Supresión de grabadoras de voz: posibilidades y aplicación práctica.

Supresión de dictáfono: posibilidades y aplicación práctica.

Iskhakov Boris Simukovich
Kargashin Viktor Leonidovich, candidato de ciencias técnicas
Yudin Leonid Mikhailovich, candidato de ciencias técnicas

Actualmente, a pesar de las prohibiciones vigentes de conformidad con la legislación rusa, la probabilidad de fuga de información confidencial organizada utilizando medios técnicos es muy alta.

Por lo tanto, el problema de impedir la grabación no autorizada de información confidencial de voz sigue siendo muy importante. importante.

Este artículo analiza formas de contrarrestar la grabación no autorizada de información de voz utilizando grabadoras de voz, que, desde el punto de vista del consumidor, son los dispositivos más simples que no requieren capacitación especial para trabajar con ellas.

Gracias al rápido desarrollo de la electrónica, las grabadoras de voz de tamaño pequeño tienen características de alto rendimiento, lo que permite grabar información con alta calidad en las condiciones acústicas más difíciles en modo automático.

La variedad de tipos de grabadoras de voz desde dispositivos analógicos de uso general hasta digitales profesionales permite satisfacer cualquier necesidad del consumidor para la realización de eventos planificados.

Son posibles los siguientes métodos principales de protección contra la grabación no autorizada de información de voz utilizando una grabadora de voz:

• medidas organizativas que le permiten retirar la grabadora de voz cuando intenta llevarla a el local;
• detectarlo en proceso de “trabajo”;
• excluir la posibilidad de grabar información de voz.

Medidas organizativas que impiden una El intento de llevar una grabadora de voz a la habitación se puede utilizar en casos muy limitados y la efectividad de la aplicación puede ser bastante baja.

Teniendo en cuenta los avances tecnológicos, este tipo de equipamiento técnico se puede camuflar como casi cualquier objeto.

Además, sujeto a la legislación vigente, los métodos para detectar una grabadora de voz de un visitante son muy limitados.

Detectar una grabadora de voz en funcionamiento tampoco es una tarea fácil.

Las discusiones entre expertos sobre la elección de criterios efectivos para detectar grabadoras de voz modernas aún continúan.

Un análisis de los dispositivos recomendados por el mercado moderno para este propósito ha demostrado que la probabilidad de detectar una grabadora de voz en funcionamiento es significativamente diferente del 100%.

Se puede eliminar la posibilidad de grabar información de voz. de varias maneras:

• utilizar dispositivos de intercomunicación especiales;
• equipar una sala de reuniones;
• formar una pantalla en forma de campo de interferencia electromagnética.

En nuestra opinión, desde el punto de vista de calidad y precio, una forma más eficaz de prevenir la fuga de información es actualmente el campo de interferencia electromagnética creado por un dispositivo especial: un supresor de grabadora de voz.

A La grabadora de voz, como dispositivo electrónico, se puede representar en forma de dos subsistemas:

• subsistema para convertir una señal acústica en eléctrica;
• subsistema de almacenamiento de información.

El subsistema de conversión de una señal acústica en eléctrica suele estar formado por:

• Un micrófono, normalmente de tipo electreto.
• Un amplificador de señal de baja frecuencia. Las grabadoras de voz modernas suelen utilizar amplificadores con característica logarítmica o con control automático de ganancia (AGC). Tienen un amplio rango dinámico en términos del nivel de la señal de entrada, que es uno de los indicadores de la clase del dispositivo.
• Un convertidor analógico a digital (ADC). Aplicable únicamente a grabadoras de voz digitales que utilizan dispositivos electrónicos o cinta magnética como unidad de memoria.

El subsistema de conversión de señales acústicas es más susceptible a las interferencias electromagnéticas externas.

Casi todos los elementos de este subsistema pueden verse afectados por su funcionamiento normal mediante interferencias inducidas.

Las señales eléctricas se envían desde el micrófono salida al amplificador, cuyo nivel, en el mejor de los casos, se mide en fracciones de milivoltio.

La interferencia durante la superposición aditiva puede suprimir la señal útil.

Los amplificadores con características AGC o logarítmicas suelen estar diseñados con una fuerte retroalimentación, caracterizada por tiempos de respuesta y recuperación constantes.

