Программное обеспечение для раiета утечки звука из помещения
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
нзии рядом государственных, муниципальных и коммерческих предприятий имеющих доступ к информации iитающейся государственной тайной. В случае несоответствия параметров защищенности предприятия существующим нормам, деятельность предприятия может быть приостановлена до тех пор, пока уровень защищенности не будет соответствовать существующим нормам. Одной из областей подлежащих проверке при получении лицензии является акустический канал утечки информации.
Разрабатываемый программный комплекс предназначен для упрощения процедуры проведения специальных исследований в области защиты акустической (речевой) информации от утечки по техническим каналам. В частности данный комплекс предназначен для упрощения раiета параметров защищенности объекта специального исследования, что позволит значительно ускорить процесс аттестации выделенных помещений. В то же время данный программный продукт должен предоставлять подробную информацию по каждому этапу проводимых раiетов.
1 Параметры звуковых колебаний
1.1 Уравнения, определяющие параметры звука
Громкость звучания определяется амплитудой звуковой волны, при этом, чем больше амплитуда (т.е. отклонение от некоторого среднего, устойчивого состояния колеблющегося тела), тем более резким является изменениедавления среды, и тем громче издаваемый звук. Тональность звучания определяется частотой колебания звуковой волны. Чем больше частота колебаний, тем более высоким iитается воспроизводимый звук. Для представления звуковой волны удобно использовать график, сходный сизображенным на рисунке 1.
Рисунок 1 - Графикколебаний поверхности, относительно состояния равновесия
Энергия звуковой волны передается частицами, колеблющимися около положения своего равновесия. Скорость, с которой частицы колеблются около положения своего равновесия, называется колебательной скоростью частицы и описывается уравнением (1):
V = USin(2?ft + G), (1)
где V-величина колебательной скорости;- амплитуда колебательной скорости;-частота звуковых колебаний;- время;- разность фаз между колебательной скоростью частиц и переменным акустическим давлением.
Амплитуда колебательной скорости характеризует максимальную скорость с которой частицы среды движутся в процессе колебаний и определяется формулой (2):
U = 2?fA, (2)
где f-частота колебаний;- амплитуда смещения частиц среды.
Упругие среды обладают свойством поглощать звук. Для характеристики звука, в этом случае используют коэффициент затухания (S), логарифмический декремент (D) и добротность (Q). Здесь коэффициент затухания (S)-быстрота убывания амплитуды со временем определяется формулой (3):
S = 1/t, (3)
где t -время, за которое амплитуда уменьшается в e = 2,71828раз. Логарифмический декремент - уменьшение амплитуды за один цикл, определяется формулой (4):
Q = T/t, (4)
Добротность системы - это величина, равная числу полных колебаний, по истечении которых амплитуда уменьшается в ep раз. Для определения промежутка времени, необходимого на такое уменьшения используется произведение tp. Добротность при этом определяется формулой (5):
Q = tp/T, (5)
В источнике [1] также представлена формула (6) для раiета скорости звука в жидких и твердых телах:
с = , (6)
где E - модуль упругости, а ? - плотность материала.
Частоты акустических колебаний в пределах 20 тАж 20000 Гц принято называть звуковыми, ниже 20 Гц инфразвуковыми, выше - ультразвуковыми. Звуковые частоты также подразделяются на низкие, средние и высокие. Граница между низкими и средними - 200 тАж 500 Гц, между средними и высокими - 2000 тАж 5000 Гц.
1.2 Особенности восприятия звука человеком
Основным источником акустической информации, подлежащей защите от перехвата, является информация из звукового диапазона, воспринимаемого человеческим ухом, поэтому необходимо рассмотреть особенности человеческого слуха.
Ухо человека обладает свойствами частотного анализатора, дискретным восприятием по частотному и динамическому диапазонам (аналоговый звуковой сигнал превращается в последовательность электрических импульсов двоичного кода). Эти преобразования осуществляются внутренним ухом человека или улиткой, после чего электрические импульсы по нервной системе отправляются в слуховой центр мозга, где определяется передаваемое сообщение.
Основная мембрана улитки состоит из большого числа слабо связанных друг с другом волокон, при этом каждое из волокон колеблется при восприятии звука определенной частоты. В случае если воспринимаемый звук состоит из ряда часто, колебаться начинают несколько мембран. Полоса пропускания резонатора слухового анализатора, определенная на уровне -3 дБ, составляет для одноухого слушания на частоте 300 Гц около 50 Гц, на частоте 1000 Гц - 60 Гц, на 3000 Гц - 150 Гц. Данные полосы пропускания называются критическими полосками слуха [1]. Величины критических полосок слуха были определены Флетчером и Цвикеромэкспериментально, причем по данным Цвикера критические полоски слуха, названные им частотными группами в 2-3 раза шире, чем по данным Флетчера.Критические полоски по Флетчеру используются при определении разборчивости речи, а частотные группы Цвикера - при раiетах громкости шума.На рисунке 2 представлены кривые частотной зависимости ширины критических полос и частотных групп слуха в децибелах.
Рисунок 2 - Кривые
Copyright © 2008-2014 geum.ru рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение