Особенности применения направленных микрофонов
Так как на дальность ведения разведки влияют не только параметры микрофонов, но и условия, в которых применяются эти устройства, следует знать некоторые особенности использования направленных микрофонов.
НА ОТКРЫТОЙ МЕСТНОСТИ
К открытой местности обычно относят участки, не имеющие ярко выраженных ограждающих конструкций, которые создают замкнутый объем.
Как правило, это улицы, площади, стадионы, дворы, парки, залы летних. кафе, пляжи и т. п. К работе на открытых площадках относят и прослушивание разговоров, ведущихся в помещениях, если перехват ведется через открытое окно, форточку или опущенное стекло автомобиля.
Основными ограничениями на ведение негласного съема информации в таких условиях является затухание, которое испытывает сигнал при его распространении, и высокий уровень фоновых шумов.
Величина затухания обусловливается рядом факторов, которые зависят как от характеристик самого звука, так и от свойств среды распространения. Все их делят на две большие группы.
В первую входят факторы, связанные с законами распространения акустических волн. А именно:
>- при распространении в неограниченной среде от источника конечных размеров интенсивность звука убывает обратно пропорционально квадрату пройденного расстояния;
>- неоднородности среды (капли дождя, ветки деревьев и другие препятствия) вызывают рассеяние звуковых волн, приводящее к ослаблению сигнала в «основном» направлении;
>- на распространение звука в атмосфере влияют турбулентности, распределения температуры и давления, сила и скорость ветра, которые вызывают искривление звуковых лучей, а иногда вообще нарушают передачу звука.
Действительно, звуковая волна, попадая на границу раздела двух слоев атмосферы с различными характеристиками, частично отражается, а частично проникает в другой слой. При этом преломление волны происходит в соответствии с законом физики, гласящим, что отношение угла падения к углу преломления (определяется отношением скоростей распространения звуковых колебаний в этих средах (слоях):
sinj1/sinj2=C1/C2
гдеС1, и С2 — скорости звука в обеих средах.
Если параметры обоих слоев близки друг к другу, то фактически вся энергия переходит из одной среды в другую и j1»j2. Когда же параметры различны, имеет место искривление звуковых лучей.
Именно по этой причине оператор часто вынужден размещать микрофон как можно выше над поверхностью земли, чтобы обеспечить максимальную дальность перехвата акустических сигналов.
Вторая группа связана с физическими процессами в веществе — необратимыми переходами звуковой энергии в другие формы (главным образом в тепло). Можно выделить следующие факторы, определяющие степень поглощения звуковых волн:
>- поглощение звука возрастает пропорционально квадрату частоты (поэтому колебания с частотами выше 1000 Гц затухают особенно быстро);
>- степень поглощения растет при уменьшении относительной влажности воздуха (так, например, при влажности 50 % акустические сигналы с частотой 10 кГц затухают только на 14 дБ на каждые 100 м, а при уменьшении влажности до 15 % затухание возрастает вдвое и достигает 28 дБ; ветер, дождь и снег могут добавить еще 8...10 дБ на каждые 100 м).
Строго говоря, открытых пространств, в которых звуковые волны распространялись бы беспрепятственно во всех направлениях, практически нет, так как всегда имеют место отражения от земной поверхности, стен ближайших зданий, предметов и т. п. Однако эти переотражения можно учесть, а иногда и просто пренебречь ими, если они незначительны из-за высокого коэффициента поглощения (например, от снежного покрова).
Высокий уровень акустических шумов — другая специфика открытых пространств.
Для осуществления оценки влияния их на качество фиксации акустической информации используют понятие уровня громкости, под которым понимают уровень равногромкого с мешающим сигналом чистого тона на частоте 1000 Гц, выраженный в децибелах. За единицу уровня принимают 1 (один) Фон, то есть:
Lg[Фон]=L1000Гц[Дб].
В табл. 1.3.7 приведены уровни громкости различных шумов в зависимости от дальности источника. Сравнивая приведенные значения с уровнем обычной речи, который составляет 65... 75 дБ, делают вывод о степени влияния акустических помех на качество перехвата.
Некоторые предельные дальности регистрации приведены в табл. 1.3.8.
Из вышесказанного следует, что на дальность фиксации речевой информации на открытом участке местности влияют следующие факторы: направление и сила ветра, температура и влажность воздуха, характер рельефа, наличие строений, растительность, уровни фоновых шумов. Дальность ведения разведки увеличивается, если ветер дует со стороны источника звука, ночью и ранним утром, в пасмурную погоду, особенно после дождя, у водной поверхности, в горах, зимой (при отсутствии снегопада). Звук поглощается (становится слабее) в жаркую солнечную погоду, во время снегопада, дождя, в лесу, кустарнике и на местности с песчаным грунтом, при наличии искусственных и естественных препятствий.
