Оценка возможностей средств акустической (речевой) разведки.

В статье обоснованы показатели и критерии оценки возможностей средств акустической (речевой) разведки при решении задач защиты выделенных помещений от утечки информации по тех­ническим каналам. Приведены расчётный метод оценки словес­ной разборчивости речи и аналитические выражения, позволяющие рассчитать отношение сигнал/шум в местах возможного размещения датчиков средств акустической разведки.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: акустическая (речевая) разведка, речевой сигнал, словесная разборчивость речи, отношение сигнал/шум.

При защите выделенных помещений не­обходимо исходить из возможностей ис­пользования противником для перехва­та речевой информации технических средств акустической разведки,
а также возможности прослушивания разговоров, ведущихся в них, посторонними лицами (посетителями, тех­ническим персоналом) при их нахождении в коридорах и смежных с выделенным помеще­ниях без применения технических средств раз­ведки (непреднамеренное прослушивание).
Особенностью акустической (речевой) разведки является то, что анализ перехваченной с помощью средств разведки информации про­изводит человек. Поэтому в качестве показате­ля оценки возможностей акустической речевой разведки используется словесная разборчивость речи W_с, под которой понимается относительное количество (в процентах) правильно понятых человеком слов из перехваченного разговора.
Словесная разборчивость речи отража­ет качественную область понятности, которая выражена в категориях подробности состав­ляемой справки о перехваченном с помощью технических средств разведки разговоре.
Критерии эффективности защиты рече­вой информации во многом зависят от целей, преследуемых при организации защиты, на­пример: скрыть смысловое содержание веду­щегося разговора, скрыть тематику ведуще­гося разговора или скрыть сам факт ведения переговоров.
Из практических соображений может быть установлена некоторая шкала оценок ка­чества перехваченного речевого сообщения:
1. Перехваченное речевое сообщение содержит количество правильно понятых слов, достаточное для составления подроб­ной справки о содержании перехваченного разговора.
2. Перехваченное речевое сообщение содержит количество правильно понятых слов, достаточное только для составления краткой справки-аннотации, отражающей предмет, проблему, цель и общий смысл перехваченно­го разговора.
3. Перехваченное речевое сообщение со­держит отдельные правильно понятые слова, позволяющие установить, предмет разговора.
4. При прослушивании фонограммы перехваченного речевого сообщения возмож­но установить факт наличия речи, но нельзя установить предмет разговора.
5. При прослушивании фонограммы пе­рехваченного речевого сообщения невозмож­но установить факт наличия речи.
Практический опыт показывает, что со­ставление подробной справки о содержании перехваченного разговора невозможно при словесной разборчивости менее 70 - 80%, а краткой справки-аннотации - при словесной разборчивости менее 40 - 60%. При словесной разборчивости менее 20 - 40% значительно за­труднено установление даже предмета ведуще­гося разговора, а при словесной разборчивости менее 10 - 20% - это практически невозможно. При словесной разборчивости менее 10% зна­чительно затруднено определение в перехва­ченном сообщении признаков речи [1].
С учётом целей, преследуемых при ор­ганизации защиты выделенных помещений, целесообразно ввести следующие критерии эффективности их защиты (см. табл. 1 [1]).

Таблица 1. Критерии эффективности защиты выделенных помещений

Цель защиты	Потенциальные технические каналы утечки информации	Критерий эффективности защиты W n
Скрытие факта ведения переговоров в выделенном помещении	Прямой акустический, акустовибрационный, акустооптический, акустоэлектрический, акустоэлектромагнитный	Wn ≤ 10%
Скрытие предмета переговоров в выделенном помещении	Прямой акустический, акустовибрационный, акустооптический, акустоэлектрический, акустоэлектромагнитный	Wn ≤ 20%
Скрытие содержания переговоров в выделенном помещении	Прямой акустический, акустовибрационный, акустооптический, акустоэлектрический, акустоэлектромагнитный	Wn ≤ 30%
Скрытие содержания переговоров в выделенном помещении	Прямой акустический без применения технических средств (непреднамеренное прослушивание)	Wn ≤ 40%

Для оценки разборчивости речи наи­более часто используется инструментально-расчётный метод, суть которого заключается в следующем [2, 5].
Спектр речи разбивается на 7 октавных полос со среднегеометрическими частота­ми: 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Для каждой октавной частотной полосы экс­периментально определяются формантный параметр ∆ A_i, дБ, характеризующий энерге­тическую избыточность дискретной состав­ляющей речевого сигнала (избыточность обу­словлена наличием в речи неформантных со­ставляющих, к которым относятся основные тоны, области частот между формантами и со­ставляющие, зависящие oт индивидуальных особенностей говорящих), а также весовой коэффициент к_i, характеризующий вероят­ность наличия формант речи в данной октавной полосе частот.
Характеристики октавных полос рече­вого диапазона частот и экспериментально определённые значения формантного параме­тра спектра речевого сигнала ∆ A_i, и весовых коэффициентов к_i для октавных полос пред­ставлены в табл. 2 [2].

