Инженерные конструкции (ИК).

Контролируемая зона. Как указывалось выше - конкретное, «привязанное» к потенциальным каналам утечки.

Исследуемое помещение должно быть проанализировано, в первую очередь, с точки зрения определения конкретных границ контролируемой зоны, причем раздельно для акустических (вклю­чая непреднамеренное прослушивание) и вибрационных каналов. Отметим, что информация о границах контролируемой зоны долж­на быть сформирована до начала специальных исследований и ее подготовка не входит в комплекс специальных исследований. Это исходные данные заказчика.

Так, например, граница КЗ для акустической речевой информа­ции (за счет непреднамеренного прослушивания) может пройти по ограждающим конструкциям, а в системе вентиляции - по плоско­сти вентиляционной решетки в ближайшем к ВП помещении напро­тив. А может пройти и по технологическому окну в вентиляционном коробе в фальшпотолке коридора непосредственно рядом с выде­ленным помещением. Внешняя стена выделенного помещения (стена здания), включая окна, может быть границей контролируе­мой зоны, если это первый этаж, а если это более высокий этаж и потенциальный противник не может находится вблизи нее, то в этом направлении канал утечки (акустический, за счет непредна­меренного прослушивания) может отсутствовать. Вариантов может быть много, и каждый является основанием для проведе­ния/непроведения измерений в том или ином направлении.

Аналогично анализируются потенциальные вибрационные кана­лы возможной утечки по отношению к границам контролируемой зоны для них. Так, например, при наличии собственного, располо­женного в пределах контролируемой зоны теплопункта (котельной) система отопления вообще не образует канала утечки. А при нали­чии прямого городского теплоснабжения придется решать, где пройдет граница контролируемой зоны для данного канала - по трубам на выходе из здания или по трубам при выходе из выделен­ного помещения. Разница для специальных исследований весьма существенная.

Вид проводимого контроля (аттестационный или текущий).

Виды разведок, которым осуществляется противодействие, ви­ды каналов утечки и конкретные направления.

В этом разделе, на основании всего вышеизложенного и изна­чальной задачи, определяются все основные элементы выделен­ных помещений, которые должны быть инструментально исследо­ваны (измерены).

Описание применяемых мер и средств защиты.

В разделе описываются все меры и средства защиты. В первую очередь - активные, т.е. системы акустического и/или вибрационно­го зашумления. Пассивные меры типа звукопоглощающих покры­тий, прокладок, обшивок, уплотнителей и т.д. обычно уже описаны выше. В данном разделе рекомендуется приводить фотографии и/или схемы размещения колонок или вибродатчиков зашумления, указывать схемы их подключения к генераторам и другую инфор­мацию, облегчающую выбор конкретных точек измерения с целью оценки эффективности систем защиты.

Перечень измерительной аппаратуры. Содержание этого раздела достаточно подробно изложено выше.

Таблицы результатов измерений и расчета показателя про­тиводействия. В данном разделе приводятся краткие условия про­ведения измерений, размещения конкретных точек измерений и элементов измерительного комплекса. Рекомендуется приводить фотографии размещения элементов измерительного комплекса по отношению к измеряемым конструкциям или давать схемы их раз­мещения. Как правило, это проще и информативнее, чем словесное описание. Для конкретных точек, отличающихся по методике заме­ра от других, рекомендуется описывать эти отличия.

В точном соответствии с норматив но-методически ми докумен­тами по акустической разборчивости речи (АРР) рассчитываются соотношения сигнал/шум в каждой октавной полосе, а если хоть одно из них не соответствует норме, то рассчитывается значение словесной разборчивости.

В Приложении к настоящему пособию приведены примеры таб­лицы измерений и расчетов в соответствии с нормативно-методическими документами по акустической разборчивости речи.

Формируемые системой «Шепот» таблицы измерений, несколько отличаются от рекомендуемых в нормативно-методическими доку­ментами по акустической разборчивости речи. Включая в себя все предусмотренные параметры и ряд дополнительных, они имеют более логичную, на наш взгляд, структуру, более информативны и «читабельны».

Заключение. В этом разделе приводятся сводные выводы по защищенности (или незащищенности) всех ОК и ИК исследованных ВП и эффективности эксплуатируемых САЗ.

