- •Лабораторна робота № 141. Дослідження та вимірювання акустичної та віброакустичної звукоізоляції приміщень
- •1 Мета роботи
- •2 Ключові положення
- •3 Лабораторне устаткування
- •4 Порядок підготовки й виконання роботи
- •7. Ключові запитання
- •2.4.2 Звукові сигнали
- •Домашня підготовка
- •2.4 Методи та порядок проведення контролю захищеності виділених приміщень від витоку акустичної мовної інформації
- •2.4.1 Основні поняття, визначення та одиниці вимірювання в акустиці
- •2.4.2 Технічні канали витоку мовної інформації
- •2.4.3 Методи захисту мовної інформації від витоку технічними каналами
- •6.6. Порядок проведення контролю захищеності виділених приміщень від витоку акустичної мовної інформації
- •6.6.1. Загальні положення
- •6.6.2. Підготовчий етап контролю
- •6.6.3. Акустичний і віброакустичний контроль
- •6.6.4. Контроль технічних засобів і систем на відповідність встановленим нормам на параметри в мовному діапазоні частот
6.6.3. Акустичний і віброакустичний контроль
Методика контролю
Методика інструментального контролю виконання норм протидії акустичній мовній розвідці ґрунтується на інструментально-розрахунковому методі визначення відношення «мовний сигнал / акустичний (вібраційний) шум» (далі – «сигнал/шум») в контрольних точках в октавних смугах з частотами 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц. Одержані відношення «сигнал/шум» порівнюються з нормованими, або перераховуються в числову величину показника протидії для порівняння з нормованим значенням. Методика орієнтована на використання контрольно-вимірювальної апаратури загального вживання.
У разі вживання спеціальних автоматизованих комплексів контролю виконання норм протидії акустичній мовній розвідці (АКОР-3М) технологія проведення і обробки результатів всіх вимірювальних операцій та самі автоматизовані комплекси контролю повинні бути сертифіковані в установленому порядку. Контрольованим параметром для них є словесна розбірливість мови.
Як тестовий (контрольного) сигнал необхідно використовувати акустичний шумовий сигнал з нормальним розподілом густини вірогідності миттєвих значень в межах кожної октавної смуги частот. Сучасні генератори шуму здатні випромінювати контрольний сигнал одночасно в усіх октавних смугах (у смузі частот 175…5600 Гц), або послідовно в кожній окремо взятій смузі.
Для скорочення часу проведення контролю рекомендується генерувати тестовий сигнал одночасно у всіх октавних смугах.
При інструментальному контролі виконання норм протидії акустичній мовній розвідці допускається також використання гармонійних (тональних) сигналів з средньогеометричними частотами октавних смуг. В цьому випадку в контрольній точці проводиться не менше трьох вимірювань на частотах fср ± Δf, де fср – средньогеометрична частота октавної смуги частот; Δf – частотна поправка, що дорівнює (10…15)% від fср.
Підсумковий результат акустичних (вібраційних) вимірювань в контрольних точках необхідно знаходити шляхом усереднювання результатів окремих вимірювань.
Визначення числових значень відношення «сигнал/шум» в контрольних точках необхідно проводити в періоди мінімальної зашумленості місць мовної діяльності (відсутність персоналу в приміщенні, виключення шумного технічного устаткуванні тощо). Краще всього проводити контроль в нічний час.
Тривалість вимірювання рівнів звукового тиску в кожній точці обирається залежно від інтенсивності транспортного потоку, але так, щоб за час не менше 60 с по вулиці або дорозі пройшло не менше 20 транспортних одиниць.
Передавальна вимірювальна система розміщується в контрольованому приміщенні, а приймальня – в контрольній точці.
Передавальна вимірювальна система повинна містити:
- генератор шуму;
- підсилювач потужності;
- акустичний випромінювач;
- вимірювальний мікрофон;
- вимірник шуму (шумомір);
- смугові октавні фільтри з частотами, 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц.
Приймальна вимірювальна система повинна включати:
- вимірювальний мікрофон;
- вібродатчик (акселерометр);
- вимірник шуму і вібрацій (шумомір);
- смугові октавні фільтри з частотами 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц.
Замість шумоміра у вимірювальних комплексах можуть бути використані спектральні аналізатори, а вимірювальний мікрофон може по черзі використовуватися в обох системах.
Вибір контрольних точок і розміщення елементів вимірювальних комплексів
Контрольними точками є місця можливої установки акустичних і вібраційних датчиків апаратури акустичної мовної розвідки, місця розташування поверхонь лазерного випромінювання, місця ненавмисного прослуховування мови, в яких проводяться акустичні вимірювання.
При контролі виконання норм протидії акустичній мовній розвідці із застосуванням мікрофонів (зокрема із застосуванням направлених мікрофонів) контрольні точки повинні обиратися на відстані 0,5 м від зовнішніх поверхонь обстежуваної огороджувальні конструкції.