Por lo tanto, la exposición a un ruido que excede el nivel de la señal útil puede suprimirlo, cargando las etapas de entrada del amplificador.

Es decir, la señal útil puede estar por debajo del umbral de sensibilidad real del amplificador. Para este propósito, el ruido pulsado correlacionado con la señal de voz es más efectivo.

El ADC también es susceptible a interferencias de dos maneras:

• Los ADC utilizados en grabadoras de voz generalmente están diseñados para un nivel de señal de entrada significativamente más alto que el nivel de ruido. Con una relación señal/ruido de ? 1, el convertidor pasa a un modo no lineal, lo que empeora significativamente esta relación de salida. Por lo tanto, la interferencia que ingresa a la banda de la señal de voz provoca un mal funcionamiento del ADC.
• El ADC requiere una sincronización de reloj de alta calidad. La interferencia inducida en el circuito generador de reloj sacará al ADC del modo de sincronización. En este caso, la grabadora de voz no funcionará como dispositivo de almacenamiento de información.

Cabe señalar que las grabadoras de voz digitales profesionales tienen un diseño y métodos de circuitos muy serios para proteger los componentes susceptibles a interferencias. Por lo tanto, al estudiar las grabadoras de voz, se observó un debilitamiento del efecto de la interferencia en algunas grabadoras de voz digitales en comparación con las analógicas.

Factores que influyen en la susceptibilidad de una grabadora de voz a la electrónica interferencia

Una grabadora de voz es un objeto de supresión bastante complejo desde el punto de vista de la electrodinámica.

La magnitud de la señal de interferencia inducida en los circuitos eléctricos de la ruta de grabación de la grabadora está determinada por la fuerza de el campo eléctrico de la interferencia en la región de máxima susceptibilidad del circuito electrónico de la grabadora de voz.

Esta área está ubicada cerca de la entrada del amplificador de baja frecuencia de la ruta de grabación.

Las pérdidas asociadas con la conversión de la intensidad del campo eléctrico de la señal de interferencia en la interferencia EMF inducida se pueden estimar representando la zona receptiva en forma de un conductor con una determinada altura efectiva.

Teniendo en cuenta Dadas las pequeñas dimensiones físicas de los elementos del circuito y de los conductores que los conectan, la altura efectiva equivalente esperada de la zona de susceptibilidad es mucho menor que la longitud de onda de la interferencia que irradia el registrador y se estima en aproximadamente 0,2…1 cm.

La conversión adicional de la señal de interferencia en una señal AM de baja frecuencia se produce como resultado de la detección directa de las no linealidades inherentes a cualquier circuito electrónico.

La señal de interferencia de baja frecuencia inducida se amplifica junto con la señal de voz y grabado en el soporte.

Dependiendo de la relación interferencia/señal en la salida del amplificador de grabación, se observa lo siguiente:

• distorsión de la señal de voz, lo que conduce a un deterioro de su inteligibilidad al escuchar la grabación;
• supresión completa de la señal de voz, por ejemplo, debido a la sobrecarga de las etapas del amplificador con interferencias.

La distorsión de la señal de voz puede ocurrir en una relación interferencia/señal cercana a la unidad y depende de la estructura tiempo-frecuencia de la señal de interferencia de baja frecuencia y su correlación con la señal de voz.

Para suprimir completamente una señal de voz, el nivel de interferencia inducida debe exceder significativamente el voltaje de la señal de voz.

Los dictáfonos en una caja de plástico sin medidas de protección especiales son los más susceptibles a las interferencias.

La señal de interferencia penetra directamente en los elementos del circuito de la grabadora de voz prácticamente sin atenuación adicional en el material de la carcasa.

Los dictáfonos con carcasa metálica están mejor protegidos contra las interferencias al proteger la señal de interferencia con una carcasa metálica.

La interferencia de ondas electromagnéticas al interactuar con el cuerpo metálico de la grabadora de voz, prácticamente se refleja en su superficie.

Sin embargo, parte de la energía se dirige a la pared de la caja y penetra en el área interna de la grabadora de voz.

El nivel del campo de interferencia electromagnética de alta frecuencia que llega a los componentes electrónicos de la grabadora de voz depende de la frecuencia del campo, los elementos de diseño de la carcasa y las propiedades del material con el que está fabricado.