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ

Вся утвержденная методика измерений в области акустики и виброакустики основана на измерении двух величин - звукового давления (в воздушной среде) и виброускорения (на поверхности твердого тела). Оба параметра измеряются специализированными приборами - шумомерами с подключаемыми к ним датчиками - мик­рофоном и акселерометром. Дополнительно необходим источник акустического тест-сигнала, т.е. генератор-усилитель с акустическим излучателем - колонкой. Поскольку чаще всего измерения проводят­ся на шумовом тест-сигнале (что не исключает и других сигналов), то источник желательно иметь «шумовой». Звуковое давление, разви­ваемое на расстоянии 1 м источником желательно иметь не менее 100 дБ. При меньших величинах акустического давления выделение опасных сигналов на фоне помех канала утечки достаточно сложно или вообще невозможно. Крайне желательно иметь возможность гибко регулировать амплитудно-частотные характеристики источника. Зачастую бывает необходима возможность увеличения уровня сиг­нала в заданной полосе частот.

Сам шумомер должен быть по классу точности не ниже II класса (как и входящие в его состав измерительный микрофон и акселе­рометр).

В настоящее время имеет «хождение» достаточно большое коли­чество шумомеров фирмы RFT (бывшая ГДР) моделей 00 017, 00 23, 00 019 и др. Это достаточно удобные, малогабаритные носимые приборы I-II классов. Применяются и отечественные аналоги (шу-момеры серии ВШВ). Вполне успешно эксплуатируются и «старень кие», и современные шумомеры известнейшей фирмы В&К разных моделей. В принципе, не столь важно чьего производства прибор, лишь бы он отвечал необходимым требованиям, был исправен, поверен и числился в Государственном реестре.

К микрофонам особых требований не предъявляется, лишь бы они были достаточной точности. Практически все сейчас использу­ют стандартные полудюймовые конденсаторные микрофоны. Мо­делей таких микрофонов огромное количество и перечислять их не имеет смысла. Необходимо отметить только, что использование в таких микрофонах поляризующего напряжения (обычно 200 В) и высокое выходное сопротивление самого капсуля приводит к необ­ходимости эксплуатировать их при непосредственном подключении к шумомеру (или предусилителю) без соединительных кабелей. А если есть выносной предусилитель, то он связан с шумомером доста­точно толстым, многожильным кабелем, который далеко не всегда можно «просунуть» в какую-нибудь узкую щель. Весьма эффектив­ным выходом из этого положения является применение ICP мик­рофонов и акселерометров, которые малогабаритны, включают в свой состав предусилитель и имеют весьма низкие (от единиц до сотен Ом) выходные сопротивления. Их питание производится по сигнальному коаксиальному кабелю. Этот кабель может быть вы­полнен весьма тонким и гибким. Длина кабеля может доходить до десятков метров.

Примерно то же можно сказать и об акселерометрах. Пригодна для использования любая модель, если она исправна и поверена, однако есть и дополнительные требования. Масса акселерометра должна быть как можно меньше, чтобы не вносить заметную по­грешность при установке на стекло (желательно не более первого десятка грамм), а их чувствительность - не ниже 50 мВ/мс². Для измерений в особо «тихих» условиях уровень собственных шумов акселерометра должен быть минимально возможным.

Для зарядовых акселерометров паспортную чувствительность нетрудно пересчитать через входные параметры предварительного усилителя. Собственная резонансная частота акселерометра должна лежать заметно выше рабочего диапазона частот (жела­тельно выше 8 кГц). Это особенно важно при установке акселеро­метра на «игле», когда его резонансная частота резко снижается.

Кроме всего перечисленного, обязательным элементом ком­плекса средств измерения является акустический калибратор (эта­лон звукового давления). Моделей таких калибраторов более чем достаточно. Это и «старенькие» PS-101, 0005 (RFT), современные CAL-200, CAL-250 (L&D), несколько моделей В&К, отличающиеся, практически в основном ценой. Любая из этих моделей, соответст­вующим порядком поверенная, может применяться. Калибровка микрофонов необходима перед каждой серией измерений. Особен­но при измерении температуры окружающей среды, атмосферного давления (например, при измерениях в двух помещениях, разде­ленных несколькими этажами). Профессиональный метролог доба­вит: «Откалибровать «до» и «после» измерения».

Отдельно необходимо сказать о существующих автоматизирован­ных измерительных системах (комплексах). Таких систем, в настоящее время существует три. Это комплексы «Трап», «Спрут» и «Шепот», имеющие соответствующие сертификаты Гостехкомиссии РФ.

