1.13.3. Генератор акустического «белого» шума

1.13.3. Генератор акустического «белого» шума

Технически эффективным является применение активных средств виброакустического зашумления, которые обеспечивают высокую эффективность при относительно небольших материальных затратах и несложности установки.

Устройство акустического шума для защиты переговоров от прослушивания в замкнутых пространствах (тамбур, салон автомобиля, небольшие кабинеты) представляет собой генератор «белого» шума в акустическом диапазоне частот и обеспечивает снижение разборчивости после записи или передачи по каналу связи. Самым простым методом получения «белого» шума является использование шумящих электронных элементов (транзисторов, различных диодов, а ранее и электронных ламп) с усилением напряжения шума.

Принцип работы устройства следующий: излучения гармонических ультразвуковых колебаний не прослушиваются человеческим ухом (тренированная собака их может уловить). Человеческое ухо линейно в амплитудном отношении, а микрофон диктофона – нелинейный элемент, и поэтому на входе диктофона возникнет интерференционный процесс, который приведет к подавлению записи речи сигналом разностной частоты.

Уровень ультразвуковых колебаний используется в пределах 80100 дБ. Этот метод может безопасно использоваться как в домах, так и в автомобилях.

Электрическая схема несложного генератора шума приведена на рис. 1.26.

Источником шума является полупроводниковый стабилитрон VD1 типа КС168А, работающий в режиме лавинного пробоя при очень малом токе. Сила тока через стабилитрон VD1 составляет менее 100 мкА.

Шум как полезный сигнал снимается с катода стабилитрона VD1 и через конденсатор С1 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя DA1 типа КР140УД1208. На неинвертирующий вход этого усилителя поступает напряжение смещения, равное половине напряжения питания с делителя напряжения, выполненного на резисторах R2 и R3.

Режим работы микросхемы определяется резистором R4, а коэффициент усиления регулируют резистором R5.

С нагрузки усилителя – переменного резистора R6 – усиленное напряжение шума поступает на усилитель мощности (на схеме не показан). Усилитель мощности в данном случае может быть любым с выходной мощностью 1-10 Вт. С выхода усилителя шумовой сигнал поступает на широкополосный громкоговоритель.

Рис. 1.26. Электрическая схема генератора «белого» шума

Уровень громкости шума регулируется резистором R6.

Стабилитрон VD1 генерирует шум в широком диапазоне частот от единиц Гц до десятков МГц. Однако на практике он ограничен АЧХ усилителя и громкоговорителя.

Стабилитрон VD1 на практике подбирается (из множества аналогичных) по максимальному уровню шума, так как стабилитроны представляют собой некалиброванный источник шума; он может быть любым с напряжением стабилизации менее напряжения питания.

Для получения калиброванного по уровню шума генератора используют специальные шумящие вакуумные диоды.

На рис. 1.27 представлена альтернативная схема генератора шума, с выводом на динамическую головку.

Спектральная плотность мощности генерируемого шума пропорциональна анодному току диода. Широкое распространение получили шумовые диоды двух типов – 2ДЗБ и 2Д2С. Первый генерирует шум в полосе до 30 МГц, а второй – до 600 МГц.

Рис. 1.27. Альтернативная схема генератора шума, разработанная против записи информации на диктофон