En la práctica, es bastante raro encontrar una carcasa en forma de pantalla continua.

La grabadora debe poder sustituir elementos internos y externos de alimentación, información de entrada y salida, conectar un micrófono externo, controlar modos de funcionamiento, cambiar microcasetes o dispositivos electrónicos de memoria.

Todo esto conduce a la presencia de agujeros en las paredes de la caja, grietas, cubiertas, que son sus faltas de homogeneidad eléctrica.

La presencia de roturas en su homogeneidad eléctrica en las paredes de la caja de la grabadora de voz conduce a una alteración significativa de la estructura de la señal inducida. corrientes superficiales y al flujo de estas corrientes en el cuerpo.

B Como resultado, aparecen zonas con un mayor nivel de intensidad de campo electromagnético dentro del cuerpo de la grabadora de voz.

El tamaño y la forma del cuerpo de la grabadora de voz influyen significativamente en el nivel de la señal de interferencia penetrante. Cuanto mayor sea el área de la grabadora de voz, mayor será el nivel de captación de la señal de interferencia.

Para evaluar la efectividad del blindaje del campo externo mediante varios tipos de carcasas, se llevaron a cabo estudios experimentales comparativos. investiga la susceptibilidad de las grabadoras de voz con carcasa de plástico, combinada y metálica a los efectos de las interferencias externas.

Los resultados de los estudios experimentales se muestran en la Tabla 1.

La eficiencia del blindaje se comparó basándose en la densidad de flujo de potencia del campo electromagnético de la señal de interferencia necesaria para suprimir completamente la grabadora de voz. La potencia emitida por el supresor era la misma.

Se tomó como referencia la grabadora de voz Casio TR-15 en estuche de plástico, ya que es la más susceptible a las interferencias electromagnéticas externas.

Los resultados presentados muestran que la susceptibilidad a las interferencias depende tanto del diseño como del material del cuerpo de la grabadora de voz.

La grabadora de voz de tamaño pequeño Sony M909 con cuerpo metálico y método de grabación analógica en cinta magnética requiere 28 dB más potencia de supresión de interferencias que la grabadora de voz Casio TR-15 de referencia en una caja de plástico.

La grabadora de voz digital U 7201, que está diseñada con mayores medidas de blindaje y protección, está mejor protegida contra las interferencias. .

Para suprimirla por completo, la potencia de interferencia en comparación con la grabadora de voz de referencia debe aumentarse en 32 dB.

Las grabadoras de voz con carcasas combinadas de plástico y metal ocupan una posición intermedia.

Tabla 1.
Características comparativas de la efectividad del blindaje de interferencias externas mediante la carcasa de varios tipos de grabadoras de voz.

La influencia de la frecuencia portadora de la irradiación electromagnética de una grabadora de voz sobre su susceptibilidad a las interferencias

La compleja estructura de la carcasa y las dimensiones de la grabadora de voz, las características del elemento base utilizado en ella, el método y la calidad de la instalación determinan la naturaleza resonante de frecuencia del efecto de la interferencia en la grabadora de voz.

Como lo demuestran estudios experimentales sobre la efectividad de la interferencia en grabadoras de voz en varias partes del rango de frecuencia de radio , hay zonas de resonancia pronunciadas donde el efecto de la interferencia es máximo.

La Figura 1 muestra las dependencias características de la intensidad relativa del sonido con respecto a la señal de interferencia inducida para algunos tipos de grabadoras de voz.

Las dependencias dadas se obtuvieron variando la frecuencia de interferencia en un amplio rango de frecuencia desde cientos de MHz hasta varios GHz y se construyeron teniendo en cuenta la normalización de la intensidad de la señal de interferencia de audio inducida en relación con el nivel máximo que se produce en la región de baja frecuencia para cada grabadora de voz.

Como se desprende de la Fig. 1, las grabadoras de voz estudiadas tienen diferentes áreas de susceptibilidad resonante. El mayor número de estas áreas resonantes se observa en la grabadora de voz Sony M909 de tamaño pequeño con carcasa metálica.

Al mismo tiempo, no aumenta la eficiencia de supresión de la grabadora de voz cuando está en movimiento. a áreas resonantes de mayor frecuencia.

