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

 

1.14. Некоторые примеры устройств, нейтрализуемых «глушилками»

 

Беспроводной датчик тока

 

Беспроводной датчик c трансформаторным принципом измерения силы переменного тока, представленный на рис. 1.28, не требует разрыва провода, аналогично измерительному прибору «токовые клещи».

 

Рис. 1.28. Внешний вид датчика тока

 

Датчик хорошо подойдет для домашних систем контроля электрической сети. Также применим в профессиональных системах мониторинга и защиты от перегрузок двигателей переменного тока в составе различных установок, осветительного оборудования.

Датчик оборудован типом выхода «по напряжению» со встроенным резистором.

Напряжение переменного тока на встроенном резисторе при измеряемом токе в 30 А соответствует 1 В.