Методы борьбы с внешними шумами

 

Методы борьбы с внешними шумами бывают следующие:

1. При звукозаписи пытаются расположить микрофон таким образом, чтобы путь полезной акустической волны был короче, чем путь волны от источника шума, то есть максимально приблизить его к объекту контроля.

Это самый распространённый и эффективный способ борьбы с внешними шумами в практике гласной звукозаписи. Так работают те­ле- и радиожурналисты.

С этой целью "черновой" звук при натурных съёмках кино "набело" переписывается в тонстудиях.

2. Применяют специальные приёмы, позволяющие сделать микро­фоны направленными, то есть изменить чувствительность прибора к звукам от разных направлений.

В двумерном пространстве диаграмма направленности такого микрофона будет иметь форму лепестка.

Здесь надо помнить, что такой направленный микрофон эффек­тивен в тех случаях, когда источники полезного сигнала и помехи не располагаются на одной прямой с фронтальной, наиболее чувс­твительной частью микрофона. Располагать микрофон следует таким образом, чтобы источники помех находились в зонах наименьшей чувствительности.

Добиваясь более узкого "лепестка" направленности микрофона, мы имеем возможность удалить его от полезного источника звука, но осложняем себе задачу необходимостью очень точной установки направления на источник. Кроме этого заметно растут габариты специальных акустических "линз", линейные размеры которых не за­висят от микроминиатюризации электроники (собственно микрофонов, усилителей), а определяются волновыми характеристиками системы “речевой аппарат человека - среда распространения акустических волн”. Известные решения - параболические "тарелки" и многост­вольные "ружья". Увеличение диаметра "тарелки" и удлинение "стволов" приводит к увеличению направленности и чувствительнос­ти систем.

На практике такие устройства имеют весьма ограниченное применение, так как неудобны для маскировки, сложны в настройке и отслеживании перемещений объекта в пространстве; их реальная даль­ность в условиях шумной улицы составляет 20-50 метров (при диаметре "тарелки" до 0,6 метра); они не "спасают" от звуковой помехи, появившейся в створе акустического канала между объектом наблюдения и микрофоном (птицы, люди); дорогостоящи.

3. Разновидностью направленных микрофонов можно считать, так называемые, акустические решётки. Это способ акустической обра­ботки звуковых сигналов (фазовое сложение и вычитание), когда за счёт специальной конструкции акустического входа микрофона, увеличивающей его линейные размеры, достигается эффект увеличения чувствительности к звукам от относительно близкого источни­ка, расположенного фронтально. Одновременно теряется чувстви­тельность к удалённым звукам. Акустические решётки применяются в профессиональной аппаратуре спецслужб. Ориентировочные размеры - папка для бумаг или толстая линейка. Дорогостоящи.

4. Программно-аппаратные средства на базе ПЭВМ. Применяются в основном при воспроизведении ранее записанных фонограмм. В от­дельных случаях (например, при наличии регулярной помехи с уз­ким спектром возможна очистка фонограммы с хорошим результатом) облегчают работу по расшифровке аудиозаписей, однако дорогостоя­щи, требуют специальных навыков в работе, увеличивают время на обработку. Возможен больший эффект при одновременной записи и последующей обработке методом вычитания сигналов от двух мик­рофонов: полезного с помехой и отдельно - сигнала помехи.

 

Микрофоны

 

Разборчивость звукозаписи зависит от совершенства микрофонов, микрофонных усилителей, аппарата магнитной звукоза­писи или электронного некинематического средства фиксации инфор­мации, магнитного носителя (лента, проволока, диск), аппарата воспроизведения звука и электромеханического преобразователя токов в звуки (громкоговорители, головные телефоны).

Используемые микрофоны подразделяются на специальные, бытовые или приспособленные:

1.К специальным относятся:

а) широко распространённые в СТС электретные, имеющие малые габариты (0,2 см³ и более), достаточно хорошие электроакустические характеристики, требу­ющие подпитки от отдельного источника тока (бата­рейки);

б) электромагнитные, широко распространённые в профес­сиональных стационарных системах съёма аудиоинфор­мации, имеющие специальные электроакустические ха­рактеристики и конструкцию, обеспечивающие отличное качество при возможности конспиративной уста­новки в строительных конструкциях зданий.

2. К бытовым относятся встроенные микрофоны (электромагнитной и электретной систем) бытовых и журналистских диктофонов; а также аналогичные, вынесенные из корпуса аппаратов, обеспечивающие удовлетворительное, хорошее и отличное ка­чество звука, в зависимости от класса аппаратуры (при малой (0.5 - 2 метра) зоне контроля и открытом раз­мещении). Сюда же относятся и концертные радиомикрофоны.