Esto se debe al hecho de que, a pesar de la presencia de regiones resonantes de mayor frecuencia con menor atenuación de interferencia en el cuerpo de la grabadora de voz, la pérdida de interferencia a lo largo del camino de propagación aumenta al aumentar la frecuencia.

Común a Todo lo que se considera una grabadora de voz es la presencia de regiones resonantes cercanas en áreas de frecuencia en la parte de baja frecuencia del rango.

Fig. 1. Dependencia del nivel relativo del tono acústico grabado de la frecuencia portadora de la interferencia codificada en amplitud para:

La dependencia de la frecuencia de la influencia de la interferencia para diferentes tipos de grabadoras de voz se manifiesta de manera diferente.

El efecto de la interferencia depende de dos factores principales:

1 ) el grado de blindaje de las señales electromagnéticas externas por las señales de la carcasa;
2) las propiedades resonantes del diseño de la grabadora de voz.

Para grabadoras de voz cuyas carcasas tienen altas propiedades de blindaje, el efecto de la interferencia está determinado principalmente por el segundo factor.

El efecto de la interferencia en grabadoras de voz con blindaje deficiente está determinado principalmente por el nivel de corrientes inducidas en los elementos conductores de las grabadoras de voz.

En todos los casos, esta dependencia es de naturaleza altamente individual, como se confirma. según los resultados de estudios experimentales (Fig. 1).

La dependencia más característica de la influencia de la interferencia en la grabadora de voz en una caja de metal es Sony M909. En este caso, la primera resonancia, caracterizada por la mayor susceptibilidad a las interferencias, se produce en una longitud de onda correspondiente al perímetro de la pared lateral del grabador.

Todas las demás resonancias tienen un nivel relativo más bajo y aparecen en frecuencias que son múltiplos de la frecuencia de la primera resonancia.

Para la grabadora de voz Sanyo TRC-6200, cuyas dimensiones son ligeramente mayores que las dimensiones de En la grabadora de voz Sony M909, la primera resonancia se desplaza hacia frecuencias más bajas. Las resonancias en múltiples frecuencias más altas son menos pronunciadas que en la grabadora de voz Sony M909.

Para grabadoras de voz con cuerpo de plástico Sanyo TRC-520M y con cuerpo combinado de plástico y metal Perlcorder S302, la dependencia de la frecuencia de la acción de la señal de interferencia está formada por las resonancias de las corrientes inducidas en el conjunto de elementos conductores internos de las grabadoras de voz.

Para la grabadora de voz Sanyo TRC-520M la mayor intensidad, la resonancia aparece a una frecuencia ligeramente inferior a 2 f0. El segundo, pero algo más débil, con una frecuencia de 2,6 f0, el tercero, más fuerte que el segundo, con una frecuencia de 5 f0.

Para la grabadora de voz Perlcorder S-302, la dependencia de la frecuencia de la interferencia se manifiesta en una amplia banda de frecuencia (1…2) f0. En las frecuencias (6,5…7) f0 se observa una región de resonancia débil.

Si en el rango de baja frecuencia diferentes grabadoras de voz tienen resonancias con regiones de frecuencia superpuestas, entonces en la región de alta frecuencia hay muchas menos coincidencias de este tipo o simplemente no existen.

Por lo tanto, para garantizar la supresión de las grabadoras de voz en ausencia de información a priori sobre el tipo de grabadora de voz utilizada, el rango operativo de las señales de interferencia emitidas debe cubrir el áreas de máxima susceptibilidad de todas las grabadoras de voz.

Esta interferencia se puede realizar utilizando una señal de interferencia multifrecuencia o mediante barrido de frecuencia en un rango de frecuencia determinado.

Una característica importante de un supresor de grabadora de voz es la zona de supresión espacial, limitada por el ancho de la antena. haz en azimut y elevación, así como la supresión de alcance máximo.

Si la grabadora de voz está ubicada dentro de la zona de supresión, no se puede utilizar para grabar información de voz sin permiso.

Debido al hecho de que el nivel de blindaje de los diferentes modelos de grabadoras de voz difiere entre sí, el rango máximo de supresión es diferente.

Por lo general, el rango de supresión máximo de una grabadora de voz se determina experimentalmente para un supresor específico.

Dado que este valor depende de las características de diseño de las grabadoras de voz, con características de supresión constantes (potencia radiada y estructura de interferencia), las grabadoras de voz con carcasa de plástico, como era de esperar, tendrán una supresión en rangos más largos en comparación con las grabadoras de voz con carcasa de metal. .