Таблица 2. Характеристики октавных полос частотного диапазона речи

Номер полосы	Частотные границы полосы fн - fв, Гц	Среднегеометрическая частота полосы fi, Гц	Весовой коэффициент полосы кi	Значение формантного параметра речи в полосе ∆ Ai, дБ
	90 - 175		0,01
	175 - 355		0,03
	355 - 710		0,12
	710 - 1400		0,20
	1400 - 2800		0,30
	2800 - 5600		0,26
	5600 - 11200		0,07

Измеряется или рассчитывается отно­шение «уровень речевого сигнала/уровень шума» (далее по тексту отношение «сигнал/шум») в каждой октавной полосе q_i, дБ, вос­принимаемое оператором, прослушивающим перехваченный разговор.
Для каждой октавной частотной полосы определяется коэффициент восприятия фор­мант слуховым аппаратом человека p_i, пред­ставляющий собой вероятное относительное количество формантных составляющих речи, которые будут иметь уровни интенсивности выше порогового значения восприятия [2]

где Q_i = q_i - ∆ A_i, дБ;
i - номер октавной полосы, i = 1...7.
С учётом (1) рассчитываются спектраль­ный индекс артикуляции (понимаемости) речи R_i (информационный вес октавной полосы ча­стотного диапазона речи) и интегральный ин­декс артикуляции речи R [2]

Словесная разборчивость речи связана с интегральным индексом артикуляции речи
соотношением [2]

Проведённые в соответствием с фор­мулами (1) - (4) расчёты показали, что 1-я и 7-я октавные полосы являются малоинформативными, поэтому наиболее часто при оценке разборчивости речи измерения уровней сиг­нала и шума проводят только в 2 - 6 октавных полосах. При этом ошибка в расчёте разбор­чивости речи при измерении в пяти октавных полосах по сравнению с измерением в семи октавных полосах не превышает 1 - 2% для «белого» и «розового» шума и 4 - 5% - для «речеподобной» помехи и шума с тенденцией спада спектральной плотности 6 дБ на окта­ву в сторону высоких частот. Максимальный вклад 1-й и 7-й полос в словесную разборчивость речи может достигать 7% [9].
Следовательно, с достаточной для ин­женерных расчётов точностью измерение уровней речевого сигнала и шума необходимо проводить в пяти октавных полосах, со сред­негеометрическими частотами 250, 500, 1000, 2000 и 4000 Гц.
Методом математического моделирова­ния с использованием формул (1) - (4) полу­чены зависимости словесной разборчивости W отинтегрального отношения «сигнал/шум» q в пяти октавных полосах (в полосе частот 180 - 5600 Гц) при различном виде шумовых помех, которые представлены на рис. 1 [9].

Оценка возможностей средств акусти­ческой разведки проводится, как правило, на стадии предварительного специального обследования выделенного (защищаемого) помещения с целью определения потенци­альных технических каналов утечки речевой информации без применения измерительных средств расчётным методом.
Таким образом, для оценки возможностей средств акустической разведки по перехвату речевой информации необходимо рассчитать отношения «сигнал/шум» в каждой октавной полосе (q_i)в местах расположения их датчиков или в месте возможного прослушивания речи без применения технических средств.
Различным видам речи соответствуют типовые интегральные уровни речевых сигна­лов, измеренные на расстоянии 1 м от источ­ника речи (говорящий человек, звуковоспро­изводящее устройство) [2]: L^*_c = 64 дБ - тихая речь; L^*_c = 70 дБ - речь средней громкости; L^*_c = 76 дБ - громкая речь; L^*_c = 84 дБ - очень гром­кая речь, усиленная техническими средствами. Числовые значения типовых уровней речевого сигнала в октавных полосах L^*_c в зависимости от их интегрального уровня L^*_c представлены в табл. 3 [2]. Спектральный состав речи в зна­чительной степени зависит от пола, возраста и индивидуальных особенностей говорящего. Для различных людей отклонение уровней сигналов, измеренных в октавных полосах, от типовых уровней может составлять ±6 дБ [5].

