Pourquoi les téléphones à bouton-poussoir utilisent-ils la double tonalité pour la signalisation?

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Voici une information connexe de wikipedia:

Pour le service de tonalité, le signal est une tonalité de signalisation multifréquence à double tonalité composée de deux fréquences sinusoïdales simultanées à tonalité pure.

entrez la description de l'image ici

Ci-dessus montre que si l'on pousse le numéro 1, il envoie le mix de 697Hz et 1209Hz au poste / centre téléphonique via un fil.

Mes questions sont:

  1. Quelle est la raison ou l'avantage pratique de mélanger deux signaux au lieu d'un seul son pur?

  2. Y a-t-il une raison d'utiliser des fréquences telles que 1209Hz qui n'appartiennent à aucun son de musique (tempérament égal à douze tons occidental moderne)?

user16307
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Les commentaires ne sont pas pour une discussion approfondie; cette conversation a été déplacée vers le chat .
Dave Tweed
Vous avez omis la tonalité de signalisation la plus importante, quelque chose de familier à tous les pirates: 2600 Hz.
richard1941

Réponses:

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Les deux raisons sont simples:

  • Il est plus facile de distinguer huit fréquences avec une électronique analogique simple - des banques de filtres passe-bande ou même des anches vibrantes - que seize fréquences.

  • L'échelle également tempérée est trop proche de l'échelle naturelle, qui a de simples relations fractionnaires entre les fréquences.

Considérez qu'une ligne téléphonique peut être fortement déformée: la deuxième harmonique est une octave au-dessus de la fondamentale, et la troisième harmonique d'une note est une octave plus une cinquième. Si vous avez utilisé plus d'intervalles musicaux entre les tonalités de numérotation, la distorsion harmonique pourrait entraîner la composition du mauvais numéro.

Les fréquences ont été choisies (citation nécessaire, sans aucun doute - ici par exemple ) pour réduire ou éliminer la possibilité de distorsion harmonique ou d'intermodulation entre les tonalités mal détectées comme étant le mauvais numéro.

Les fréquences de tonalité, telles que définies par le plan de tonalité précis, sont sélectionnées de telle sorte que les harmoniques et les produits d'intermodulation ne provoquent pas un signal non fiable. Aucune fréquence n'est un multiple d'une autre, la différence entre deux fréquences n'égale aucune des fréquences et la somme de deux fréquences n'égale aucune des fréquences. Les fréquences ont été initialement conçues avec un rapport de 21/19, ce qui est légèrement inférieur à un ton entier. Les fréquences ne peuvent pas varier de plus de ± 1,5% de leur fréquence nominale, ou le centre de commutation ignorera le signal.

Brian Drummond
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Je n'ai vraiment pas obtenu la réponse de la vôtre à la première question. 8 fréquences? Discriminer?
user16307
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Le système a une tonalité par ligne et une tonalité par colonne. 4 lignes + 4 colonnes = 8 tons. Comme le dit Brian, cela est plus efficace que d'avoir une tonalité par bouton (16 tonalités) et le récepteur ne donnera une sortie que lorsqu'une ligne et une tonalité de colonne sont reçues simultanément, ce qui réduit le risque d'interprétation de la parole, du bruit ou de la musique comme des tonalités de signal . Les tonalités doivent être dans la bande passante du téléphone (300 Hz - 3 kHz). Il est plus facile d'obtenir huit filtres dans cette bande que 16.
Transistor
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@ user16307, discrimate = faire la différence entre
TonyM
Le DTMF est similaire à la signalisation ITU R2 (souvent appelée MFC) adoptée en ~ 1950. R2 est légèrement plus complexe, avec un ensemble de fréquences différent utilisé pour la signalisation en arrière. L'Amérique du Nord avait une norme R1 connexe. Celles-ci ont été adoptées pour la signalisation dans la bande afin de prendre en charge la téléphonie automatique internationale en remplacement de la signalisation lente hors bande (impulsion et ligne). Désormais remplacé par la signalisation numérique par voie commune.
Milliways
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Si vous utilisiez des tonalités simples au lieu de deux tonalités, vous en auriez besoin de 16 au lieu de seulement 8 comme dans le système DTMF.

