磁粒式考場作弊工具的原理與預防

前一些時候在一場全國性日語考試的考場上收繳到一套利用手機進行考場作弊的工具，事后進行解剖分析，現將其工作原理及考場檢測手段與廣大讀者分享。

在考場上有一個年輕人的后背衣底露出一截電線，被帶到主考室，脫下外衣后發現了這套作弊工具。這套作弊工具由四部分組成：大線圈、放大器、電池、耳朵內的磁粒。大線圈被縫在一件黑色背心內。如圖1所示。

整個電路的工作原理如下：

當考場外的作弊者拿到正確答案后，就用手機或對講機報答案。在考場內的人使用手機或對講機接收。音頻信號從耳機插口連接到放大器進行放大，放大器的負載是大線圈。此大線圈縫在衣服里面，將放大器輸出的音頻型號變成變動的磁場。場內的作弊者事先在耳朵內放入小磁粒，小磁粒在變動磁場的作用下在耳朵內產生振動，推動空氣發出聲音。場內作弊者就能夠很清晰地聽到答案。作弊者放在耳朵內的小磁粒大比半粒米小一點，具有很強的磁力。如圖2所示。

圖1

圖2

圖2為一個回形針，兩個小磁粒。圖中用一個回形針做尺寸的參照物，讓讀者能夠判斷小磁粒的大小。小磁粒放在耳朵中，用畢要取出時，就用大塊一點的磁塊放在耳朵口吸出，這個操作很簡單。

黑色磁塊及小磁粒如圖3所示。

下面，筆者將放大器的電路圖畫出來。放大器的放大元件是LM386，對照電路板，畫出電路圖如圖4所示。

圖3

圖4 電路圖

圖5

圖4中R1、C1、R2為輸入電路，LM386的3腳音頻輸入，2、4腳接地，調整1腳與8腳之間的電阻電容就可以獲得不同的放大倍數。C3是濾波電容，C4是輸出電容。線圈L就是放大器的負載，就是套在脖子上的線圈。手機的音頻信號從耳機插座取出，經由C1送到LM386的3腳進行放大，放大后的音頻信號經C4耦合送到L造成按照音頻規律變動的磁場。小磁粒在耳中隨著音頻磁場而震動，發出聲音。電路中接在電源正負極之間的100μF的濾波電容略去不畫出。

在現場怎么偵測這樣的作弊工具呢？不論什么樣的收聽工具，總要有音頻這個環節。所以可以利用音頻的檢測來進行?？梢栽诳紙隼镉靡粋€羽毛球拍大小的線圈來拾取音頻磁場信號，將這個弱小的信號用場效應管進行放大，然后再用LM386進行放大，用耳機監聽。可以當場抓到作弊者。我設計了如圖5所示電路作為監聽器。

圖5中，L是檢測音頻磁場的線圈，可以做成羽毛球拍大小，用一把羽毛球拍撐起來，在每個考生身旁進行檢測。如果有音頻磁場，就能拾取到音頻信號，經場效應管放大后再經過LM386放大，經C5耦合到耳機聽到聲音。只要耳機中聽到聲音，就可以當場抓到作弊者。