Комплекс «Трап» реализует методику измерения, отличающуюся от утвержденной и действующей. Кроме того, используя в качестве тест-сигнала «плавный тон», этот комплекс может давать заметные ошибки за счет неизбежной интерференции тестового сигнала в исследуемом ВП. Практически им необходимо выполнять в каж­дой точке не одно, а несколько измерений с усреднением получен­ных результатов.

Комплексы «Спрут» и «Шепот» лишены этого недостатка и пол­ностью реализуют утвержденную методику измерений.

К числу отличий (и преимуществ) комплекса «Шепот» можно от­нести применение в его составе современного интегрирующего шу-момера Larsen&Davis модели 824. Прецизионный интегрирующий шумомер I класса, введенный в Госреестр средств измерений, по­зволяет выполнять не одно, а огромное количество измерений (ка­ждые 125 мс), усредняя результат за установленное оператором время. Такой метод измерения точно соответствует метрологиче­ским стандартам и стандартам по измерениям в области акустики и виброакустики.

Кроме того, система «Шепот» автоматически «выбирает» мини­мальные значения при измерении уровней фоновых шумов (что предписано действующей методикой).

Источник тестового акустического сигнала «Шорох-2МИ» имеет пятиполосный эквалайзер, позволяющий менять его АЧХ.

Прецизионные поверяемые радиоканалы позволяют относить ICP микрофон и акселерометр на значительное расстояние от ком­плекса, размещать их практически в любых труднодоступных местах, в том числе и за стенами помещения и на других этажах. При под­ключении датчиков на кабелях длина последних составляет 20 м в штатной комплектации (может быть увеличена/уменьшена по от­дельному заказу).

Опционно в комплекте системы «Шепот» может поставляться высокочувствительный акселерометр РСВ 352В.

Система «Шепот» ведет базу данных по всем выполненным из­мерениям, «напоминает» оператору о необходимости описать все элементы выделенных помещений для протокола, значительно об­легчает настройку и оптимизацию средств активной защиты в вы­деленных помещениях.

Вообще применение автоматизированных систем при проведе­нии специальных исследований в области акустики и виброакустики предпочтительно, так как их использование исключает многие воз­можные ошибки оператора, значительно повышает точность изме­рений и упрощает создание финального протокола.

Особенности, специальные исследования в области акустики и иброакустики

На рис. 5.2 показано типовое выделенное помещение с типовым набором элементов, образующих потенциальные каналы утечки акустической и вибрационной информации {дверные и оконные проемы, вентиляция, система отопления).

Стрелками показаны некоторые из потенциальных направлений возможной утечки речевой информации. В соответствии с этим не­обходимо проводить измерения собственно ограждающих конст­рукций(стен, перекрытий потолка и пола) по акустическому каналу и по вибрационному, если такой канал оценивается. Для акустиче­ского замера элементы измерительного комплекса размещаются, штатно - излучатель тест-сигнала (колонка) в 1,0 м от конструкции (по нормали к ней) на высоте 1,5 м от пола, первый микрофон в 0,5 м от ОК, второй за ней, также в 0,5 м от ОК. Когда есть уверенность, что вОК нет «слабых» мест, достаточно одного, двух замеров вдоль стены. Если есть подозрения на трещины, проходы (отвер­стия) ит.д. необходимо увеличивать число контрольных точек. Максимально контрольные точки необходимо располагать через 1,5...2 м.

На рис. 5.3 - 5.4 изображены основные варианты размещения датчиков при измерениях основных ограждающих и инженерных конструкций.

Аналогично выполняются измеренияпо вибрационному каналу, втом числе и при оценке эффективности САЗ. В последнем случае надо иметь в виду, что необходимо контролировать отдельно каж­дый элемент ОК, например каждую отдельную плиту перекрытия пола (потолка) или отдельные конструкции стен (например, отдель­ные бетонные плиты). Размещая акселерометр, обязательно обра­тить внимание на то, что при любых вибрационных измерениях он должен размещаться на поверхности основной несущей конструк­ции (бетоне, кирпиче и т.д.). Измерения, при размещении акселе­рометра на рыхлой штукатурке, побелке, обоях, линолеуме и т.д. дают недостоверные результаты и недопустимы.

