磁粒式考场作弊工具的原理与预防

前一些时候在一场全国性日语考试的考场上收缴到一套利用手机进行考场作弊的工具，事后进行解剖分析，现将其工作原理及考场检测手段与广大读者分享。

在考场上有一个年轻人的后背衣底露出一截电线，被带到主考室，脱下外衣后发现了这套作弊工具。这套作弊工具由四部分组成：大线圈、放大器、电池、耳朵内的磁粒。大线圈被缝在一件黑色背心内。如图1所示。

整个电路的工作原理如下：

当考场外的作弊者拿到正确答案后，就用手机或对讲机报答案。在考场内的人使用手机或对讲机接收。音频信号从耳机插口连接到放大器进行放大，放大器的负载是大线圈。此大线圈缝在衣服里面，将放大器输出的音频型号变成变动的磁场。场内的作弊者事先在耳朵内放入小磁粒，小磁粒在变动磁场的作用下在耳朵内产生振动，推动空气发出声音。场内作弊者就能够很清晰地听到答案。作弊者放在耳朵内的小磁粒大比半粒米小一点，具有很强的磁力。如图2所示。

图1

图2

图2为一个回形针，两个小磁粒。图中用一个回形针做尺寸的参照物，让读者能够判断小磁粒的大小。小磁粒放在耳朵中，用毕要取出时，就用大块一点的磁块放在耳朵口吸出，这个操作很简单。

黑色磁块及小磁粒如图3所示。

下面，笔者将放大器的电路图画出来。放大器的放大元件是LM386，对照电路板，画出电路图如图4所示。

图3

图4 电路图

图5

图4中R1、C1、R2为输入电路，LM386的3脚音频输入，2、4脚接地，调整1脚与8脚之间的电阻电容就可以获得不同的放大倍数。C3是滤波电容，C4是输出电容。线圈L就是放大器的负载，就是套在脖子上的线圈。手机的音频信号从耳机插座取出，经由C1送到LM386的3脚进行放大，放大后的音频信号经C4耦合送到L造成按照音频规律变动的磁场。小磁粒在耳中随着音频磁场而震动，发出声音。电路中接在电源正负极之间的100μF的滤波电容略去不画出。

在现场怎么侦测这样的作弊工具呢？不论什么样的收听工具，总要有音频这个环节。所以可以利用音频的检测来进行。可以在考场里用一个羽毛球拍大小的线圈来拾取音频磁场信号，将这个弱小的信号用场效应管进行放大，然后再用LM386进行放大，用耳机监听。可以当场抓到作弊者。我设计了如图5所示电路作为监听器。

图5中，L是检测音频磁场的线圈，可以做成羽毛球拍大小，用一把羽毛球拍撑起来，在每个考生身旁进行检测。如果有音频磁场，就能拾取到音频信号，经场效应管放大后再经过LM386放大，经C5耦合到耳机听到声音。只要耳机中听到声音，就可以当场抓到作弊者。