Таблица 3. Типовые уровни речевого сигнала L^*_c, дБ, измеренные в октавных полосах
на расстоянии 1 м от источника сигнала, в зависимости от вида речи

Номер полосы	Среднегеометрическая частота полосы fi, Гц	Уровни речевого сигнала L*c, дБ, в зависимости от вида речи
		Тихая речь	Речь средней громкости	Громкая речь	Очень громкая речь

Таблица 4. Значения пространственного угла излучения источника Ω

Условия излучения звука	Ω, рад
В пространство - источник звука находится в центре помещения	4 π
В полупространство - источник звука находится вблизи одной из стен помещения (ближе к её середине)	2 π
В 1/4 пространства - источник звука находится в углу помещения	π

Таблица 5. Значения коэффициента k_i в зависимости от среднего коэффициента
звукопоглощения α _ср.i

Значения коэффициента звукопоглощения α ср.i	Значения коэффициента ki
0,2	1,25
0,4	1,6
0,5	2,0
0,6	2,5

Средство акустической разведки или чело­век, осущестазяющий непреднамеренное про­слушивание разговора, могут находиться как внутри выделенного помещения, так и вне его.
В случае размещения средства аку­стической разведки (например, закладно­го устройства)
в выделенном помещении, уровень речевого сигнала в октавной полосе в месте размещения средства разведки L_ci, дБ, можно рассчитать по формуле [6]

где L^*_ci - уровень речевого сигнала, измерен­ный в октавной полосе на расстоянии 1 м от источника звука, дБ;
r - расстояние от источника звука (говоряще­го человека) до места размещения средства разведки, м.
Ω- пространственный угол излучения источ­ника, рад. (принимают по табл. 4);
k_вп.i - коэффициент, учитывающий наруше­ние диффузности звукового поля в выделен­ном помещении (определяется по табл. 5 в зависимости от среднего коэффициента зву­копоглощения помещения α _ср.вп.i);
B_вп.i - акустическая постоянная выделенного помещения в октавной полосе, м².
Средний коэффициент звукопоглощения помещения в октавной полосе α _ср.вп.i рассчи­тывается по формуле [6]

где S_огр.вп - суммарная площадь ограждающих поверхностей выделенного помещения, м².
А_вп.i - эквивалентная площадь звукопоглощения выделенного помещения в октавной по­лосе
частот, м², определяемая по формуле

где α _n.i - коэффициент звукопоглощения n -йповерхности в октавной полосе частот
(опре­деляется по табл. 6 [3, 4, 11, 12]);
S_n - площадь n -йповерхности, м²;
N - количество звукопоглощающих поверхно­стей в выделенном помещении;
А_m.i - эквивалентная площадь звукопоглоще­ния m -го штучного поглотителя (определяет­ся
по табл. 7 [3, 4]), м²;
М - количество штучных поглотителей в вы­деленном помещении, шт.

