Акусторезистивные преобразователи

Наиболее известным акусторезистивным преобразователем является угольный микрофон, конструкция которого представляет собой металли­ческую коробку с угольным порошком. Сверху коробка закрыта тонкой пластиной - мембраной, сделанной из проводящего электрический ток ма­териала. Пластинка изолирована от коробки и лежит прямо на порошке. Действие такого микрофона (преобразователя) основано на свойстве уголь­ного порошка менять электрическое сопротивление в зависимости от дав­ления. Звуковые волны речи заставляют мембрану колебаться и она силь­нее или слабее сдавливает порошок, изменяя величину сопротивления столба порошка.

В стандартном угольном микрофоне это свойство используют для пре­вращения звуковых колебаний в электрические, для чего к микрофону под­соединяют электрическую батарею так, чтобы ток проходил через уголь­ный порошок.

Сила тока будет изменяться в зависимости от сопротивления порош­ка (а последнее зависит от силы акустического сигнала) и таким образом акустические волны превращаются в электрические колебания.

Аналогичный резистивный эффект, связанный с изменением электри­ческого сопротивления твердого проводника (полупроводника, металла), возникает в результате его деформации под механическим воздействием. Наиболее серьезно этот эффект проявляется в полупроводниках, где он свя­зан с изменением энергетического спектра носителей заряда при деформа­ции, с изменением ширины запрещенной зоны и энергией примесных уров­ней, с изменением эффективных масс носителей заряда и т.п.

Вольтамперная характеристика полупроводниковых приборов часто определяется малой областью объема полупроводников и поэтому при кон­центрации механических напряжений именно в этой области даже малое механическое усилие создает значительные изменения высоты потенциаль­ного барьера для носителей, что приводит к изменению вольтамперной характеристики прибора. Существует целый ряд полупроводниковых элементов, которые служат датчиками механических напряжений и уско­рений.

Таким образом, значительное количество элементов, окружающих нас различных устройств, используемых в практической деятельности, облада­ет акустопреобразовательным эффектом и, следовательно, могут являться источником для создания канала утечки конфиденциальной акустической информации.

По проявлению в эфире акустопреобразовательные каналы можно разделить на:

- передаваемые по линиям связи, питания, управления;

- передаваемые радиосигналом.

К первым относятся возможные каналы утечки акустической инфор­мации, создаваемые акустопреобразовательными элементами телефонной сети, сети вторичной часофикации, громкоговорящей или диспетчерской связи, некоторые извещатели в охранной сигнализации и т.п.

23. Оптико-электронный технический канал утечки акустической информации.

Оптико-электронный (лазерный) канал утечки акустической информации образуется при облучении лазерным лучом вибрирующих в акустическом поле тонких отражающих поверхностей (стекол окон, картин, зеркал и т.д.). Отраженное лазерное излучение (диффузное или зеркальное) модулируется по амплитуде и фазе (по закону вибрации поверхности) и принимается приемником оптического (лазерного) излучения, при демодуляции которого выделяется речевая информация. Причем лазер и приемник оптического излучения могут быть установлены в одном или разных местах (помещениях).

Для перехвата речевой информации по данному каналу используются сложные лазерные акустические локационные системы, иногда называемые “лазерными микрофонами”. Работают они, как правило, в ближнем инфракрасном диапазоне волн.

Лазерные системы позволяют прослушивать разговоры на расстоянии от 100 м до 1 км. Дальность действия зависит от качества оконного стекла (величины микронеровностей), а также от степени его загрязненности и состояния атмосферной среды. Для повышения дальности лазерного съема информации стекло покрывается специальным материалом либо на нем наклеиваются небольшие отражатели либо используются элементы интерьера и мебели – стеклянные поверхности и зеркала внутри помещения.

Лазерные системы состоят из источника когерентного излучения и приемника отраженного луча. Передатчик формирует луч и направляет в определенную точку оконного стекла помещения. Отраженный луч модулируется речевым или акустическим сигналом, который возникает в помещении, улавливается приемником, демодулируется с последующим шумоподавлением и усилением. Процессу съема информации предшествует определенная работа по выбору наилучшего места установки системы, после чего проводится грубая и точная наводка передатчика и приемника.

Недостаток данных систем является их зависимость от гидрометеорологических условий – дождь, снег, туман, порывистый ветер.

24. Параметрический технический канал утечки акустической информации.

В результате воздействия акустического поля меняется давление на все элементы высокочастотных генераторов ТСПИ и ВТСС. При этом изменяется (незначительно) взаимное расположение элементов схем, проводов в катушках индуктивности, дросселей и т. п., что может привести к изменениям параметров высокочастотного сигнала, например к модуляции его информационным сигналом. Поэтому этот канал утечки информации называется параметрическим. Это обусловлено тем, что незначительное изменение взаимного расположения, например, проводов в катушках индуктивности (межвиткового расстояния) приводит к изменению их индуктивности, а, следовательно, к изменению частоты излучения генератора, т.е. к частотной модуляции сигнала.

Или воздействие акустического поля на конденсаторы приводит к изменению расстояния между пластинами и, следовательно, к изменению его емкости, что, в свою очередь, также приводит к частотной модуляции высокочастотного сигнала генератора. Наиболее часто наблюдается паразитная модуляция информационным сигналом излучений гетеродинов радиоприемных и телевизионных устройств, находящихся в выделенных помещениях и имеющих конденсаторы переменной емкости с воздушным диэлектриком в колебательных контурах гетеродинов.

Промодулированные информационным сигналом высокочастотные колебания излучаются в окружающее пространство и могут быть перехвачены и детектированы средствами радиоразведки. Параметрический канал утечки информации может быть реализован и путем “высокочастотного облучения” помещения, где установлены полуактивные закладные устройства, имеющие элементы. некоторые параметры которых (например, добротность и резонансная частота объемного резонатора) изменяются по закону изменения акустического (речевого) сигнала.

При облучении мощным высокочастотным сигналом помещения, в котором установлено такое закладное устройство, в последнем при взаимодействии облучающего электромагнитного поля со специальными элементами закладки (например, четвертьволновым вибратором) происходит образование вторичных радиоволн, т.е. переизлучение электромагнитного поля. А специальное устройство закладки (например, объемный резонатор) обеспечивает амплитудную, фазовую или частотную модуляцию переотраженного сигнала по закону изменения речевого сигнала. Подобного вида закладки иногда называют полуактивными.

Для перехвата информации по данному каналу кроме закладного устройства необходимы специальный передатчик с направленной антенной и приемник.

25. Характеристика электромагнитного канала утечки информации обрабатываемой в ТСПИ.