Способ защиты конфиденциальной акустической информации и устройство для его осуществления

Способ защиты конфиденциальной акустической информации и устройство для его осуществления

Реферат

Изобретение относится к способу и устройству для защиты конфиденциальной акустической информации и может быть использовано для защиты от несанкционированного прослушивания и записи конфиденциальной акустической информации преимущественно в замкнутых помещениях.

Известен способ защиты конфиденциальных переговоров, заключающийся в формировании электрического шумового сигнала и преобразовании электрического шумового сигнала в акустический маскирующий шум (см. описание к изобретению Российской Федерации RU, патент №2155453, МПК Н04К 1/00 от 05.07.1999 г.).

В известном способе для защиты конфиденциальных переговоров используют маскирующий шумовой сигнал, сформированный в диапазоне частот маскируемых акустических сигналов. Смесь маскируемых акустических сигналов и маскирующего шума преобразуют в электрический сигнал, из которого вычитают электрический шумовой сигнал в диапазоне частот маскируемой акустической информации посредством двухканального цифрового адаптивного фильтра, выходной сигнал которого преобразуют в акустические сигналы с помощью головных телефонов по числу участников переговоров.

Недостатком указанного способа является применение для маскировки конфиденциальной акустической информации электрического шумового сигнала, идентичного защищаемой конфиденциальной акустической информации только по диапазону частот излучаемых колебаний и не учитывающего речевой характер защищаемой конфиденциальной акустической информации.

В защищаемой акустической информации вероятность появления акустических колебаний той или иной частоты неодинакова для всего диапазона излучаемых частот и определяется фонетическим составом языка ведения переговоров и частотой применения звуков речи при свободном произношении, а также неравномерной чувствительностью органа слуха человека к акустическим колебаниям в диапазоне частот 50-15000 Гц.

Указанные причины приводят к повышенной слоговой разборчивости смеси защищаемой акустической информации и маскирующего шумового акустического сигнала, а также завышению уровня маскирующего шумового акустического сигнала, ухудшающего условия проведения конфиденциальных переговоров в защищаемом помещении.

Технической задачей предлагаемого способа является снижение слоговой разборчивости с учетом наибольшей чувствительности органа слуха в диапазоне частот 1500-4000 Гц при преобразовании речевого сигнала в электрический копию-сигнал, фиксируемый в средствах акустического контроля всех типов.

Техническая задача решается тем, что в предлагаемом способе, заключающемся в формировании электрического шумового сигнала, преобразовании электрического шумового сигнала в маскирующий шумовой акустический сигнал, в качестве маскирующего шумового акустического сигнала используют многоголосую речевую помеху, которую формируют из одноголосых речевых помех в виде последовательно записанных голосов с различным тембром в диапазоне от 50-15000 Гц в виде случайных последовательностей элементарных звуков с различным интервалом и частотой употребления в соответствии с фонетическим составом языка, характерным для современного произношения.

Предлагаемый способ позволяет снизить слоговую разборчивость маскируемого акустического сигнала, снизить требуемый уровень звукового давления маскирующего шумового акустического сигнала, обеспечить вибрационное зашумление каналов передачи информации в защищаемом помещении.

Предлагаемый способ позволяет адаптировать формируемую многоголосую речеподобную помеху к особенностям произношения звуков речи, характерным, например, для русского или английского языка, а также скорректировать спектр частот помехи при ведении переговоров собеседниками-женщинами и собеседниками-мужчинами.

Способ для защиты конфиденциальной акустической информации реализуют следующим образом.

Для создания маскирующего шумового акустического сигнала используют многоголосую речеподобную акустическую помеху, формируемую из отдельных одноголосых речевых помех, воспроизводимых, например, дикторами-мужчинами и дикторами-женщинами с различным тембром голоса в диапазоне частот 50-15000 Гц.

Одноголосая речевая помеха представляет собой случайную последовательность элементарных звуков речи в диапазоне частот 50-15000 Гц с различным тембром и интервалом времени между ними.

Частота звуков речи определяется фонетическим составом языка, характерным для современного произношения, и распределением вероятности употребления этих звуков в свободной речи с учетом наибольшей чувствительности органа слуха человека к акустическим колебаниям в диапазоне частот 1500-4000 Гц.

Затем одноголосые речевые помехи суммируют в многоголосую речевую акустическую помеху, которую воспроизводят с возможностью регулирования мощности в защищаемом помещении, предназначенном для проведения конфиденциальных переговоров.