Таблица 6. Коэффициенты звукопоглощения различных материалов

№ п/п	Материал	Коэффициенты звукопоглощения α i в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, кГц
		0,125	0,25	0,50	1,00	2,00	4,00	8,00
	Кирпичная стена неокрашенная	0,02	0,03	0,03	0,04	0,05	0,05	-
	Кирпичная стена окрашенная	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,03	-
	Бетонная стена литая неокрашенная	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,04	-
	Бетонная стена окрашенная	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	-
	Штукатурка акустическая	0,22	0,27	0,31	0,31	0,33	0,40	-
	Штукатурка гипсовая	0,02	0,03	0,04	0,06	0,06	0,03	-
	Штукатурка известковая	0,02	0,05	0,06	0,09	0,04	0,06	-
	Штукатурка по обрешётке	0,02	0,02	0,03	0,04	0,04	0,04	-
	Древесностружечная плита (20 мм) вплотную к стене	0,01	0,09	0,09	0,08	0,09	0,14	0,14
	Древесностружечная плита (20 мм) на 100 мм от стены	0,27	0,08	0,04	0,02	0,08	0,10	0,16
	Древесностружечная плита, оклеенная пластиком на 100 мм от стены	0,29	0,22	0,10	0,08	0,11	0,06	0,07
	Древесноволокнистые плиты (12 мм)	0,22	0,30	0,34	0,32	0,41	0,42	0,42
	Панель гипсовая (10 мм) на 100 мм от стены	0,41	0,28	0,15	0,06	0,05	0,02	-
	Плиты "Травертон" (18 мм) вплотную к стене	0,02	0,14	0,65	0,9	0,87	0,86	0,92
	Плиты "Травертон" (18 мм) на 100 мм от стены	0,28	0,81	0,86	0,87	0,89	0,86	0,88
	Плиты "Травертон" (10 мм) вплотную к стене	0,08	0,24	0,59	0,66	0,66	0,6	0,56
	Плиты "Травертон" (10 мм) на 100 мм от стены	0,24	0,76	0,59	0,54	0,62	0,66	0,66
	Плиты "Акмигран" (20 мм) вплотную к стене	0,05	0,19	0,56	0,78	0,82	0,85	0,7
	Плиты "Акмигран" (20 мм) на 100 мм от стены	0,29	0,70	0,68	0,68	0,75	0,74	0,7
	Фанерная обшивка	0,12	0,11	0,06	0,08	0,09	0,12	-
	Фанерная обшивка с обоями	0,104	0,10	0,06	0,07	0,07	0,07	-
	Деревянные панели	0,08	0,07	0,06	0,06	0,06	0,06	-
	Деревянная обшивка (сосна)	0,10	0,11	0,10	0,08	0,08	0,11	-
	Щиты Бекеши (холст на вате толщиной 40 мм)	0,8	0,81	0,73	0,51	0,46	0,45	-
	Драпировка х/б у стены	0,05	0,12	0,35	0,45	0,38	0,36	-
	Драпировка х/б на 20 см от стены	0,08	0,29	0,44	0,5	0,4	0,35	-
	Вентиляционная решётка	0,50	0,50	0,40	0,35	0,30	0,25	-
	Пол бетонный	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,02	-
	Пол деревянный	0,05	0,04	0,03	0,03	0,03	0,03	-
	Пол, покрытый линолеумом	0,02	0,03	0,03	0,04	0,04	0,05	-
	Пол паркетный	0,04	0,04	0,07	0,06	0,06	0,07	0,07
	Пол паркетный на шпонках	0,20	0,15	0,12	0,10	0,08	0,07	0,06
	Пол деревянный, натёртый мастикой	0,15	0,11	0,1	0,07	0,06	0,07	0,06
	Метлахская плитка	0,01	0,01	0,02	0,02	0,02	0,03	0,03
	Мрамор или плитка	0,01	0,01	0,01	0,02	0,02	0,01	-
	Ковёр на подкладке	0,10	-	0,25	-	0,40	-	-
	Ковёр без подкладки	0,08	-	0,15	-	0,25	-	-
	Ковёр с ворсом (10 мм) на бетоне	0,09	0,08	0,21	0,27	0,27	0,37	-
	Ковёр шерстяной с ворсом (8 мм)	0,02	0,05	0,26	0,47	0,54	0,7	0,71
	Ковёр капроновый (8 мм)	-	0,04	0,21	0,45	0,55	0,62	0,64
	Дорожка ковровая безворсовая	0,02	0,05	0,07	0,11	0,29	0,48	0,5
	Ковёр-плюш	0,09	0,08	0,21	0,26	0,27	0,37	-
	Оконное стекло	0,04	0,03	0,03	0,02	0,02	0,02	-
	Застеклённые оконные переплёты	0,35	0,25	0,18	0,12	0,07	0,04	0,03
	Занавеси лёгкие	0,04	0,08	0,11	0,25	0,3	0,30	-
	Занавеси тяжёлые	0,10	0,27	0,50	0,80	0,82	0,75	-
	Занавес из тарной ткани	0,02	0,07	0,19	0,42	0,48	0,3	0,44
	Занавес из репса	0,02	0,09	0,38	0,68	0,66	0,6	0,5
	Занавес "Маркиза"	0,07	0,16	0,29	0,46	0,5	0,52	0,55
	Двери лакированные	0,03	0,02	0,05	0,04	0,04	0,04	0,04
	Звукопоглощающие плиты из стекловолокна "Шуманет-СК": без относа с относом 50 мм от жёсткой поверхности	0,26 0,54	0,67 0,92	1,00 1,00	1,00 1,00	0,99 0,90	0,90 0,83	- -
	Звукопоглощающие плиты из минеральной ваты "Шуманет-БМ": без относа с относом 50 мм от жёсткой поверхности	0,26 0,54	0,67 0,92	1,00 1,00	1,00 1,00	0,99 0,90	0,90 0,83	- -

Таблица 7. Эквивалентная площадь звукопоглощения некоторых поглотителей

№ п/п	Поглотитель	Эквивалентная площадь звукопоглощения Ai, м2, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, кГц
		0,125	0,25	0,50	1,00	2,00	4,00	8,00
	Один человек	0,33	0,41	0,44	0,46	0,46	0,46	-
	Два человека	0,25	0,44	0,78	0,97	1,0	1,0	-
	Три человека	0,20	0,33	0,67	0,84	0,92	0,97	-
	Кресло бархатное	0,14	0,22	0,31	0,40	0,52	0,6	-
	Кресло деревянное	0,02	0,02	0,02	0,04	0,04	0,03	0,03
	Кресло кожаное	0,10	0,12	0,17	0,17	0,12	0,10	0,10
	Стул мягкий	0,05	0,09	0,12	0,13	0,15	0,16	0,15
	Стул полумягкий	0,05	0,08	0,18	0,15	0,17	0,15	0,05
	Стул жёсткий	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02	0,02

Акустическая постоянная выделенного помещения в октавной полосе B_вп.i, м², определяется по формуле [3]

где B ₁₀₀₀ - постоянная помещения на среднеге­ометрической частоте 1000 Гц, которая опре­деляется по графику рис. 2 в зависимости от объёма помещения V, м³ и его особенностей (см. табл. 8), м²;
μ _i - частотный множитель для октавной по­лосы, определяемый по табл. 9.