Приведенная схема является основной, типичной. В регламен­тирующем документе указывается, что допускается размещать ис­точник тест-сигнала иным образом - в точке локализации звука (проще говоря - за столом владельца кабинета, на месте кафедры докладчика и т.д.). В принципе это не меняет приведенную схему в части размещения датчиков. Какое размещение колонки избрать - дело оператора. В любом случае этот выбор должен быть обос­нован и изложен в соответствующем разделе протокола.

Некоторые особенности есть при измерениях перекрытий пола и потолка. Излучатель размещается штатно, над полом ВП, а микро­фоны № 1 и № 2 по обе стороны измеряемой ОК, как показано на схеме. Во время измерений перекрытия потолка микрофон № 1 размещается под потолком, на расстоянии 0,5 м от него, и развер­нут вертикально вниз. Микрофон № 2 - над полом в вышерасполо­женном помещении, также на высоте 0,5 м, ориентирован по нор­мали к плоскости потолка и направлен вниз. Если в выделенном помещении имеется фальш-потолок, то в любом случае микрофон размещается в 0,5 м от потолка помещения {подвесного, подшив­ного или основного перекрытия). Следует отметить, что вибрацион­ный канал утечки следует рассматривать (кроме окон) всегда «на границе КЗ», так как внутри КЗ технический перехват, как правило, исключен оргмерами, в обязательном порядке обеспечиваемыми заказчиком.

Схема расположения элементов измерительной системы (рис. 5.5) при измерениях защищенности дверей особых пояснений не требует, так как является всего лишь повторением схемы, приведенной на рис. 5.3. Необходимо только проследить, чтобы все двери (полотна дверей) были плотно закрыты. Аналогичная схема применяется и при измере­нии звукоизоляции оконных блоков (рис. 5.6).

Измерения защищенности по «вибрационному каналу (при по­мощи оптико-электронной (лазерной) аппаратуры дистанционного прослушивания речи)» на остеклении окон имеют следующие осо­бенности.

Как правило, часть фрамуг окон оказывается заметно выше осе­вой линии излучателя, которая должна быть расположена на высоте 1,5 м от пола. Если провести контрольные измерения уровня звуково­го давления падающей волны «внизу» и «наверху» на одинаковом штатном удалении от плоскости стекла 0,5 м, то, за редким исключе­нием, «наверху» значения окажутся на 3...8 дБ меньше, чем «внизу». При расчете соотношений сигнал/шум (или значений «W») вблизи критических (нормативных) значений это очень большая разница.

Поэтому, если при «нижнем, штатном» размещении микрофона расчеты показали величины, близкие к нормированным, необходи­мо повторить измерения, разместив микрофон № 1 (по высоте) на­против центров соответствующих фрамуг. Естественно, эта ситуа­ция и действия оператора должны быть отражены в протоколе.

Измерения в системе вентиляции (рис. 5.7) должны произво­диться следующим образом. Излучатель размещается вблизи входного окна вентиляции на высоте 1,5 м от пола, строго выдер­живать расстояние в 1 м, например, от стены нет необходимости. Микрофон № 1 размещается в 0,5 м по нормали от плоскости вен­тиляционного окна (решетки) и ориентируется по нормали к решет­ке. Второй микрофон размещается в плоскости ближайшего (по ходу короба вентиляции) вентиляционного окна, а не в 0,5 м от не­го. Данная рекомендация основывается на том, что если говорить о непреднамеренном прослушивании именно в этом случае, то по­стороннее ухо с той же вероятностью может оказаться в плоскости решетки, как и в 0,5 м от нее. В этом случае мы имеем дело не с плоской, а сферической звуковой волной и спадание уровня звуко вого давления с удалением происходит пропорционально третьей степени расстояния. Соответственно оценка защищенности в плос­кости решетки и в 0,5 м от нее будет отличаться многократно.

Уровень тест-сигнала (громкость звучания измерительной ко­лонки) устанавливается в зависимости от решаемой задачи. Общая рекомендация заключается в том, чтобы уровень измеряемого сиг­нала «на» или «за» исследуемой конструкцией не менее чем на 10 дБ превышал уровни фоновых шумов.

Однако и при невыполнении этого требования (при соотношении сигнала и шума менее 10 дБ) нормально составленная программа расчета (например, встроенная в ПО «Шепот-Интерфейс») учиты­вает влияние шумов и вносит соответствующие поправки. Однако точность и повторяемость результатов в этом случае снижается.