У разі неоднорідності огороджувальних конструкцій акустичні вимірювання виконуються окремо для кожної ділянки, а результат приймається по якнайгіршому випадку.
При проведенні контролю виконання норм протидії мовній розвідці із застосуванням віброакустичних засобів необхідно враховувати також елементи інженерно-технічних систем, що потрапляють в акустичне поле джерел мовних сигналів.
Якщо межа контрольованої зони проходить по огороджувальним конструкціям виділеного приміщення, то контрольні точки для вібраційних вимірювань обираються безпосередньо на зовнішніх по відношенню до джерела мовного сигналу поверхнях огороджувальних конструкцій. У разі неоднорідної огороджувальної конструкції вібраційні вимірювання необхідно виконувати окремо для кожної ділянки і робити оцінку по якнайгіршому випадку.
Якщо через межу контрольованої зони проходять комунікації інженерно-технічних систем (найчастіші труби тепло- і водопостачання), то контрольні точки для вібраційних вимірювань обираються безпосередньо на поверхні цих елементів на відстані, що не перевищує 0,5 м від місця їх входу і виходу.
Вібродатчики (акселерометри) повинні мати щільний контакт з поверхнями огороджувальних конструкцій і з різними конструктивними елементами інженерно-технічних систем – при контролі захищеності від мовної розвідки з використанням вібраційних засобів і з площинами стекол віконних отворів – при контролі захищеності від мовної розвідки з використанням оптико-електронних засобів розвідки.
Контроль виконання норм протидії мовній розвідці із застосуванням оптико-електронних засобів необхідно проводити шляхом вібраційних вимірювань на різних ділянках полотна віконного скління за рекомендованими схемами. Кількість контрольних точок в цьому випадку визначається на кожному полотні скління його площею. При подвійному склінні без використовування жалюзі між стеклами вібраційні вимірювання необхідно проводити як на зовнішньому, так і на внутрішньому склінні.
У процесі випробувань вимірювальний мікрофон повинен бути розташований на середній вертикальній лінії на відстані від 1 до 2 м від зовнішньої поверхні вимірюваної огороджувальної конструкції або її ділянки і направлений у бік конструкції.
Якщо огороджувальна конструкція має виступаючі елементи фасаду, то мікрофон повинен бути розміщений на відстані 1 м від вертикальної площини, що проходить через самі виступаючі точки цих елементів фасаду посередині огороджувальної конструкції.
Захищеність мовної інформації від її перехоплення по електронний оптичному каналу апаратурою технічної розвідки вважається забезпеченою, якщо значення контрольованого параметра, розрахованого за наслідками вібраційних вимірювань на полотнах віконного скління, не перевищує нормованого значення.
Контрольні точки під час проведення контролю виконання норм протидії перехопленню мовної інформації по каналу ненавмисного прослуховування (за рахунок слабкої звукоізоляції огороджувальних конструкцій, звукових каналів систем вентиляції і кондиціонування) вибираються на відстані 0,5 м від огороджувальних конструкцій на висоті 1, 5 м від підлоги із зовнішньої сторони виділеного приміщення.
Якщо технологічні вікна систем вентиляції та кондиціонування розташовані на межі контрольованої зони, то контрольовані точки обираються безпосередньо у вхідних (вихідних) отворах повітровводів систем вентиляції і кондиціонування.
Калібрування передавального вимірювального комплексу
Перед проведенням інструментальних вимірювань для отримання достовірних результатів необхідно провести калібрування (градуювання) передавального вимірювального комплексу. Суть калібрування полягає у встановленні відповідності між положеннями органів управління генератора шуму спільно з підсилювачем потужності й інтегральними рівнями звукового тиску Lк = Lн = 70 дБ і Lк = Lн + 20 = 90 дБ, створюваними акустичним випромінювачем у вільному звуковому полі на відстані 1 м від його робочого центру випромінювання.
Рівень звукового тиску 90 дБ створюється для перевищення акустичного (вібраційного) тестового сигналу в контрольній точці над акустичним (вібраційним) шумом в цій точці не менше ніж на 3 дБ.
Рівень звукового тиску 70 дБ використовуються при інструментальному контролі робочих приміщень, обладнаних системами звукопідсилення. Номінальний вихідний рівень звукового тиску системи звукопідсилення повинен досягатися за рахунок зміни відстані між акустичним випромінювачем передавального вимірювального комплексу і мікрофоном системи звукопідсилення.
При проведенні калібрування передавального вимірювального комплексу акустичний випромінювач встановлюється на висоті 1,5 м від підлоги, а вимірювальний мікрофон розташовується на робочій осі акустичного випромінювача на відстані 1 м від його робочого центру.