Таблица 8. Типы выделенных помещений

Описание помещения	Тип помещения
C мягкой мебелью и небольшим количеством людей (кабинеты руководящего состава)	в
С жёсткой мебелью и большим количеством людей (комнаты для ведения переговоров, рабочие кабинеты)	в
С мягкой мебелью и большим количеством людей (комнаты для ведения переговоров, рабочие кабинеты)	б
Помещения со звукопоглощающей облицовкой потолка и части стен (специальные выделенные помещения)	а

Таблица 9. Значения частотного множителя на среднегеометрических частотах октавных полос

Объём помещения V, м3	Значения частотного множителя μ i в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
V << 200	0,75	0,70	0,80	1,00	1,40	1,80	2,50
V = 200 -1000	0,62	0,64	0,75	1,00	1,50	2,40	4,20
V >> 1000	0,50	0,55	0,70	1,00	1,60	3,00	6,00

При размещении средств акустиче­ской разведки в смежном помещении (или в коридоре) уровень речевого сигнала, про­никающего через ограждающую конструкцию из выделенного (защищаемого) помещения, рассчитывается по формуле [6]

где Z _i - изоляция акустического сигнала ограждающей конструкцией, через которую он проникает в смежное помещение, в октавной полосе, дБ;
S_ог - площадь ограждающей конструкции, м²;
B_сп.i - акустическая постоянная смежного помещения в октавной полосе, м², определяемая по формуле (8);
k_сп.i - коэффициент, учитывающий нарушение диффузности звукового поля в смежном по­мещении (определяется по табл. 5 в зависи­мости от среднего коэффициента звукопогло­щения смежного помещения α _ср.сп.i);
α _ср.сп.i - средний коэффициент звукопоглоще­ния смежного помещения в октавной полосе, определяемый по формуле (6).
Коэффициенты звукоизоляции неко­торых элементов конструкций приведены в табл. 10-13 [3].

Таблица 10. Звукоизолирующая способность стен и перегородок

Материал конструкции	Толщина	Звукоизолирующая способность стен и перегородок Zi, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
Кирпичная кладка (оштукатуренная с двух сторон)	0,5 кирпича 1,0 кирпич 1,5 кирпича 2,0 кирпича 2,5 кирпича	39 41 44 45 47	40 44 48 52 55	42 51 55 59 60	48 58 61 65 67	54 64 65 70 70	60 65 65 70 70	60 65 65 70 70
Железобетонная плита	40 мм 50 мм 100 мм 160 мм 200 мм 300 мм 400 мм 800 мм	32 34 40 43 42 45 48 55	36 35 40 47 44 50 55 61	35 35 44 51 51 58 61 68	38 41 50 60 59 65 68 70	47 48 55 63 65 69 70 70	53 55 60 - 65 69 70 70	- 55 60 - 65 69 70 79
Гипсобетонная (гипсолитовая) плита	80 мм 95 мм	28 32	33 37	37 37	39 42	44 48	44 53	42 -
Керамзитобетонная плита	80 мм 120 мм	33 33	34 37	39 39	47 47	52 54	54 -	- -
Газобетонная плита	240 мм							-
Пенобетонная панель, оштукатуренная с двух сторон	130 мм							-
Шлакобетонная панель	250 мм 140 мм	30 -	45 41	52 45	59 49	64 51	64 51	- -
Шлакоблоки, оштукатуренные с двух сторон	220 мм							-
Армированная силикатобетонная панель	140 мм							-
Древесностружечная плита	20 мм
Фанера	3 мм 4 мм 5 мм 8 мм 10 мм	11 12 13 16 17	14 16 17 20 21	19 20 21 24 25	23 24 25 27 28	26 27 28 27 25	27 27 26 27 29	26 27 29 32 33

