Препятствием для создания в СССР высокотехнологичной аппаратуры различного назначения были недостаточный уровень и ведомственная разобщенность советской электронной промышленности. Изначально электроника шла по наркомату (министерству) электропромышленности СССР, созданному еще в 1940 году.

28 июня 1946 года было создано Министерство промышленности средств связи (далее — МПСС) — головное по разработке и производству радиолокационных станций, основное — по электровакуумным приборам, радиоизмерительным приборам, электрохимическим источникам тока, твердым выпрямителям, сопротивлениям, конденсаторам и ВЧ керамическим деталям.

10 октября 1949 года на базе радиолабораторий ЦНИИС был создан НИИ-100 (с июля 1966 года — НИИ радио), где советский ученый и изобретатель Лев Александрович Коробков, талантливый ученик и коллега В. А. Котельникова, продолжал заниматься решением проблем секретной радиосвязи. В институте были разработаны методы засекречивания информации, передаваемой по многоканальным радиорелейным линиям (далее — РРЛ) связи. Эти методы развивали идеи В. А. Котельникова и были основаны на случайной перестановке отсчетов определенного временного отрезка группового сигнала многоканальной телефонии, передаваемого по РРЛ связи.

Л. А. Коробков обладал широкой эрудицией и занимался не только проблемами телефонного засекречивания. Ему принадлежат десятки изобретений в области связи. В частности, он в 1948 году одним из первых в мире предложил дельта-модуляцию (импульсно-разностную) — способ преобразования аналогового сигнала в цифровую форму, который сегодня широко применяется в цифровых системах связи. Много лет им было положено на инженерную реализацию этого фундаментального изобретения. Поскольку дельта-модуляция является одним из методов аналого-цифрового преобразования, полученный цифровой сигнал легко сочетается с требованиями по защите информации от радиоперехвата.

В августе 1951 года состоялась реорганизация подразделений Марфинского объекта, которая стала отправной точкой создания научно-технической и производственной базы для изготовления аппаратуры засекречивания. На базе экспериментальных мастерских в ООТ было создано самостоятельное структурное подразделение: Отдел точной механики (далее — ОТМ), наделенный такими же правами, как и Марфинская лаборатория.

Из этих двух объектов был создан «Марфинский куст» под руководством полковника И. И. Наумова. Руководителем ОТМ был назначен Анатолий Тимофеевич Коробан. Для изготовления серии аппаратуры был привлечен завод в подмосковном районе Теплый Стан.

Наиболее сложной для выполнения была рекомендация Гостехкомиссии по улучшению качества речи: повышение натуральности ее звучания. Первое предложение поступило вскоре по окончании работы комиссии и сводилась к увеличению точности положения фазы фронта речевого сигнала. Автором этого предложения был заключенный Л. И. Файнберг. Во второй половине 1950 года появились две новые идеи по решению главной проблемы: вариант А. М. Васильева, получивший название М-803-М, и вариант Ю. Я. Волошенко, получивший название М-803-5.

А. М. Васильев считал, что недостатки качества речи в системе М-803 следует объяснить тем, что в ее передаче отсутствовал хотя бы минимальный участок спектра естественной речи. Для устранения этого недостатка было предложено увеличить количество бит для передачи первого канала с 2,25 до 3,6–4 килобит/сек и уменьшить количество бит для передачи формантных каналов: вместо восьми формантных каналов использовать только три, выделенные с помощью «плавающих» фильтров.

Ю. Я. Волошенко предложил в системе М-803-5 улучшить качество звучания за счет значительного улучшения системы выделения и использования основного тона.

К лету 1951 года были настроены макеты трех вариантов системы речевого тракта: М-803-3 с введением кодирования фронта импульса в первом канале, а также новые системы М-803-М и М-803-5. Для сравнения вариантов была назначена общая комиссия ОПС и ООТ по выбору речевого тракта для первой серии аппаратуры М-803. Комиссия решила сравнить варианты М-803-М и М-803-5, а затем лучший из них — с образцом М-803-3.

Для этого на пульт слушателя анонимно подводились выходы двух аппаратов засекречивания и для ориентировки выход открытого канала связи. Прослушав передачу в трех положениях, слушатель определял лучший (оценка «2») и худший аппарат (оценка «0»). Если, по мнению слушателя, оба аппарата «звучали» приблизительно одинаково, то обоим давалась оценка «1».

Общая оценка качества речи каждого аппарата определялась как сумма оценок всех участвующих в испытании слушателей. Работа комиссии проходила с 25 октября по 3 ноября 1951 года. Акт комиссии был утвержден замминистра госбезопасности И. Т. Савченко 22 ноября 1951 года.

При первом сравнении работы М-803-М и М-803-5 в дуплексном режиме в качестве дикторов и слушателей использовались члены комиссии. Кроме того, для испытаний в качестве дикторов были привлечены три женщины лаборатории. Во втором испытании привлекалось большее количество дикторов (31 человек из лаборатории, не проходивших дикторскую подготовку) и 24 слушателя (восемь членов комиссии и 16 сотрудников ОПС). По результатам этих двух испытаний комиссия отдала предпочтение варианту М-803-5, который затем сравнивался с образцом М-803-3.

2 ноября 1951 года комиссия провела обсуждение докладов А. М. Васильева (М-803-М) и Ю. Я. Волошенко (М-803-5), заключений оппонентов Л. И. Файнберга и Г. А. Измайлова и с учетом результатов сравнительных испытаний высказалась в пользу системы М-803-5.

Дискуссия была жаркой, и ее описание в акте комиссии заняло 12 страниц. Основными мотивами для выбора речевого тракта М-803-5 для серии аппаратуры были два обстоятельства: во-первых, абонентами правительственной ВЧ-связи подавляющим большинством были мужчины, а аппаратура М-803-5 передавала эти голоса гораздо лучше двух других вариантов, и, во-вторых, эта аппаратура имела заметно меньшую чувствительность к недостаткам абонентских линий.

Заметим, что проблема качества речи для аналоговых телефонных каналов была основной и всегда существовала в планах работ научных организаций СССР и за рубежом.

В 1950 году стало понятно, что разработанная аппаратура засекречивания была достаточно сложной, и рассчитывать на существенное ее упрощение в ближайшем будущем не приходилось. Созданный головной образец серии аппаратуры М-803 состоял из трех стоек основных узлов высотой 2,5 метра и стойки питания. Приведем некоторые данные по стойке шифратора: количество разрывных контактов — 5152, из них трущихся подвижных — 2080, количество электронных ламп — 213, количество электромагнитных реле — 145, количество магнитных ячеек памяти — 700.

В этот период теории надежности как научной дисциплины еще не было. Однако разработчики отдавали себе отчет в том, что нужно осуществлять специальные мероприятия по обеспечению безотказной работы связи. Это, во-первых, создание службы строгого входного контроля всех радиоэлементов. В эксплуатационной документации предусматривалось проведение ежедневной двухчасовой профилактики аппаратуры. Для проведения профилактических работ был создан специальный контрольно-измерительный прибор (далее — КИП).