Режим вільного поля забезпечується при умові, коли в зоні радіусом 1,5 м від акустичного випромінювача і мікрофону, відсутні огороджувальні конструкції та предмети інтер’єру.
Розміщення акустичного випромінювача передавального вимірювального комплексу
Місце установки акустичного випромінювача передавального вимірювального комплексу в контрольованому приміщенні обирається залежно від особливостей мовної діяльності в даному приміщенні.
У разі локалізації джерела мови в межах конкретного робочого місця акустичний випромінювач слід встановлювати безпосередньо на робочому місці і орієнтувати його по осі на контрольну точку, розташовану нормально до площини огороджувальної конструкції.
Якщо в межах робочого приміщення місце джерела мови конкретно не визначено, то акустичний випромінювач необхідно розміщувати на висоті 1.5 м від підлоги і на відстані 1 м від вертикальної поверхні огороджувальної конструкції. Вісь випромінювача орієнтується по нормалі до обстежуваної огороджувальної конструкції. Аналогічні правила розповсюджуються і на випадки обстеження елементів інженерно-технічних систем.
Якщо обстежуваною конструкцією є підлога або стеля, то акустичний випромінювач встановлюється в центрі приміщень на висоті 1,5 м від підлоги, і його напрям випромінювання орієнтується по нормалі до підлоги (стелі).
При контролі приміщень, обладнаних системами звукопідсилення, акустичний випромінювач передавального вимірювального комплексу необхідно розміщувати біля мікрофонного входу системи на відстані, що забезпечує номінальний режим роботи системи звукопідсилення.
Вимірювання відношення «сигнал/шум» в контрольних точках при інструментальному контролі робочих приміщень, не обладнаних системою звукопідсилення
Якщо робоче приміщення, що захищається, не обладнано системою звукопідсилення, то встановлено наступний порядок вимірювання відношення «сигнал/шум». В акустичній системі передавального вимірювального комплексу встановлюється рівень випромінювання 90 дБ. Для кожної обраної контрольної точки з використанням приймального вимірювального комплексу в кожній октавній смузі проводяться наступні вимірювальні та розрахункові операції:
- при вимкненому передавальному вимірювальному комплексі зміряти октавний рівень акустичного (вібраційного) шуму Lшi (Vшi) в дБ;
- включити передавальний вимірювальний комплекс і зміряти октавний сумарний рівень (суміш) акустичного сигналу і шуму L(с+ш)i або вібраційного сигналу і шуму V(с+шi);
- розрахувати октавний рівень акустичного (вібраційного) сигналу Lci(Vci) за формулами
Lci = L(с+ш)i – Δ1,
Vci = V(с+шi) – Δ1, (1.22)
де Δ1 – в дБ визначається із спеціальної таблиці [Зайцев, с. 333].
- розрахувати октавне відношення «акустичний (вібраційний) сигнал/шум» Ei в дБ за формулами
Ei = Lсi – Lшi – 20,
Ei = Vсi – Vшi – 20, (1.23)
Вимірювання відношення «сигнал/шум» в контрольних точках при інструментальному контролі робочих приміщень, обладнаних системою звукопідсилення
При інструментальному контролі робочих приміщень, обладнаних системою звукопідсилення, вимірювання відношення «сигнал/шум» проводиться в наступній послідовності.
Встановити рівень випромінювання акустичної системи 70 дБ і розмістити її перед мікрофоном системи звукопідсилення так, щоб забезпечувався номінальний режим роботи даної системи.
Для кожної обраної контрольної точки з використанням приймального вимірювального комплексу в кожній октавній смузі провести наступні вимірювальні і розрахункові операції:
- при вимкненому передавальному вимірювальному комплексі зміряти октавний рівень акустичного (вібраційного) шуму Lшi (Vшi) в дБ;
- включити передавальний вимірювальний комплекс і зміряти октавний сумарний рівень (суміш) акустичного сигналу і шуму L(с+ш)i або вібраційного сигналу і шуму V(с+шi);
- розрахувати октавний рівень акустичного (вібраційного) сигналу Lсi (Vсi) по формулах:
Lci = L(с+ш)i – Δ1,
Vci = V(с+шi) – Δ1, (1.24)
де Δ1 – в дБ визначається з відповідної таблиці;
- розрахувати октавне відношення «акустичний (вібраційний) сигнал/шум» Ei за формулами:
Ei = Lсi – Lшi – 20,
Ei = Vсi – Vшi – 20, (1.25)
Погрішність вимірювань повинна оцінюватися статистичними методами. Повторюваність результатів повинна відповідати даним, приведеним в нормативних документах.
Результати інструментального контролю повинні бути оформлені протоколом, а також рекомендаціями і пропозиціями по забезпеченню виконання норм протидії акустичній мовній розвідці.