Обычно при измерениях на окнах, для одиночных стекол, доста­точно звукового давления около 60...65 дБ, для стеклопакетов -70...80 дБ. При оценке дверных проемов общего типа, даже двой­ных (выполненных без применения специальных мер акустической защиты), достаточно уровня 70...75 дБ. Для дверей с усиленной защитой - до 90 дБ. Для капитальных перегородок (стен) уровень тест-сигнала приходится поднимать до допустимого максимума. При этом допустимо повышать или понижать уровень тест-сигнала в какой-то отдельно взятой полосе, т.е. формировать неплоскую амплитудно-частотную характеристику (это возможно только при использовании соответствующего источника тест-сигнала, напри­мер «Шорох -2МИ»).

Отдельно следует рассмотреть вопрос об оценке уровней фоно­вых шумов. Говорить об этом имеет смысл только в привязке к кон­кретному средству измерения.

В подавляющем большинстве случаев уровень фоновых шумов для акустики составляет не менее 30 дБ, а для виброакустики – не менее 15...25 дБ, что должно учитываться при выборе измеритель­ной техники. В очень небольшом числе случаев, например, при из­мерениях в ночное время на капитальных строительных конструк­циях (особенно в загородной зоне) по вибрационному каналу или в очень тщательно звукоизолированных помещениях по акустическо­му каналу, реальный уровень фоновых значений виброускорения или звукового давления снижается до значений 4...6 дБ. В этом случае необходимо применение других моделей акселерометров (микрофонов) с меньшим уровнем собственных шумов.

Измерения системы отопления (рис. 5.8), т.е. оценку защищен­ности по вибрационному каналу, на трубах (стояках) отопления ре­комендуется производить следующим образом.

Акустический излучатель располагается в 1,0 м от плоскости ба­тареи отопления на обычной высоте от пола. Микрофон № 1 рас­полагается напротив центра батареи в 0,5 м от ее плоскости, на­правленной к излучателю. Акселерометр крепится на трубу (стояк) в10...15см от места выхода трубы из выделенного помещения (от стены, потолка, пола). Такое размещение применяется в том случае, когда границей контролируемой зоны для данного канала являются ограждающие конструкции помещения. Если же граница контролируемой зоны проходит в точке выхода основных трубопро­водов из здания, то прямой замер защищенности, как правило, не­возможен в связи со слишком значительным затуханием вибраци­онного тест-сигнала на пути от выделенного помещения до точки измерения акселерометром.

В этом случае надо размещать акселерометр ближе к выделен­ному помещению, там, где тест-сигнал имеет измеряемую величи­ну, а результаты измерения показывают выполнение условий за­щищенности (соседнее помещение, через помещение, ближайший этаж в сторону границы контролируемой зоны и т.д.). На основании такого измерения делается вывод, что на границе контролируемой зоны затухание много больше, следовательно, условия защищен­ности выполняются. Второй метод состоит в измерении реального затухания в канале утечки. Это позволяет оценить степень защи­щенности при очень значительных затуханиях в канале. Рассмот­рим этот метод подробнее.

Его физическая суть заключается в создании в канале утечки столь «большого» тест-сигнала, что его удается зафиксировать (из­мерить) над уровнем шумов на дальнем конце канала. Для создания такого высокого по величине сигнала его необходимо «вводить» в канал не путем «озвучивания», имеющего огромные потери при пе­реходе из воздушной среды в твердое тело, а непосредственно, с помощью соответствующего вибропреобразователя. Для этой цели весьма подходит преобразователь TRN2000 (а также КВП-2, КВП-6, КВП-8), который при подключении к генератору тест-сигнала «Шорох-2МИ» легко позволяют создать в трубопроводе тест-сигнал с уров­нем 120...130 дБ (относительно 1-Ю"⁶ м/с²). Для сравнения укажем, что с помощью акустического излучателя с уровнем звукового давле­ния около 100 дБ в том же трубопроводе не удается создать вибра­ционный сигнал (виброускорение) большее 75...80 дБ.

Созданный уровень тест-сигнала необходимо измерить во всех пяти октавных полосах в точке, отстоящей от возбуждающего пре­образователя не далее, чем на 10...15 см. Второй замер выполня­ется на границе контролируемой зоны (рис. 5.9). Разность между значениями тест-сигнала в этих двух точках и есть реальное зату­хание в канале. Обычно, в реальных условиях, во второй точке, тест-сигнал удается измерить над уровнем шумов при расстояниях (по погонной длине трубопроводов) не менее 50... 100 м (в основ ном, в зависимости от уровня сторонних шумов во второй точке). Если тест-сигнал не выявляется, допустимо первую точку (точку ввода тест-сигнала) приблизить к границе контролируемой зоны до появления тест-сигнала. Если удается измерить реальное затуха­ние не во всех пяти октавных полосах (например, в трех иди четы­рех), то можно рекомендовать «распространить» минимальное из полученных затуханий на те октавы, в которых его измерить не удалось. Обоснование такого решения ложится на оператора.