Известно устройство для защиты конфиденциальных переговоров, содержащее генератор шумового электрического сигнала и электроакустический излучатель (см. описание к изобретению Российской Федерации RU, патент №2155453, МПК Н04К 1/00 от 05.07.1999 г.).

Недостатком известного устройства является необходимость применения микрофонов для преобразования смеси маскирующего шумового сигнала и маскируемого акустического сигнала в электрический сигнал, двухканального цифрового адаптивного фильтра для вычитания электрического шумового сигнала из сигнала, сформированного микрофонами, и головных телефонов по количеству участников конфиденциальных переговоров для преобразования выходного сигнала двухканального цифрового адаптивного фильтра в акустический сигнал, что снижает комфортность ведения переговоров вследствие более сложных условий установления эмоционального контакта между собеседниками.

Кроме того, конструктивное исполнение устройства увеличивает время перевода его в рабочий режим, например, после транспортирования, так как необходимо обеспечить прокладку кабелей между головными телефонами, микрофонами и двухканальным цифровым адаптивным фильтром.

Известное устройство имеет также ограниченное применение в условиях подвижных защищаемых пространств, а именно салонов автомобилей, передвижных постов, плавучих транспортных средств.

Технической задачей предлагаемого устройства является повышение надежности работы за счет снижения слоговой разборчивости защищаемой акустической информации и повышение компактности устройства за счет отсутствия внешних кабельных соединений между функциональными блоками.

Техническая задача решается тем, что предлагаемое устройство для защиты конфиденциальной акустической информации, содержащее генератор электрического шумового сигнала и электроакустический излучатель, дополнительно содержит генератор тактовых импульсов, многоканальный распределитель тактовых импульсов и микширующий усилитель мощности, причем генератор электрического шумового сигнала выполнен многоканальным, каждый из каналов которого содержит последовательно соединенные блок формирования случайных чисел, равномерно распределенных в интервале 0-1, блок распределения вероятностей употребления звуков речи, блок хранения и выборки звуков речи и блок воспроизведения фонограмм элементарных звуков речи, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен со входом многоканального распределителя тактовых импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами каналов генератора речеподобной помехи, выходы каналов которого соединены с соответствующими входами микширующего усилителя мощности, соединенного с электроакустическим излучателем.

Предлагаемое устройство позволяет снизить слоговую разборчивость защищаемой акустической информации за счет использования многоголосой речеподобной помехи, сформированной из одноголосых речеподобных помех.

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет адаптировать многоголосую речеподобную помеху к особенностям произношения, например, слов русского или английского языка, ведения переговоров собеседниками-женщинами и собеседниками-мужчинами, что расширяет функциональные возможности устройства для защиты конфиденциальной акустической информации.

Микширующий усилитель мощности, выполняющий наложение в выходном сигнале сформированных каждым каналом генератора помехи случайных последовательностей звуков речи, их усиление по мощности, и электроакустический излучатель, воспроизводящий многоголосую речеподобную помеху, обеспечивают вибрационное зашумление каналов передачи информации в защищаемом помещении, снижают слоговую разборчивость конфиденциальной информации при существенно более низком уровне маскирующего шума, выполняя требования по защите информации от несанкционированного доступа и санитарно-гигиенические требования, предъявляемые к рабочим местам.

Предлагаемое устройство для защиты конфиденциальной акустической информации представлено на функциональной схеме.

Устройство для защиты конфиденциальной акустической информации содержит генератор 1 тактовых импульсов, многоканальный распределитель 2 тактовых импульсов, генератор электрического шумового сигнала, имеющий несколько каналов 3, 4, микширующий усилитель 5 мощности и электроакустический излучатель 6.

Каждый из каналов 3 генератора электрического шумового сигнала содержит последовательно соединенные блок 7 формирования случайных чисел, равномерно распределенных в интервале 0-1, блок 8 распределения вероятностей употребления звуков речи, блок 9 хранения и выборки звуков речи и блок 10 воспроизведения фонограмм элементарных звуков речи.

При этом в каналах 3 генератора электрического шумового сигнала, имеющих, например, нечетные порядковые номера, фонограммы элементарных звуков в блоках 9 хранения и выборки звуков речи записаны дикторами-мужчинами, а в каналах 4 генератора электрического шумового сигнала, имеющих четные номера, фонограммы элементарных звуков в блоках 9 хранения и выборки звуков речи записаны дикторами-женщинами, что позволяет учесть неравномерную чувствительность органа слуха к акустическим колебаниям в диапазоне частот 50-15000 Гц и наибольшую чувствительность органа слуха в диапазоне 1500-4000 Гц.