Étant donné qu'ils doivent être suffisamment espacés pour une détection fiable et que vous ne disposez que de la plage de 300 à 2700 Hz, vous auriez probablement du mal à décoder autant de tons différents en utilisant de manière fiable la technologie disponible entre 1950 et 1963 (lorsque la numérotation par touches est devenue disponible.)

Deux tons aident également à réduire les fausses détections. Si vous ne prenez qu'un ton, vous l'ignorez. Si vous prenez deux tonalités valides à la fois, il est beaucoup plus probable qu'il s'agisse d'une commande de numérotation intentionnelle.

Quant à savoir pourquoi ils n'ont pas utilisé de notes de musique, je suppose que parce qu'ils étaient plus soucieux d'obtenir des tons dans une plage et un espacement qui étaient bons pour la détection et faciles à générer. De plus, vous ne voulez pas qu'une harmonique d'un ton soit identique à l'un de vos sons plus élevés. Si vous utilisiez des notes de musique, ce serait le cas. Regardez les fréquences utilisées. Aucun des tons les plus élevés n'est un multiple des plus bas.

JRE
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6
Ils ne voulaient pas non plus que les gens composent leur téléphone avec un piano.
Harper - Rétablir Monica le
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@Harper, ils ne voulaient pas non plus que les gens composent leur téléphone avec un sifflet ... oups .
Mark
En outre, pourquoi éviter les notes de musique: toute tonalité qui n'est pas une onde sinusoïdale parfaite a des harmoniques, et vous devez éviter toute harmonique correspondant à l'une des autres tonalités que vous détectez. Même lorsque vous utilisez des ondes sinusoïdales parfaites, toute distorsion dans la ligne téléphonique introduira des harmoniques. En revanche, notre gamme musicale de 12 demi-tons a été conçue spécifiquement pour que le plus grand nombre possible de notes correspondent aux harmoniques des autres notes, afin de sonner musicalement. Les tons DTMF devaient donc être conçus avec un objectif très différent.
tom r.
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C'est parce que les systèmes téléphoniques ont été conçus avec une signalisation intrabande en raison des limitations techniques de l'époque.

La signalisation a fonctionné sur l'infrastructure téléphonique existante qui était auparavant exploitée à la main, alias bonjour, me connecte au 4562 .

Les doubles tonalités requises permettent de distinguer les tonalités de la parole normale qui pourrait avoir la même fréquence, mais n'aurait pas les deux en même temps.

Les fréquences utilisées ont été réparties pour permettre au système de signalisation de les distinguer facilement même en présence de bruit sur la ligne. Je doute que cela ait quelque chose à voir avec les sonorités musicales.

Passant
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5
Cela avait à voir avec le fait de ne pas être des sons musicaux.
Transistor
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Le DTMF a été développé en remplacement de la numérotation par impulsions, et non pour la numérotation assistée par l'opérateur.
duskwuff
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Moins de fréquences nécessaires => plus simple à produire numériquement, l'oscillateur de synchronisation de base analogique peut être suffisamment précis car l'erreur autorisée est plus grande, moins de détecteurs accordés sont nécessaires: 8 vs 16.

2 fréquences en même temps (soigneusement sélectionnées pour éviter la distorsion afin de produire de faux produits de mixage) => peu susceptible d'être produit accidentellement dans des sons ordinaires.

Une légende que j'ai entendue : le codage à ton unique a été utilisé comme méthode de signalisation du système téléphonique interne jusqu'à ce qu'un garçon doté d'un cerveau capable, d'un esprit criminel et d'une oreille parfaite ait appris à siffler les appels gratuits transcontinentaux et à baisser le central.

user287001
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C'était le fameux hack "Captain Crunch", et ce n'est pas un mythe. Il est appelé "Captain Crunch" car il existe une marque de céréales pour petit déjeuner de ce nom. Dans les années 1970, ils ont distribué un sifflet dans la boîte qui a frappé exactement l'un des tons uniques internes qui pourraient vous offrir un service gratuit comme le gars avec un coukd parfait.
JRE
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@JRE et pour ne pas oublier, ce ton magique est de 2600 Hz.
casey
Mon frère aîné m'a parlé de la «boîte bleue» qui vous offrirait des appels interurbains gratuits, dans les années 70.
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Le capitaine Crunch est une vraie personne
Bob Jarvis - Rétablir Monica
@BobJarvis: Oui, et il a obtenu son surnom du piratage Captain Crunch.
JRE