Так как работа в помещении характеризуется наличием большого количества переотраженных сигналов от различных элементов строительных конструкций в виде стен, потолков, колонн, то максимальная эффективность работы такого направленного микрофона достигается в помещениях с объемом более 500 м3.

Рекомендуется избегать использования двух слоев одежды поверх микрофона, один из которых утеплен или выполнен из кожи (кожзаменителя). Полезный сигнал можно записывать без предварительного контроля, но при этом следует помнить, что расстояние до источника звука не должно, более, чем 4—5 раз, превышать расстояние, при котором обеспечивается требуемое качество записи, выполненной ненаправленным микрофоном.

Известны и другие образцы антенных решеток, выполненные, например, в виде бруска, который может камуфлироваться под различные предметы. Оценочные расчеты показывают, что в зависимости от геометрических размеров бруска коэффициент направленного действия находится в пределах 2...5 дБ.

Направленные микрофоны с параболическим рефлектором

Принцип действия подобных устройств достаточно прост и понятен. Микрофон размещен в фокусе отражателя параболической формы (рис. 1.3.34). Звуковые волны с осевого направления, отражаясь от параболического зеркала, суммируются в фазе в фокальной точке. Возникает усиле-

Рис. 1.3.34. Параболический направленный микрофон:

1 — микрофон; 2 — усилитель; 3 — звуковая волна

ние звукового поля. Чем больше диаметр зеркала, тем большее усиление может обеспечить устройство. Если направление прихода звука не осевое, то сложение отраженных от различных частей параболического зеркала звуковых волн, приходящих в фокус, даст меньший результат, поскольку не все слагаемые будут в фазе. Ослабление тем сильнее, чем больше угол прихода звука по отношению к оси. Создается, таким образом, угловая избирательность по приему.

Коэффициент направленного действия для данного типа направленного микрофона можно приблизительно определить по формуле:

где Sэ — эффективная поверхность антенны.

Понятие эффективной поверхности тесно связано с максимальной мощностью, которая может быть извлечена приемной антенной из падающей плоской акустической волны. При выполнении ряда условий (D > 1, где D — диаметр рефлектора; совмещение максимума диаграммы направленности с направлением прихода волны и т. д.) можно приближенно считать, что SэS, где S — площадь входной аппертуры, м2.

Как правило, фирмами-изготовителями поставляется в комплекте блок усиления с системой автоматической регулировки усиления и выходами на наушники и магнитофон, иногда акустические фильтры. При работе параболическую антенну с микрофоном можно держать в руках или закрепить на треноге.

В качестве примеров направленных микрофонов с параболическим отражателем рассмотрим несколько систем. Портативный параболический приемник PRO-200 предназначен для дистанционного приема звуковых волн. Обладает высокой чувствительностью и острой диаграммой направленности параболического зеркала. Оборудован дополнительным регулируемым фильтром, позволяющим осуществлять частотную селекцию сигнала по ширине и положению его спектра на оси частот. Паспортная дальность — 1 км (?). Очевидно, что в рекламных целях она приведена для наилучших условий приема: тихая открытая местность, ночь, человек говорит в полный голос. Имеется возможность подключения к магнитофону. Питание — от встроенного аккумулятора или внешнего зарядного устройства от сети 220 В. Диаметр зеркала — 60 и 75 см (качество приема улучшается с увеличением диаметра).

Значения коэффициента направленного действия (КНД) антенны в зависимости от диаметра зеркала и частоты принимаемого акустического сигнала приведены в табл. 1.3.6.

Таблица 1.3.6. Значения коэффициента направленного действия антенны в зависимости от диаметра зеркала и частоты принимаемого акустического сигнала

Частота, Гц /КНД при диаметре зеркала 0,6 м /КНД при диаметре зеркала 0,75 м

500 /1 /11

1000 /15 /17

5000 /19 /31

10000 /35 /37

Другой направленный микрофон (типа А—2) имеет параболический отражатель диаметром 43 см, снабжен усилителем и наушниками. Паспортная дальность действия на открытой местности также заявлена около 1 км (!). Коэффициент усиления электронного блока — не менее 80 дБ. Имеется система автоматической регулировки усиления с динамическим диапазоном входных сигналов 40 дБ. Питание от стандартной батарейки 9 В. Предусмотрен разъем для подключения магнитофона.

Параболические направленные микрофоны РК375 и РК390 (производство Германии) имеют следующие параметры.

РК375: габариты — 0600х300 мм, масса — 1,2 кг, коэффициент усиления — 90 дБ, питание — 5В, автономность — 75 часов.

РК390, соответственно: 0130х100 мм, 1,1 кг, 70 дБ, 9 В, 50 часов. Паспортная дальность — до 50 м (пунктуальности немцев можно позавидовать).

Особенности оперативного применения направленных микрофонов таковы, что неподготовленный человек не сможет их скрытно использовать, так как необходимо не только правильно расположиться относительно объекта разведки и источников шумов, но при этом и самому не быть обна-

Рис. 1.3.35. Направленные микрофоны для дистанционной записи перехватываемой акустической информации:

а — параболический; б — трубчатый щелевой

руженным. Последнее практически невозможно в случае использования направленных микрофонов с параболическими отражателями из-за их существенных размеров.

Зарубежные специалисты рекомендуют применять такие микрофоны только в условиях ограниченной видимости и при относительно низких уровнях окружающих шумов — ночью, в парках, сельской местности и т. п. При этом честно информируют, что акустический телескоп может не улавливать звуки на большом (заявленном) расстоянии, если он используется недалеко от автомагистралей или в местах с повышенным уровнем фонового шума.

Поэтому подобные системы редко применяются для съема информации. Их используют в основном журналисты, ученые, кинематографисты и т. д. Даже в рекламных проспектах производителей спецтехники указывается, что подобные микрофоны незаменимы при спортивных соревнованиях, охоте, экскурсиях на природе, для двусторонней дискретной связи.

Внешний вид некоторых типов направленных микрофонов представлен на рис. 1.3.35.

Перспективы развития направленных микрофонов

Конструкция направленных микрофонов непрерывно совершенствуется, так как проблема дистанционной записи речи становится все более актуальной в рамках развития систем негласного съема информации. Однако революционного переворота (в смысле увеличения радиуса перехвата до километров) в данной области техники не предвидится. В то же время можно выделить следующие направления улучшения характеристик направленных микрофонов:

1. Возможно появление приборов, способных к адаптивной пространственно-временной фильтрации акустических помех. Объективной основой таких приборов являются достижения в области цифровой многоканальной обработки данных (специализированный компьютер станет такой же привычной составной частью направленного микрофона, как наушники);

2. Прогресс в области высокочувствительных акустических сенсоров принципиально позволяет в ближайшем будущем создать микрофоны с пороговой чувствительностью -10...-15 дБ, что позволит несколько повысить дальность перехвата акустической информации (при отсутствии акустических помех и шумов);

3. Возможно появление принципиально новых устройств, использующих нелинейные и параметрические эффекты для реализации органолептических скрытых антенн большого размера, способных увеличить коэффициент направленного действия до 25 дБ и более.

Особенности применения направленных микрофонов

Так как на дальность ведения разведки влияют не только параметры микрофонов,