Звук — колебательное движение упругой среды. Процесс распространения колебательного движения в среде называется звуковой волной.
Частотный диапазон речи лежит в пределах 70…7000 Гц. Энергия акустических колебаний в пределах указанного диапазона распределена неравномерно. Порядка 95% энергии речевого сигнала лежит в диапазоне 175…5600 Гц.
Уровни речевых сигналов (примерные):
- тихий шепот — 35…40 дБ;
- спокойная беседа — 55…60 дБ;
- выступление в аудитории без средств звукоусиления — 65…70 дБ.
Под действием акустических колебаний в ограждающих строительных конструкциях и инженерных коммуникациях помещения возникают вибрационные колебания.
Голосовой аппарат человека является первичным источником акустических колебаний — возмущений воздушной среды в виде волн сжатия и растяжения (продольных волн). Различного рода преобразователи акустических и вибрационных колебаний являются вторичными источниками. К ним относятся громкоговорители, телефоны, микрофоны, акселерометры и другие устройства.
В зависимости от среды распространения речевых сигналов и способов их перехвата технические каналы утечки информации делят на: акустические, вибрационные, акустоэлектрические, оптоэлектронные и параметрические.
Акустические каналы
В акустических каналах утечки информации средой распространения речевых сигналов является воздух. Для перехвата используются высокочувствительные и направленные микрофоны.
Автономные устройства, конструктивно объединяющие микрофоны и передатчики, называют закладными устройствами (ЗУ) перехвата речевой информации.
Перехваченная ЗУ речевая информация может передаваться по радиоканалу, сети электропитания, оптическому (ИК) каналу, соединительным линиям ВТСС, посторонним проводникам, инженерным коммуникациям в ультразвуковом (УЗ) диапазоне частот, а также по телефонной линии (с вызовом от внешнего телефонного абонента).
Приём информации, передаваемой закладными устройствами, осуществляется, как правило, специальными приёмными устройствами, работающими в соответствующем диапазоне длин волн.
Использование портативных диктофонов и закладных устройств требует проникновения в контролируемое помещение. Если это невозможно, для перехвата речевой информации применяют направленные микрофоны.
Виброакустические каналы
В виброакустических каналах утечки информации средой распространения речевых сигналов являются ограждающие строительные конструкции (стены, потолки, полы) и инженерные коммуникации (трубы водоснабжения, отопления, вентиляции и т.п.). Для перехвата применяются вибродатчики (акселерометры).
Вибродатчик, соединённый с электронным усилителем, называют электронным стетоскопом. Он позволяет прослушивать речь через головные телефоны и записывать её на диктофон.
По виброакустическому каналу также возможен перехват информации с использованием закладных устройств. Чаще всего для передачи применяется радиоканал (такие устройства называют радиостетоскопами). Возможна передача по оптическому каналу в ближнем ИК-диапазоне, а также по ультразвуковому каналу (по инженерным коммуникациям).
Акустоэлектрические каналы
Акустоэлектрические каналы утечки информации возникают за счёт преобразования акустических сигналов в электрические.
Некоторые элементы ВТСС (трансформаторы, катушки индуктивности и т.п.) могут изменять свои параметры (ёмкость, индуктивность, сопротивление) под действием акустического поля, создаваемого источником речевого сигнала. Это приводит либо к появлению на элементах электродвижущей силы (ЭДС), либо к модуляции токов в соответствии с воздействующим акустическим полем.
ВТСС могут содержать акустоэлектрические преобразователи (некоторые датчики охранной и пожарной сигнализации, громкоговорители ретрансляционной сети и др.). Эффект акустоэлектрического преобразования часто называют «микрофонным эффектом».
Перехват акустоэлектрических колебаний выполняют путём непосредственного подключения к соединительным линиям ВТСС специальных высокочувствительных низкочастотных усилителей.
Также возможен канал утечки с использованием «высокочастотного навязывания»: при несанкционированном введении токов высокой частоты в линию, связанную с нелинейными или параметрическими элементами ВТСС, происходит модуляция высокочастотного сигнала информационным. Промодулированный сигнал отражается от элементов и распространяется по линии в обратном направлении либо излучается.
Оптико-электронный (лазерный) канал
Оптико-электронный (лазерный) канал утечки акустической информации образуется при облучении лазерным лучом вибрирующих под действием речевого сигнала отражающих поверхностей (оконных стёкол, зеркал и т.д.). Отражённое излучение модулируется по амплитуде и фазе и принимается оптическим приёмником; после демодуляции выделяется речевая информация.
Предпочтительно использование зеркального отражения лазерного луча. При небольших расстояниях (порядка нескольких десятков метров) возможно применение диффузного отражения.
Для перехвата по данному каналу применяются сложные лазерные системы, часто называемые «лазерными микрофонами». Обычно они работают в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн.
Параметрические каналы
Под воздействием акустического поля меняется давление на элементы высокочастотных генераторов ТСПИ и ВТСС. При этом может изменяться взаимное расположение элементов схем, проводов в катушках индуктивности, дросселей и т.п., что приводит к изменению параметров высокочастотного сигнала и его модуляции информационным сигналом. Поэтому этот канал называют параметрическим.
Параметрический канал может быть реализован и при «высокочастотном облучении» помещения, где установлены закладные устройства с элементами, параметры которых (например, добротность и резонансная частота объёмного резонатора) изменяются под действием речевого сигнала.
При облучении помещения мощным высокочастотным сигналом возникает переизлучение (образование вторичных радиоволн), а специальный узел закладки обеспечивает амплитудную, фазовую или частотную модуляцию переотражённого сигнала по закону изменения речи.
Для реализации этого канала требуются специальный передатчик с направленным излучением и приёмник.
