1151960), страница 6
Текст из файла (страница 6)
3.12.Рис. 3.12. Трубчатый микрофон.Основой микрофона является звуковод ввиде жесткой полой трубки диаметром 10-30ммсоспециальнымищелевымиотверстиями, размещенными рядами по всейдлине звуковода, с круговой геометриейрасположения для каждого из рядов.Очевидно, что при приеме звука с осевогонаправления будет происходить сложение вфазе сигналов, проникающих в звуководчерез все щелевые отверстия, посколькускорости осевого распространения звука внетрубки и внутри нее одинаковы.Когда же звук приходит под некоторым углом к оси микрофона, то это ведет к фазовомурассогласованию, так как скорость звука в трубке будет больше осевой составляющей скоростизвука вне ее, вследствие чего снижается чувствительность приема.
Обычно длина трубчатогомикрофона от 15-230 мм до 1 м. Чем больше его длина, тем сильнее подавляются помехи сбоковых и тыльного направлений.46«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»(МГТУ им. Н.Э. Баумана)Технические средства защиты информацииГрадиентные микрофоны высоких порядков. В отличие от фазированных приемныхакустических решеток, использующих операцию сложения акустических сигналов,градиентные микрофоны основаны на операции вычитания по направлению приходасигнала.
Это ставит их априори в невыгодное положение по пороговой чувствительности,поскольку каждое вычитание ослабляет сигнал, но статистически суммирует внутренниепомехи. В то же время сама по себе операция вычитания позволяет конструироватьнаправленные системы малых размеров. Простейшим градиентным направленныммикрофоном является микрофон, реализующий градиент первого порядка (рис. 3.13).Он представляет собой два достаточноминиатюрныхиблизкорасположенныхвысокочувствительных микрофона М1 и М2,выходные сигналы которых электрически (илиакустически) вычитаются друг из друга, реализуя вконечных разностях первую производную звуковогополя по оси микрофона и формируя диаграмму видаcos Q, где Q - угол прихода звука..Тем самым обеспечивается относительное ослабление акустических полей с боковых направлений(О - 90°).
Градиентными микрофонами высоких порядков называют системы, реализующие47пространственные производные 2-го, З-го и более старших порядков«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»(МГТУ им. Н.Э. Баумана)Технические средства защиты информации3. Как сравнивать и оценивать направленные микрофоны?Основной пользовательской характеристикой направленных микрофонов являетсядальность их действия в конкретных условиях.
Для открытого пространства и изотропныхи независимых по угловым направлениям внешних акустических помех дальностьдействия R связана:а) со спектральным отношением сигнал/помеха q на выходе направленного микрофона,б) со спектральным уровнем речи Вр;в) со спектральным уровнем внешних акустических помех Вш соотношением вида:q=Bp-Bш-20 lg R+G-Bп(3)где G - так называемый коэффициент направленного действия микрофона (дБ),Вп - пороговая акустическая чувствительность микрофона (дБ).Входящий в формулу (3) коэффициент G направленного действия характеризует степеньотносительного подавления внешних акустических помех: чем он больше, тем сильнееэто подавление.
Теоретически он связан с нормированной диаграммой направленностимикрофона F (Q,j ) соотношением вида:(4)48«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»(МГТУ им. Н.Э. Баумана)Технические средства защиты информациигде Q - угол прихода звуковой волны по отношению к оси микрофона;j - угол прихода звуковой волны в полярных координатах плоскости,перпендикулярной оси.
Например, для трубчатого микрофона, когда(5)где l -длина волны звука. а L - длина трубки, имеем ( при L = l . ):G = 4 L/l .(6)Аналогично выводится приближенная формула для коэффициента направленногодействия параболических микрофонов и фазированных плоских решеток:G = 4p (S/l 2)(7)где S - площадь входной аппертуры; l .- длина волны звука. Для градиентныхмикрофонов n-го порядка при оптимальной обработке сигналовG=n (n+1)(8)где n - порядок градиента.49«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»(МГТУ им. Н.Э. Баумана)Технические средства защиты информацииПри известных значениях величины G формула (3) достаточна для получения абсолютныхоценок ожидаемого спектрального отношения сигнал/помеха, если известны условия. Но вомногих случаях знания этих условий бывают неточны.
Поэтому более оправданноиспользовать не абсолютные, а относительные оценки дальности, как не требующие точныхзнании условии, поскольку сопоставление происходит при их равенстве. Принимая такуюидеологию, сравним возможности направленных микрофонов с возможностями невооруженного специальными устройствами человеческого слуха. Формально для него можнозаписать соотношение, аналогичное (3).
В результате сравнения получим:R=R0 x 10 0,05 (G-G0) – 0,005 D Bп(9)Здесь R0 - дальность слышимости звука органом слуха;R - дальность действия направленного микрофона с тем же качеством контроля.Go - коэффициент направленного действия органа слуха человека (режим биноуральногопрослушивания ).D Bп - разность пороговой чувствительности направленного микрофона и органа слуха.