Таблица 11. Звукоизолирующая способность перекрытий, дБ

Конструкция, толщина	Звукоизолирующая способность перекрытий Zi, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц
Железобетонная панель (120 мм)						-
Железобетонная панель (140 мм)						-
Железобетонная панель (160 мм) с круглыми пустотами
Железобетонная плита (220 мм) с овальными пустотами и бетонной стяжкой
Железобетонная плита (220 мм) с овальными пустотами и бетонной стяжкой (80 мм)
Железобетонная панель (120 мм) с полом из плитки ПХВ (3 мм), ДСП (20 мм) и сплошной прокладки из мягких ДВП (25 мм)
Железобетонная панель (140 мм) с линолеумом на войлочной основе (5 мм)
Железобетонная панель (140 мм) с линолеумом на тканевой основе (2 мм), твёрдой ДВП (4 мм) и полутвёрдой ДВП (8 мм)
Железобетонная панель (140 мм) с паркетом (14 мм), твёрдой ДВП (4 мм) и полутвёрдой ДВП (12,5 мм)
Железобетонная панель (140 мм) с паркетной доской (25 мм), установленной на лаги 25x100 мм через 400 мм, ленточные прокладки из мягких ДВП (12,5 мм)
Железобетонная плита (160 мм) с круглыми пустотами с полами на основе линолеума на мастике (5 мм), цементно-песчаной стяжке (15 мм), шлакобетонной панели (25 мм)
Железобетонная плита (160 мм) с круглыми пустотами с полами на основе линолеума (4 мм), гипсовой стяжки (10 мм), шлакобетонной плиты (45 мм) и мягких ДВП (25 мм)
Железобетонная плита (160 мм) с круглыми пустотами с дощатыми полами (37 мм) на лагах (40 мм) и ленточных прокладках из мягких ДВП (25 мм)
Железобетонная плита (220 мм) с круглыми пустотами с дощатыми полами (в шпунт) (29 мм) на лагах (40 мм) и ленточных прокладках из мягких ДВП (25 мм)
Железобетонная плита (220 мм) с круглыми пустотами (25 мм) на твёрдых ДВП (6 мм), асфальте (15 мм) и засыпке шлаком (40 – 60 мм)
Железобетонная плита (220 мм) с круглыми пустотами с полом из паркетной доски (16 мм) на лагах (40 мм) и ленточных прокладках из мягких ДВП (25 мм)

Таблица 12. Звукоизолирующая способность дверей

Примечание: В скобках даны ориентировочные значения

Таблица 13. Звукоизолирующая способность окон и остеклённых проёмов

Если ограждающая конструкция состо­ит из нескольких частей с различной звукои­золяцией (например, стена с окном и дверью) Z _i, дБ, определяют по формуле [6]

где S_ок.n - площадь n -й части, м²;
Z_n.i - изоляция воздушного шума n -й частью ограждающей конструкции в октавной поло­се, дБ;
N - количество частей ограждающей кон­струкции.
Если ограждающая конструкция состо­ит из двух частей с различной звукоизоляцией (Z_{1 i} > Z_{2 i} ), Z _i, дБ, определяют по формуле [6]

где S_{ок. 1} и S_{ок. 2} - площади 1-й и 2-й частей ограж­дающей конструкции соответственно, м²;
Z _{1 i} и Z _{2 i} - изоляция воздушного шума 1-й и 2-й частями ограждающей конструкции в октавной полосе соответственно, дБ.
Для проёмов, открытых форточек, от­крытых окон, решёток изоляция воздушного шума Z_i = 0 дБ.
Если через выделенное помещение про­ходят вентиляционные воздухопроводы, то акустические сигналы могут проникать в них через вентиляционные отверстия (решётки). При этом уровень речевого сигнала в венти­ляционном канале в местах возможного раз­мещения датчика средства разведки можно рассчитать по формуле [6]

где r_вр - расстояние от источника звука (говоря­щего человека) до вентиляционной решетки, м.
∆ L_вк.i - суммарное снижение уровня сигнала в октавной полосе на трассе воздуховода (пря­мых участках, поворотах, выходных отвер­стиях и т.д.) до места возможного размещения датчика средства разведки, дБ;
∆ L_вк.m.i - снижение уровня сигнала в октавной полосе в m -м элементе трассы воздуховода, дБ;
М - число элементов трассы воздуховода, в ко­торых учитывается снижение уровня сигнала.
Снижение уровня акустического сигна­ла на прямых участках бетонных и кирпичных каналов определяется по формуле [3, 6]

где β _кн.i - затухание акустического сигна­ла (снижение уровня звуковой мощности) на длине, равной гидравлическому диаметру D_гидр = S_кн / Р_кн, м (определяется по табл. 14);
S_кн - площадь поперечного сечения канала, м²;
Р_кн - периметр поперечного сечения канала, м.

Таблица 14. Снижение уровня акустического сигнала (звуковой мощности) в каналах на длине,
равной гидравлическому диаметру

В прямых участках металлических воз­духоводов прямоугольного и круглого сече­ний снижение уровня акустического сигнала ∆ L_вк.i, дБ, определяется по формуле [3, 7]

где r_р - расстояние от вентиляционной решёт­ки до места возможного размещения датчика средства разведки, м.
β _вд.i - погонное затухание акустического сиг­нала (снижение уровня звуковой мощности)
в металлических воздуховодах прямоугольного сечения в октавной полосе, дБ (определяется
по табл. 15 [7]).