Далее производится измерение тест-сигнала в системе отопле­ния (колонка в 1 м от батареи, микрофон в 0,5 м, акселерометр на границе ВП). Полученные в обоих измерениях результаты обраба тываются следующим образом.

Как правило, значения во второй точке (при измерении затуха­ния) мало отличаются от уровня сторонних шумов (т.е. измеряется не «чистый» тест-сигнал, а его смесь со сторонними шумами). По­этому во второй точке следует измерять раздельно уровни помех (при выключенном источнике тест-сигнала) и смесь тест-сигнала с шумами (источник включен). Далее реальное затухание в каждой октавной полосе вычисляется по формуле:

где в i-й октавной полосе ΔVi- реальное затухание, дБ; V_1i- значе­ние тест-сигнала в точке 1(рядом с точкой его ввода, дБ); V_2i,_с+ш ^_ значение тест-сигнала в точке 2 (на границе КЗ, дБ); V_2i,_ш - значе­ние фонового шума в точке 2 (на границе КЗ, дБ);

При реальном замере будут получены приблизительно такие данные, приведенные в табл. 5.1.

Таблица 5.1

 

Fцент,ГЦ	V1,i,дБ	V2i,с+ш, дБ	V2i,ш, дБ	ΔVi
	113,7	28,3	28,4	-
	112,9	24,2		94,87
		24,3		88,57
	112,1	27,1		86,60
	109,3	25,3		89,87

Как видно из приведенной таблицы, реальные затухания для данного примера весьма значительны. В октавной полосе с цен­тральной частотой 250 Гц затухание не могло быть рассчитано, по­скольку тест-сигнал не выявлен над уровнем шумов.

Таким образом вычисляются реальные затухания в октавных полосах. Далее, для упрощения расчетов, примем, что минималь­ное из полученных значений используется при расчете защищенно­сти по всем октавам.

Замер ОС в батарее, т.е. ее «озвучивание», описанное выше, дает типовые значения, приведенные втабл. 5.2.

Таблица 5.2.

Fцент,Гц	Lci , дБ	V(с+ш)i, дБ	ΔVш, дБ
	97,6	76,2	28,4
	96,3	72,4
	98,4	73,62
	98,5	70,9
		67,7

F_цент - центральная частота октавной полосы; L_ci - уровень зву­кового давления, развиваемый излучателем («озвучка»); V_(с+ш)i - смесь сигнала и шума, возникающая в трубе при воздействии тест-сигнала; ΔV_ш - уровень сторонних шумов в трубе.

Для выполнения стандартного расчета защищенности необхо­димо иметь значения тест-сигнала во второй точке. Покажем, как можно рассчитать эти значения с учетом измеренного реального затухания. Рассуждения в этом случае таковы;

1. Предположим, что сторонние шумы на границе контроли­руемой зоны такие же, как в точке 1. На самом деле они всегда больше (при работающей системе отопления в этой точке вода в трубопроводе заметно шумит). При неработающей системе шумы в обеих точках, примерно, равны. Следовательно, такое предпо­ложение может лишь ужесточить условия защищенности и потому допустимо

2. Рассчитаем, какими в каждой октавной полосе эти шумы ста­нут, если к ним прибавиться тест-сигнал в точке 1, уменьшенный на величину реального минимального затухания. Вычислим, значение тест сигнала в точке 2, вызванного акустическим воздействием з точке 1. Получаем:

Вычислим по приведенной формуле значения тест-сигнала в точке 2, предполагая, что реальное минимальное затухание по всем октавам не менее 86 дБ. Полученные значения приведены в табл. 5.3.

Таблица 5.3

 

Fцент,ГЦ	V(с+ш)i, дБ	ΔVi, дБ, минимальное	Vшi,ДБ	ΔV(с+ш)i, дБ, реальное
	76,2		28,4	28,4007
	72,4			23,0010
	73,62			23,0013
	70,9			22,0008
	67,7			24,0003

 

Как видно из результатов расчета, вычисленные значения тест-сигнала в точке 2 отличаются от шумов только в третьем-четвертом знаке после запятой. Измерить такие сигналы существующими средствами «напрямую» невозможно.

