Связь между различными видами разборчивости

1. Шумовая и реверберационная помехи, защита пассивная и активная

Из приведенных выше соотношений следует, что в системах защиты речевой информации для снижения разборчивости речи необходимо стремиться уменьшить отношение "уровень речевого сигнала/уровень шума" (сигнал/шум) в местах возможного размещения датчиков аппаратуры акустической разведки. Уменьшение отношения сигнал/шум возможно путем или уменьшения (ослабления) уровня речевого сигнала (пассивные методы защиты), или увеличения уровня шума (создания акустических и вибрационных помех) (активные методы защиты).

Пассивные методы защиты

Пассивные методы защиты осуществляются путем звукоизоляции помещений. Звукоизоляция оценивается величиной ослабления акустического сигнала и обеспечивается с помощью архитектурных и инженерных решений, а также применением специальных строительных и отделочных материалов.

В случае если звукоизоляция помещения не обеспечивает требуемой эффективности защиты информации, то для ее повышения используют специальные звукопоглощающие материалы.

Наиболее часто применяют облицовочные звукопоглощающие материалы в виде плоских плит (плиты "Акмигран", "Акмант", "Силаклор", "Винипор", ПА/С, ПА/О, ПП-80, ППМ, ПММ) [12], располагаемые или вплотную, или на небольшом расстоянии от сплошной строительной конструкции (стены, перегородки, ограждения и т.п.). Используются также звукопоглощающие облицовки из слоя пористо-волокнистого материала (стеклянного или базальтового волокна, минеральной ваты) в защитной оболочке из ткани или пленки с перфорированным покрытием (металлическим, гипсовым и др.).

Между помещениями зданий и сооружений проходит много технологических коммуникаций (трубы тепло-, газо-, водоснабжения и канализации, кабельная сеть энергоснабжения, вентиляционные короба и т.д.). Для них в стенах и перекрытиях сооружений делают соответствующие отверстия и проемы, что значительно снижает звукоизоляцию помещений в целом. Кроме того, осуществляют специальную акустическую «развязку» коммуникаций [12].

Одним из наиболее слабых звукоизолирующих элементов ограждающих конструкций выделенных помещений являются двери и окна. Поэтому предпринимаются специальные меры по устранению недостатков этих элементов (прокладки, обивка и т.п.).

Пассивные методы защиты информации, как правило, реализуются при строительстве или реконструкции зданий на этапе разработки проектных решений, что позволяет заранее учесть типы строительных конструкций, способы прокладки коммуникаций, оптимальные места размещения выделенных помещений.

В случае технической невозможности использования пассивных средств защиты помещений или если они не обеспечивают требуемых норм по звукоизоляции, используются активные меры защиты.

Активные методы защиты

Активные методы защиты заключаются в создании маскирующих акустических и вибрационных помех.

Акустическая маскировка эффективно используется для защиты речевой информации от утечки по всем каналам утечки, а виброакустическая - по виброакустическому и оптико-электронному (акустооптическому) каналам.

В настоящее время создано большое количество различных систем активной виброакустической маскировки, успешно используемых для подавления средств перехвата речевой информации. К ним относятся: системы "Заслон", "Кабинет", "Барон", "Порог-2М", "Фон-В", "Шорох", VNG-006, ANG-2000, NG-101, "Эхо" и т.д. [12].

Для формирования виброакустических помех применяются специальные генераторы на основе злектровакуумных, газоразрядных и полупроводниковых радиоэлементов. На практике наиболее широкое применение нашли генераторы шумовых колебаний.

Наряду с шумовыми помехами в целях активной акустической маскировки используют "речеподобные" помехи, хаотические последовательности импульсов и т.д.

Роль оконечных устройств, осуществляющих преобразование электрических колебаний в акустические колебания речевого диапазона частот, обычно выполняют малогабаритные широкополосные акустические колонки, а осуществляющих преобразование электрических колебаний в вибрационные - вибрационные излучатели.

Акустические колонки систем зашумления устанавливаются в помещении в местах наиболее вероятного размещения средств акустической разведки, а вибрационные излучатели крепятся на оконных рамах, стеклах, коробах, трубопроводах, стенах, потолках и т.д.

Виды помех

В системах акустической и виброакустической маскировки используют шумовые, "речеподобные" и комбинированные помехи [12].

Наиболее часто из шумовых используют:

· "белый" шум (постоянная спектральная плотность в речевом диапазоне частот);

· "розовый" шум (спад спектра 3 дБ на октаву в сторону высоких частот);

· «коричневый» шум (спад спектра 6 дБ на октаву в сторону высоких частот);

· шумовая "речеподобная" помеха (шум с огибающей амплитудного спектра, подобной речевому сигналу).

Чаще всего в системах акустической и виброакустической маскировки используют помехи типа "белого" и "розового" шумов.

В ряде систем виброакустической маскировки возможна регулировка уровня помехового сигнала. Например, в системах "Кабинет" и ANG-2000 осуществляется ручная плавная регулировка уровня помехового сигнала, а в системе "Заслон-2М" – автоматическая (в зависимости от уровня маскируемого речевого сигнала). В комплексе "Барон" возможна независимая регулировка уровня помехового сигнала в трех частотных диапазонах (центральные частоты: 250, 1000 и 4000 Гц). Система "Шорох-1" позволяет регулировать форму генерируемой помехи пятиполосным октавным эквалайзером [12].

"Речеподобные" помехи формируются (синтезируются) из речевых сигналов. При этом возможно формирование помехи как из скрываемого сигнала, так и из некоррелированных со скрываемым сигналом речевых фрагментов (отрезков).

Характерным представителем помех, формируемых из речевых фрагментов, некоррелированных со скрываемым сигналом, является помеха типа "речевой хор". Такая помеха формируются путем смешения фрагментов речи нескольких человек (дикторов).

Среди помех, формируемых из скрываемого сигнала, можно выделить два типа: "речеподобную" реверберационную и "речеподобную инверсионную".

"Речеподобная" реверберационная помеха формируется из фрагментов скрываемого речевого сигнала путем многократного их наложения с различными уровнями.

"Речеподобная инверсионная" помеха формируется из скрываемого речевого сигнала путем сложной инверсии его спектра.

Комбинированные помехи формируются путем смешения различного вида помех, например помех типа "речевой хор" и "белый" шум, "речеподобных" реверберационной и инверсионной помех и т.п.

К настоящему времени имеется информация об использовании речеподобных помех в системах защиты речевой информации.

Та, например, "речеподобная" помеха типа "речевой хор" и комбинированная помеха типа "речевой хор" и "белый" шум реализованы в комплексе "Барон". Для этих целей в его состав кроме обычного генератора шума включены три радиоприемника, независимо настраиваемые на различные радиовещательные станции FM (УКВ-2) диапазона [12].

"Речеподобная" комбинированная (реверберационная и инверсионная) помеха используется в системе акустической маскировки "Эхо" [12].

В отличие от «чисто» шумовых помех, оценку эффективности которых можно осуществить инструментально-расчетным методом [6], оценку эффективности "речеподобных" помех, и особенно формируемых из скрываемого речевого сигнала, приходится осуществлять методом артикуляционных испытаний [12].

Кроме того, "речеподобные" помехи сложнее формировать. Вместе с тем, в работе [12] приводятся результаты экспериментальных исследований, свидетельствующие о практически одинаковой эффективности «речеподобных» помех и розового шума.