При этом выход каждого из каналов 3, 4 генератора электрического шумового сигнала соединен с соответствующим входом многоканального микширующего усилителя 5 мощности, выход которого соединен с электроакустическим излучателем 6, а вход каждого из каналов 3, 4 генератора электрического шумового сигнала соединен с соответствующим выходом многоканального распределителя 2 тактовых импульсов, вход которого соединен с выходом генератора 1 тактовых импульсов.

Устройство для защиты конфиденциальной акустической информации работает следующим образом.

При включении устройства для защиты конфиденциальной акустической информации генератор 1 тактовых импульсов формирует последовательность тактовых импульсов, которые поступают на вход многоканального распределителя 2 тактовых импульсов, распределяющего их на входы соответствующих каналов 3, 4 генератора электрического шумового сигнала. Появление тактового импульса на входе каждого из каналов 3, 4 электрического шумового сигнала запускает блок 7 формирования случайных чисел, который вырабатывает случайное дробное число N, имеющее равномерное распределение в интервале от 0 до 1, и подает это число на вход блока 8 распределения вероятностей употребления звуков речи. В блоке 8 на основе распределения вероятностей употребления звуков речи, характерного для современного произношения и составленного на основе статистической обработки фонетического состава слов языка, ставится в соответствие случайное дробное число N и тип звука из возможных для современного произношения.

Тип звука, определенный блоком 8, передается в соединенный последовательно с ним блок 9 хранения и выборки звуков речи, в котором выполняется поиск и сравнение заданного типа звука с типами звуков, хранящимися в базе фонограмм звуков. В результате сравнения заданного типа звука с типами звуков, хранящимися в базе фонограмм звуков, в блоке 9 хранения и выборки звуков речи определяется фонограмма звука, которая воспроизводится в блоке 10 воспроизведения фонограмм элементарных звуков речи.

При работе генератора тактовых импульсов 1 на вход каждого из каналов 3, 4 генератора электрического шумового сигнала подается последовательность тактовых импульсов, что обеспечивает формирование на выходе каждого из каналов 3, 4 генератора электрического шумового сигнала одноголосой речеподобной помехи, состоящей из случайной последовательности элементарных звуков речи.

Микширующий усилитель 5 мощности преобразует одноголосые речеподобные помехи в многоголосую речевую помеху с помощью наложения воспроизводимых случайных последовательностей звуков и усиливает ее.

Электроакустический излучатель 6, подключенный к выходу многоканального микширующего усилителя мощности 5, воспроизводит в защищаемом помещении сформированную многоголосую речеподобную помеху, которая снижает слоговую разборчивость защищаемой конфиденциальной акустической информации.

При этом замена наборов фонограмм звуков речи, хранящихся в блоках 9 хранения и выборки звуков речи, и замена распределения вероятностей употребления звуков речи в блоках 8 распределения вероятности употребления звуков речи позволяет адаптировать формируемую речеподобную помеху к особенностям произношения, например, слов русского или английского языка, что расширяет функциональные возможности устройства для защиты конфиденциальной акустической информации.

1. Способ для защиты конфиденциальной акустической информации, заключающийся в формировании электрического шумового сигнала, преобразовании электрического шумового сигнала в маскирующий шумовой акустический сигнал, отличающийся тем, что в качестве маскирующего шумового акустического сигнала используют многоголосовую речевую помеху, которую формируют из одноголосовых речевых помех, причем одноголосовая речевая помеха представляет собой случайную последовательность элементарных звуков речи в диапазоне частот 50-15000 Гц с различным тембром, интервалом между ними и частотой употребления звуков речи, определяемой фонетическим составом языка, характерным для современного произношения, при этом одноголосовые речевые помехи суммируют в многоголосовую речевую акустическую помеху.

2. Устройство для защиты конфиденциальной акустической информации, содержащее генератор формирования шумового электрического сигнала и электроакустический излучатель, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит генератор тактовых импульсов, многоканальный распределитель тактовых импульсов и микширующий усилитель мощности, причем генератор электрического шумового сигнала выполнен многоканальным, каждый из каналов которого содержит последовательно соединенные блок формирования случайных чисел, равномерно распределенных в интервале 0-1, блок распределения для определения типа звука на основе вероятностей употребления звуков речи, блок хранения и выборки звуков речи и блок воспроизведения фонограмм элементарных звуков речи, при этом выход генератора тактовых импульсов соединен со входом многоканального распределителя тактовых импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами каналов генератора электрического шумового сигнала, предназначенного для формирования одноголосовой речевой помехи, выходы каналов которого соединены с соответствующими входами микширующего усилителя мощности, соединенного с электроакустическим излучателем.