Таблица 15. Снижение уровня акустического сиг­нала (звуковой мощности) в металлических
воздуховодах β _вд.i, дБ/м.

Примечание: Для промежуточных размеров воздуховодов снижение уровня акустического сигнала
следует определять интерполированием.

Снижение уровня акустического сигна­ла в прямоугольных необлицованных пово­ротах воздуховодов определяется по табл. 16 [7]. При угле поворота менее или равном 45° снижение уровня акустического сигнала не учитывается.

Таблица 16. Снижение уровня акустического сигна­ла (звуковой мощности) в прямоугольных
необлицованных пово­ротах воздуховодов

Снижение уровня акустического сигнала при резком изменении поперечного сечения воздуховода (для расширения или для сужения) ∆ L_p.i, дБ, можно рассчитать по формуле [3]

где m_п - соотношение площадей поперечных сечений воздуховода, равное

где S ₁ и S ₂ - площади поперечного сечения воздуховода до и после изменения сечения
со­ответственно, м²
При размерах поперечного сечения воз­духовода S ₁, мм, больших чем указанные в табл. 17 [7], снижение уровня акустического сигнала рассчитывается по формулам

При плавном переходе воздуховода от одного сечения к другому снижение уровня акустического сигнала не учитывают.

Таблица 17. Размеры поперечного сечения воздуховодов

При размещении средства акустиче­ской разведки или нахождении постороннего лица
за пределами здания уровень речевого сигнала, прошедшего через наружное ограж­дение
(или несколько ограждений) на терри­торию, рассчитывается по формуле [3, 6]

где r - расстояние от стены здания (в месте расположения выделенного помещения) до места размещения средства разведки, м;
β _а.i - затухание звука в атмосфере в октавной полосе, дБ/км;
101gФ - поправка на направленность излуче­ния акустического сигнала (для мест размеще­ния средств разведки в пределах угла менее 10° от плоскости стены здания вводится поправка на направленность излучения 101gФ = -5 дБ, в остальных случаях 101gФ = 0 дБ).
Коэффициент затухания звука в атмос­фере в значительной степени зависит от ча­стоты тона, температуры и относительной влажности воздуха (табл. 18 и 19) [10].

Таблица 18. Затухание звука в атмос­фере при давлении воздуха, равном стандартной
атмосфере (101,325 кПа), при относительной влажности 70%

Таблица 19. Затухание звука в атмос­фере при давлении воздуха, равном стандартной
атмосфере (101,325 кПа), при температуре воздуха 20°C

Процесс восприятия речи в шуме со­провождается потерями составных элементов речевого сообщения. При этом разборчивость речи будет определяться не только уровнем речевого сигнала, но и уровнем и характером внешних шумов в месте размещения датчика средства разведки или в месте возможного прослушивания речи без применения техни­ческих средств. Спектральный уровень аку­стических шумов L_шi в некоторых помещени­ях и на прилегающих к зданиям (со стороны улицы) территориях приведён в табл. 20 [6].

Таблица 20. Спектральный уровень акустических шумов

Учитывая, что в большинстве случа­ев уровень собственных шумов датчиков средств акустической разведки значительно ниже внешних шумов, можно полагать, что средство разведки при регистрации (записи) речевых сигналов не вносит в них дополни­тельных искажений, то есть

где q_i - отношение «уровень речевого сигнала/уровень шума» в октавной полосе в месте разме­щения датчика средства акустической разведки (например, микрофона или акселерометра), дБ;
L_с.i - уровень речевого сигнала в октавной по­лосе в точке размещения датчика средства акустической разведки, дБ;
L_ш.i - уровень шума (помехи) в октавной поло­се в точке размещения датчика средства аку­стической разведки, дБ.
При использовании для перехвата разго­воров направленных микрофонов, отношение «уровень речевого сигнала/уровень шума» возрастает за счёт их направленных свойств

где K_нм.i - коэффициент направленного дей­ствия микрофона на среднегеометрической частоте октавной полосы, дБ, который зависит от его типа и характеристик и рассчитывается по следующим формулам [8]:
для параболических (рефлекторных) и пло­ских микрофонов

для трубчатых микрофонов

где S_отр - площадь отражателя микрофона, м²;
l - длина трубки, м;
f_i - среднегеометрическая частота i-й октавной полосы, Гц.
При низкой разборчивости речи против­ник может использовать различные способы и средства шумоочистки, основанные на совре­менных методах цифровой обработки речевых сигналов, позволяющие повысить отношение «сигнал/шум», и, следовательно, повысить разборчивость речи.
С учётом шумоочистки отношение «сиг­нал/шум» q^ш_i, можно рассчитать по формуле [1]