Подставив полученные значения в стандартный расчет пара­метров защищенности по НМД АРР и предполагая, что значения сигнала САЗ (V_mi),при отсутствии системы зашумления равны шу­мам, получим данные, приведенные в табл. 5.4.

Часть промежуточных данных расчета из-за недостатка места опущена.

Таким образом, мы видим, что в данном случае (как это обычно и бывает) требуемые соотношения сигнал/шум выполняются в каж­дой октавной полосе с огромным запасом (несмотря на все «уже­сточающие» допущения при расчете), а значение «W» исчисляется в менее чем 3,2-10^-10.

Метод реального затухания может быть применен и в акустиче­ских замерах. При этом просто нужно использовать мощный мало­габаритный излучатель, который можно ввести, например, в возду­ховод. Все остальное выполняется аналогично.

Рекомендации по размещению и оптимизации системы активной

защиты

Применение системы активной защиты для обеспечения защи­щенности по акустическим и вибрационным каналам распростране­но весьма широко. Однако и этот способ, достаточно простой и де­шевый, не свободен от недостатков.

Главный из них - увеличение уровня «паразитного» шума в вы­деленном помещении. Причем не только и не столько за счет именно акустического зашумления, сколько за счет паразитных акустиче­ских шумов защищенных вибропреобразователями стекол окон. К сожалению, стекла - это мембраны достаточно большой площади. И в силу этого при установке датчиков зашумления весьма заметно шумят. Заметно больше, чем стены, трубы и т.д. Именно поэтому оптимизация размещения датчиков на стеклах, тщательная на­стройка АЧХ источника шумового сигнала являются важнейшими задачами для специалиста в этой области.

Первое, что необходимо иметь в виду, это необходимость раз­мещать датчики (вибропреобразователи) только на стеклах. Все известные нам попытки «зашумлять» рамы приводят к недопусти­мому уровню акустических шумов при выполнении норм защищен­ности. К таким же «последствиям» приводит размещение в межсте­кольном пространстве акустических колонок.

В среднем, на обычном одиночном стекле оптимально разме­щать на 1 м² стекла 2 датчика. При остеклении стеклопакетом - до 4 датчиков. Увеличивается и количество датчиков на узких, вытяну­тых фрамугах. Дать рекомендации на все случаи практически не­возможно, многое решается «на месте», исходя из опыта, интуиции и, иногда, на основании пробных замеров.

Серьезная оптимизация, при которой производится индивиду­альная настройка каждой фрамуги (иногда - каждого датчика), воз­можна только при использовании генераторов системы активной за­щиты, имеющих регуляторы АЧХ {таких, как «Шорох-2», «Шорох-1»). При большом числе отдельных фрамуг (свыше 10), особенно раз­личной формы, настоятельно рекомендуется применение генера­тора «Шорох-1», имеющего 3 независимых канала, каждый из кото­рых может быть настроен индивидуально.

Весьма непрост и вопрос выбора контрольных точек на плоско­сти стекла при проведении измерений и оценке эффективности системы активной защиты. Оценка в одной точке абсолютно не­достаточна.

 

 

Fцент,ГЦ	Lci , дБ	V(с+ш)i, дБ	Vшi,дБ	Vмi,дБ	Lнi ,дБ	CLт, дБ	Vci, дБ	Vci-CVт, дБ	Ei, дБ	Выполнение нормы в полосе
	97,6	28,40066	28,4	28,4		31,6	-9,80	-41,40	-69,80	Да
	96,3	23,00095				30,3	-13,60	-43,90	-66,90	Да
	98,4	23,00126				37,4	-12,38	-49,78	-72,78	Да
	98,5	22,00085				42,5	-15,10	-57,60	-79,60	Да
		24,00026					-18,30	-64,30	-88,30	Да

Таблица 5.4

Примечание: R – 2.5745E-09, W – 10652051E-10.

На рис. 5.10 показано рекомендованное распределение вибро­преобразователей и минимально необходимое количество кон­трольных точек на стеклах различной формы.

Эти рекомендации не исключают порою значительно большего числа контрольных точек, иногда отстоящих друг от друга не более чем на 5...6 см. Это бывает необходимым на сложных стеклопаке-тах в выделенных помещениях высокой категории.