La Tabla 2 muestra los valores relativos obtenidos experimentalmente del rango de supresión máximo de grabadoras de voz analógicas con diferentes tipos de carcasas, normalizados al rango de supresión máximo de una grabadora de voz en una caja de plástico.

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A medida que aumenta la eficiencia del blindaje de la carcasa, el rango de supresión relativa de las grabadoras de voz disminuye significativamente.

Se observa una imagen similar para las grabadoras de voz digitales (Tabla 3).

El uso de un micrófono remoto o un control remoto aumenta el rango de supresión de la grabadora de voz, lo que se nota especialmente cuando se suprimen grabadoras de voz digitales con un blindaje de carcasa altamente efectivo.

Tabla 2.
Supresión relativa gama de grabadoras de voz analógicas con diferentes carcasas

Nota: * con micrófono remoto.

Tabla 3.
Rango de supresión relativa de grabadoras de voz digitales con diferentes carcasas

Nota: * con un micrófono externo.

Características de la construcción de los bloqueadores de grabadoras de voz.

Para interferencias electrónicas de grabadoras de voz, portátiles Se suele utilizar equipo ubicado dentro de un maletín o maletín, o equipo estacionario integrado en elementos interiores (mesa, silla, etc.).

Actualmente, se utilizan dos esquemas principales para la construcción de equipos radioelectrónicos. Equipos de supresión para grabadoras de voz.

En el primer esquema, la señal de interferencia se genera a una frecuencia fija directamente a un alto nivel de potencia utilizando un potente generador de ruido.

El ancho del espectro de interferencia en tales supresores está determinado por la capacidad de la salida. dispositivo semiconductor para generar potentes señales de ruido.

La desventaja de estos supresores es su capacidad limitada para generar ruido en una amplia banda de frecuencia.

Además, ampliar el espectro de interferencia para cubrir toda la gama de frecuencias de máxima susceptibilidad a la interferencia de tipos conocidos de grabadoras de voz conduce a una disminución de la densidad de potencia espectral de la interferencia y, por tanto, a una disminución de la eficiencia de supresión de grabadoras de voz.

En el segundo esquema, la señal de interferencia se genera a un nivel de potencia bajo utilizando un modelador de señal de interferencia especial seguido de una amplificación al nivel de potencia requerido en un amplificador de potencia de banda ancha (Fig. 2).

La ventaja de este esquema de diseño de equipos es su alta versatilidad en tipos y modos de interferencia, lo que garantiza una alta densidad espectral de potencia de interferencia en un rango de frecuencia determinado y la capacidad de garantizar una alta eficiencia de supresión utilizando amplificadores de baja potencia mediante la construcción de una fase activa. antena de matriz en ellos.

Higo. 2 Diagrama de bloques de un supresor de grabadora de voz portátil con un amplificador de potencia.

En general, un supresor de grabadora de voz en versión portátil consta de un sistema de antena, un amplificador de potencia, un generador de ruido y una fuente de energía.

El sistema de antena de un supresor de grabadora de voz en el caso más simple puede ser un único emisor del rango de frecuencia apropiado, generando un campo electromagnético en el sector espacial requerido.

El ángulo sólido de la zona de supresión suele ser de al menos 60°.

En otros casos, el sistema de antena puede ser de dos canales, por ejemplo, para emitir señales de interferencia con polarización elíptica.

El más prometedor es el uso de una antena activa en fase en amplificadores de baja potencia, que permite resolver de manera más efectiva el problema de la radiación parásita en un sector espacial determinado y garantizar el potencial energético requerido, incluida la construcción conforme de la red, garantiza las mejores condiciones térmicas del equipo y, por lo tanto, tiene una alta confiabilidad de supresión de grabadoras de voz. .

Para garantizar un funcionamiento continuo a largo plazo en una posición estacionaria o en un automóvil, un supresor portátil generalmente tiene la capacidad de conectarse a una fuente de alimentación de CA externa o a una batería de automóvil.

El bloqueador genera una señal de alta frecuencia con modulación de amplitud en un rango de frecuencia específico.

La modulación de amplitud se establece mediante un microprocesador preprogramado para formar una secuencia de pulsos de la estructura requerida.