Следует еще раз подчеркнуть, что приведенные цифры относятся к идеальной обстановке и открытому пространству, а в реальных городских условиях практически невозможно проводить съем информации с расстояний, превышающих 10... 15 м на шумной улице, 15... 25 м — в остальных случаях. В загородных условиях — это 30...100 м. В принципе, необходимо запомнить простое правило: если оператор слышит речь своим ухом, но не может разобрать лишь отдельные слова, то с помощью хорошего направленного микрофона возможно осуществить перехват и звукозапись разговора; в противном случае никакой направленный микроф9н не поможет.
В ПОМЕЩЕНИЯХ
Отличительной особенностью применения направленных микрофонов в помещениях является более сложное звуковое поле полезного сигнала, которое представляет из себя суперпозицию составляющей «прямого» звука, созданной звуковыми волнами, не испытавшими ни одного отражения, и составляющих, созданных несколькими отраженными звуковыми волнами. Поле отраженных звуковых волн почти всегда близко к диффузному.
Таблица 1.3.7. Уровни громкости различных источников шума
Источник шума и место его измерения /Уровень громкости, дБ
Громкий автомобильный гудок на расстоянии 8м /95...100
Электропоезд на эстакаде на расстоянии 6 м /90
Шум в поезде метро во время движения /85...90
Автобус (полный ход) на расстоянии 5 м /85...88
Трамвай на расстоянии 10-20 м /80...85
Троллейбус на расстоянии 5 м /77
Грузовой автомобиль на расстоянии 5-20 м /60...75
Легковой автомобиль на расстоянии 5-20 м /50...65
Шумная улица без трамвайного движения /60...75
Обычный средний шум на улице /55...60
То же, в момент затишья днем /40
Тихая улица (без движения транспорта) /30...35
Тихий сад /20
Деревообрабатывающая фабрика /96...98
Зал при массовых сценах /75...95
Шумное собрание /65...70
Шепот на расстоянии 1 м /20
Разговор на расстоянии 1 м: громкий/обычный /65...70/55...60
Коридоры /35...40
Кафе /50...52
Таблица 1.3.8. Предельные дальности акустической регистрации
Вид деятельности / /Пределы слышимости, м
Шаги человека по грунту / /30...100
Громкий разговор / /200...300
Негромкий разговор / /100...200
Резкая команда голосом / /500...1000
Громкий крик / /1000...1500
Акустические шумы в помещениях так же, как и на открытой местности, существенно ограничивают динамический диапазон принимаемой информации, снижают разборчивость речи. Эти шумы создаются как людьми, так и вибрациями, проникающими в помещение извне (с улицы или из соседних помещений). Уровни шумов, создаваемые людьми, зависят от количества их в помещении, громкости разговоров и т. д. Уровни шумов (вибраций), проникающих снаружи, определяются звукоизоляцией помещения и уровнями внешних шумов.
В табл. 1.3.9 приведены санитарные нормы допустимых уровней акустических шумов, характерных для различных типов помещений. Приведенные цифры позволяют составить представления об условиях перехвата речевой информации с помощью направленных микрофонов. Здесь уместно еще раз напомнить, что уровень обычной речи на расстоянии 1 м составляет 65...75 дБ.
Таблица 1.3.9. Уровни шумов, соответствующие санитарным нормам, для жилых и рабочих помещений
Тип помещения /Норма, дБ
Для сна и отдыха /35
Для умственной работы без собственных источников шума (конструкторские бюро, комнаты программистов, лаборатории для теоретических работ и обработки экспериментальных данных) /45
Для конторского труда с источниками шума (принтеры), цеховой администрации, а также помещения, где источником шума являются люди (кассовые и справочные залы) /55
Производственные помещения, гаражи, механические мастерские /80
В общем случае лучшее качество перехвата информации в помещении обеспечивается при размещении направленного микрофона рабочей осью на источник сигнала (человека или группу людей), а тылом к источникам акустических помех. При этом оператор должен стремиться занять максимально тихое место (избегая углы, где особенно много переотраженных сигналов) в зоне действия прямого звука.
Диктофоны
Осуществление негласной (скрытой) звукозаписи является одним из наиболее распространенных приемов промышленного шпионажа. Полученные записи используют для получения односторонних преимуществ в коммерческих сделках, оказания давления на партнеров, шантажа и т. д.
Для того чтобы уберечь себя от подобных последствий, необходимо знать основные особенности скрытой звукозаписи, факторы, влияющие на качество фиксации информации, характерные приемы. Эти знания помогут обратить внимание на особенности поведения людей, пытающихся вас записать, правильно выбрать место конфиденциальной встречи, исключить нахождение «случайно забытых» вещей в вашем рабочем кабинете или офисе.