Нарис. 3.14 представлен график зависимости относительной дальности действия R/Roнаправленного микрофона как функции его коэффициента направленного действия G дляслучая, когда D Bп = О (вариант технически реализуем). Коэффициент Go направленногодействия органа слуха человеком принят равным 6 дБ.50«Московский государственный технический университет имени Н.Э.
Баумана»(МГТУ им. Н.Э. Баумана)Технические средства защиты информацииИз графика видно, что при G = 15 дБ (такое значение G примерносоответствует данным для большинства достаточно хорошихмикрофонов типа фазированных решеток и параболического типа)направленный микрофон позволит реализовать дальность контроляпримерно в 3 раза большую, чем расстояние Ro, при котором звуквоспринимается человеком без специальных приспособлений.Сопоставление проводится в одинаковых условиях для одного и тогоже источника звука.Рис.
3.14. График зависимостиотносительнойдальностидействия R/Ro направленногомикрофона.Возможно применение направленных микрофонов и в закрытыхпомещениях, для которых обязателен учет реверберации, то естьотражений звуковых сигналов от стен помещений и предметовинтерьера.Формально в этих условиях соотношение (8) остается справедливым,есливместоGиспользоватьприведенныйкоэффициент0направленного действия G :G0=(G+R)/(1+R)(10)где R - некоторый параметр, учитывающий площадь поверхностиобъема (так называемое акустическое отношение).51«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»(МГТУ им.
Н.Э. Баумана)Технические средства защиты информацииМикрофон "ЮконТехнические характеристики:Звуковое усиление микрофона, дБ - 0-66;Частотный диапазон микрофона, Гц - 500-10000;Чувствительность микрофона по свободному полю на частоте 1000 Гц,мВ/Па - 20±5Уровень эквивалентного звукового давления, дБ – 20;Габаритные размеры, мм - 310х45х30;Масса микрофона, г – 130;Источник/Напряжение питания - CR 123A/3В;Время непрерывной работы, час.
– 300.Усилитель «Уха». Описание Увеличение на 40 децибел окружающегозвука, источник которого находится на расстоянии до 90 метров отмикрофона. Автоотключение при входящем звуке > 95 децибел Питание Усилитель «Уха»(bionic ear & booster) 9 V батарея Заряда батареи хватает на 40 часов непрерывной работы Вес(с упаковкой) - 794 гр. Комплектация: Профессиональный микрофоннаправленного действия для усиления звука - 1 шт. Инструкция поэксплуатации - 1 шт.52«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»(МГТУ им. Н.Э. Баумана)Технические средства защиты информацииМикрофон и наушникиПрименение микрофонаМикрофон направленного действия с биноклем (рис. 3.16)идеально подходит длянаблюдения.
Мощная системарегистрации звука усиливает звук до 70 децибел и позволяетслышать негромкий разговор, или шумы на расстоянии до 100 м.Для увеличения направленности и кучности сбора звуков вСостав микрофонамикрофоне направленного действия используется пластиковаяпараболическая тарелка.Наличие в микрофоне направленного действия встроенного диктофона позволяет записыватьразговоры.
Встроенный бинокль имеет 8-ми кратное увеличение. При этом для более удобногонаблюдения ободок выполнен из мягкой резины, что позволяет очень плотно прижать глаз кобъективу. 1. Параболическая пластиковая тарелка для более качественного сбора звуков. 2. Суперчувствительный направленный микрофон 3. Кнопка включения микрофона направленногодействия, типа "курок".
4. Объектив бинокля, 8-ми кратное увеличение. 5. Регулятор громкостизвука. 6. Кнопка включения диктофона. 7. Кнопка выключения диктофона. 8. Регулировканаушников Производитель: Sonic Technology Products - США, изготовлено в Китае.53«Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана»(МГТУ им. Н.Э. Баумана)Технические средства защиты информацииРис. 3.17. Миниатюрный радиомикрофон МР1Технические характеристики:- дальность действия (метров)* 300;- ток потребления (ма): 4;- питание (Вольт): 3;- габариты (мм): 20х20х7;- температурный диапазон: от -20 °C до +40 °C;- рабочая частота (Мгц): 88-108 (регулируемая);- источник питания: один элемент Alkaline Battery CR2032.*Дальность действия указана максимальная в условиях прямой видимости.54«Московский государственный технический университет имени Н.Э.
Баумана»(МГТУ им. Н.Э. Баумана)Технические средства защиты информацииРис. 3.18. Радиомикрофоны1.Профессионально изготовленный радиомикрофон для монтирования в электрические розеткиили аналогичное оборудование, передает информацию на значительное расстояние до 500 м.2.Радиомикрофон в шариковой ручке рассчитан на относительно кратковременную работу ипередает информацию на расстояния до 150 м.3.Радиомикрофон грамотно спрятанный в часах..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