где x_i - коэффициент улучшения отношения «сигнал/шум» при использовании методов шумоочистки в i-й октавной полосе, дБ.
Значения коэффициента x_i в значитель­ной мере зависят от характеристик шума. При наличии регулярных составляющих в спек­тре шума (например, шумы вентиляторов или системы кондиционирования) путём шу­моочистки возможно повышение отношения «сигнал/шум» более чем на десять дБ [1].
Теоретические и экспериментальные исследования показали, что при использова­нии современных процедур цифровой обра­ботки речи возможно повышение отношения «сигнал/шум» на 0,2 - 7 дБ в каждой октавной полосе (табл. 21) [1].

Таблица 21. Значения коэффициентов улучшения сигнал/шум при использовании цифровых
методов шумоочистки

Разброс значений коэффициентов выи­грыша в отношении «сигнал/шум» x_i, приве­дённых
в табл. 21, определяется некоторым различием данных о распределении основно­го тона, усреднённом речевом спектре и дру­гих характеристиках речевого сигнала, имею­щимся у разных исследователей [1].
Таким образом, при использовании из­ложенного выше методического подхода для оценки возможностей средств акустической речевой разведки необходимо определить ме­ста возможного размещения датчиков аппа­ратуры акустической разведки или места воз­можного прослушивания речи без применения технических средств и для них рассчитать от­ношения «сигнал/шум» в октавных полосах, затем - словесную разборчивость речи W.
Если рассчитанное значение словесной разборчивости речи не превышает установлен­ного нормированного значения (W ≤ W _i), счи­тается, что перехват разговоров, ведущихся в выделенном помещении, техническими сред­ствами акустической разведки невозможен.
Если рассчитанное значение словесной разборчивости речи выше установленного нормированного значения (W > W _i), необходи­мо применять меры по защите выделенного помещения от утечки речевой информации по прямому акустическому каналу.
Предложенный в статье методический аппарат может быть использован для оценки возможностей средств акустической (рече­вой) разведки при решении задач защиты вы­деленных помещений от утечки информации по техническим каналам.

По материалам учебного пособия: Хорев А.А. «Техническая защита информации»: учеб. пособие для студентов вузов. В 3 т. Т. 1. Технические каналы утечки информации. М.: НПЦ «Аналитика», 2008. - 436 с.

 

Литература
1. Дворянкин С.В., Макаров Ю.К., Хорев А.А. Обоснование критериев эффективности защиты речевой информации // Защита информации. Инсайд. - 2007. - № 2. - С. 18 - 25.
2. Железняк, В.К., Макаров Ю.К., Хорев А.А. Некоторые методические подходы к оценке эффективности защиты речевой информации // Специальная техника. - 2000. - № 4. - С. 39 - 45.
3. Защита от шума: Справочник проектировщика/Под ред. Е.Я. Юдина. - М.: Стройиздат, 1974.
- 134 с.
4. Каргашин В.Л. Некоторые особенности реализации пассивных мер защиты в виброакустических каналах утечки речевой информации // Специальная техника. 2002. №5. - С. 55 - 60.
5. Покровский Н.Б. Расчёт и измерение разборчивости речи. М.: Гос. Издательство литературы по вопросам связи и радио, 1962. - 392 с.
6. СНиП 23-03-2003. Защита от шума. - Взамен СНиП II-12-77; введ. 2004-01-01. - М.: Изд-во ГУП ЦПП. 2003. - 32 с.
7. СНиП II-12-77. Ч. II. Нормы проектирования. Защита от шума; введ. 1978-01-01. М.: Стройиздат, 1978. - 74 с. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://proocenka.ru/books/snip/razdel2/SNiP%20II-12-77.pdf
8. Хорев А.А. Техническая защита информации: учеб. пособие для студентов вузов. В 3 т. Т. 1. Технические каналы утечки информации. - М.: НПЦ «Антитика». 2008. - 436 с.
9. Хорев А.А., Макаров Ю.К. Оценка эффективности систем виброакустической маскировки // Вопросы защиты информации. - 2001. - № 1. - С. 21 - 28.
10. ГОСТ 31295.1-2005. Шум. Затухание звука при распространении на местности. Часть 1. Расчёт поглощения звука атмосферой: - Введ. 2007-01-01. М.: Стандартинформ, 2006. - 39 с.
11. ШУМАНЕТ-БМ. Звукопоглощающая плита из минеральной ваты. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.acoustic.ru/productions/walls/frame/shumanet_bm.
12. ШУМАНЕТ-СК. Звукопоглощающая плита из стекловолокна. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.acoustic.ru/productions/walls/frame/shumanet_sk.