В настоящее время руководящими документами не определено, какая из нескольких имеющихся поверхностей остекления наиболее опасна для вибрационного канала при применении лазерных средств дистанционного съема информации. В связи с этим, строго говоря, опасны все поверхности, а следовательно, должна оцени­ваться защищенность для каждой из них (рис. 5.11).

Рис. 5.11. Отражение лазерного луча от многослойного остекления

Каждый из отраженных лучей может быть раздельно «принят» и обработан соответствующими техническими средствами. Априори, можно утверждать, что отраженный луч уменьшается по энергии при отражении от более «далекой» поверхности, но одновременно он модулирован вибрационным сигналом большей амплитуды. По­этому вопрос о том, какой из них более «опасен», требует специ­ального изучения.

Наиболее сложный для обеспечения защиты вариант, когда датчики зашумления размещаются на самой внутренней поверхно­сти внутреннего остекления, а оценку защищенности задано произ­водить на самой наружной. В этом случае особенно сложно обес­печить приемлемый уровень побочных шумов.

В заключение следует упомянуть, что в регламентирующих до­кументах полностью отсутствует информация о возможных углах «падения» лазерного луча на стекло, при которых возможна реали­зация этого канала утечки речевой информации. В практике рас­сматривается только случай нормального падения. Однако не су­ществует физически корректного «запрета» на иные углы. Более того, при угле падения около 57° на границе воздуха и обычного стекла луч претерпевает полное отражение, т.е. отраженная энер­гия максимальна. Правда, при этом он полностью отражается от первой же.поверхности (самой внешней). Обоснованные рекомен­дации в этой области еще в будущем.

Особенности применения системы активной защиты

«Зашумление» ограждающих конструкций не вызывает каких либо принципиальных сложностей. Следует только не забывать, что если ограждающие конструкции состоят из отдельных элемен­тов (например, бетонных панелей, плит), то, как правило, необхо­димо устанавливать вибропреобразователи на каждой из них. Лег­кие перегородки, выполненные из гипсокартона, ДСП, ДВП и анало­гичных материалов, обычно, «зашумить» не удается. В таких мате­риалах сложно закрепить преобразователь и вибрационные коле­бания в них распространяются плохо.

Различные трубопроводы (отопление, водоснабжение, канали­зация и т.д.) «зашумляются» без проблем. Если они образуют свя­занную (в пределах выделенного помещения) систему, то зачастую, вполне достаточно одного вибропреобразователя на всю систему. При этом его рекомендуется устанавливать приблизительно посе­редине этой системы, а контрольные точки для оценки эффектив­ности выбирать вблизи выходов труб из выделенного помещения.

Акустическое зашумление бывает необходимым, в основном, при защите дверных проемов и систем вентиляции.

При защите дверных проемов, как правило, колонку системы ак­тивной защиты размещают в тамбуре двойной двери. Однако почти во всех случаях эффективнее размещать ее у косяка наружной (по отношению к выделенному помещению) двери. В этом случае «за-шумляется» ОС, ослабленный двумя дверьми, поэтому и сигнал САЗ может быть намного слабее. В обратную сторону необходимый для обеспечения защиты уровень шума также ослабляется двумя дверями, чем достигается наиболее комфортные условия непо­средственно в ВП.

При защите систем вентиляции наилучшим местом размещения колонки системы активной защиты является короб (канал) венти­ляции на расстоянии не менее 1,5 м в глубину от плоскости его вы­хода в ВП. При таком размещении шум колонки не слышен в выде­ленном помещении, а защищенность достигается при невысоких уровнях громкости колонки.

Очень эффективным является размещение колонки в отдельном кожухе, «пристыкованном» к коробу вентиляции в том месте, где от него выполнен отвод в защищаемое выделенное помещение (см. рис. 70). Естественно, в стенке короба, там, где закреплен кожух с колонкой, должны быть проделаны отверстия для прохода звука. При таком размещении колонку легко извлечь для ремонта, очистки от пыли, она не уменьшает своими габаритами сечение вентканала и не мешает нормальному воздухообмену.

Остальные, весьма многочисленные варианты размещения вибро­преобразователей и колонок системы активной защиты должны ре­шаться для конкретных условий. В любом случае необходимо обеспе­чивать выполнение норм защищенности и принимать все меры к тому, чтобы это не мешало нормальной работе в выделенном помещении.