3. Приспособленные микрофоны. В качестве микрофонов, то есть устройств преобразования звуковых колебаний в электрические, можно использовать теоретически любой электроприбор, имеющий в своей конструкции электромагнитную систему. Например, телефонный аппарат с электромеханическим звонком, настенные вторичные электрические часы, соединённые проводом с первичными, пишущая электрическая машинка, абонентский громкоговоритель в сети ради­отрансляции т.д.

Суть в том, что линия абонентского электроприбора отключа­ется от общей сети и к ней подключается очень чувствительный (специальный) усилитель звуковых частот. На выходе усилителя имеется звуковая "картинка", содержащая в себе компоненты из по­лезной звуковой информации в непосредственной близости от элект­роприбора, акустических шумов в помещении и шумов от паразитных электрических наводок на "микрофон" и его линию от соседних си­ловых электроцепей, а также от других линий связи. Шумы существенно ограничивают практическое использование данного варианта.

Говоря о микрофонах, используемых для негласной аудиоза­писи, подразумевают, что зоной уверенного акустического контроля должно быть пространство перед ним не менее 3 - 7 метров.

В сложных условиях внешних мешающих шумов применение двух микрофонов и стереозаписи позволяет улучшить разборчивость фонограмм.

В таких же условиях применение ряда микрофонов, разнесён­ных в пространстве и попеременно подключаемых для выбора наибо­лее оптимального положения по отношению к перемещающемуся объекту контро­ля, также даёт заметное улучшение качества аудионаблюдения.

Использование для непрофессиональной негласной аудиозапи­си карманных диктофонов на микрокассетах типа "перлкордер" даёт фонограммы очень низкого качества с возможностью воспроизведения в среднем до 50% информации.

 

2.4. Системы дистанционного съёма акустической

Информации

Привлекательность такого способа съёма информации в том, что предполагается лучшая конспирация и меньшие трудозатраты при проведении мероприятия.

Варианты решения задачи:

1. Микрофон направленного действия.

2. Использование в качестве вынесенной части микрофона ка­кого-либо предмета из интерьера помещения, где находятся контролируемые лица.

Практически все предметы интерьера подвергаются слабому давлению звуковых волн от источников, находящихся в комнате. Те­оретически, любой достаточно жёсткий предмет в таких условиях можно рассматривать как мембрану, микроколебания которой остаёт­ся преобразовать в электрические колебания. Приложив ухо к сте­не, или, например, к трубе водяного отопления, можно слышать про­исходящее в соседней комнате. Это свойство используется в стетоскопных системах съёма информации, где "ухом" являются микро­фоны специальной конструкции. Микрофон закрепляется на поверх­ности, например, оконного стекла и обеспечивает акустический контроль пространства как за окном, так и перед ним. Последнее обстоятельство гово­рит о принципиальном недостатке стетоскопных систем - подвержен­ность помехам от шумов с тыльной стороны микрофона и предмета-мембраны. В нашем случае такое расположение микрофона в условиях шумной улицы даст почти нулевой эффект.

Слушая "стену", порой затруднительно точно определить в ка­кой из смежных комнат находится источник звука, так как площадь мембраны значительна.

Направив достаточно коротковолновый узкий луч радиоволн на какой-либо металлический предмет в помещении, можно рассчиты­вать на снятие аудиоинформации с отражённого луча, промодулированного колебаниями "мембраны" от акустических волн звуковых частот, распространяющихся в данном помещении. Однако это достаточно сложный и крайне редко применяемый вариант.

По законам оптики рассчитываются углы падения и отражения луча, выбираются места установки передающей и приёмных антенн. Расчётные места не всегда совпадают с реальной возможностью их установки и маскировки. Само изменение местоположения "мембраны", даже на небольшой угол, приводит к потере отражённого луча. Из-за потерь в средах распространения луч от передатчика должен быть достаточно большой мощности, что удорожает оборудование, требует большого расхода электроэнергии. Кроме этого, вредно для здоровья людей и животных длительное пребывание в мощном поле сверхвысокочастотных электромагнитных колебаний.

Такое же явление использовалось в лазерных установках дистанционного снятия звуковой информации с оконных стекол. Ис­пользование оконного стекла в качестве микрофона рассматривалось выше. При работе по отражённому лучу недостатки метода очевидны - в первую очередь подверженность шумам улицы. Кроме того, защи­титься от потери информации в таком случае можно простой драпи­ровкой окон шторами, установкой двойных рам, применением спец­иальных плёнок, наклеиваемых на стекло и предотвращающих проник­новение СВЧ луча в помещение.