什么是DTMF
DTMF是英文Dualtonemulti-frequency的縮寫。意思是雙音多頻。DTMF電話在按下號碼時產生的聲音或音調。這些音調通過語音通道傳輸。DTMF用于控制自動化設備并發出用戶意圖信號,例如他們希望撥打的號碼。每個鍵在特定頻率下都有兩個音調。
DTMF如何工作?
DTMF技術的工作原理是讓聽筒以特定頻率生成音調,并在按下鍵盤上的按鈕時通過電話線播放它們。電話線另一端的設備收聽特定的聲音并將其解碼為命令。這些命令通常用于撥打電話號碼進行呼叫,但也可用于發出電話控制命令或控制遠程設備信號,因為控制音調與語音信號在同一通道上播放。它是一個帶內信令系統;這與帶外系統(如信令系統7)不同。
DTMF指定八種不同的音調。他們分為高組和低組。每個按鍵對應于兩個音調-因此得名雙音-一個來自高組,一個來自低組。這總共允許16個密鑰。這些鍵被指定為數字0到9、*(星號或星號)、#(磅、哈希或八進制)和字母A到D。字母鍵通常不使用,并且在絕大多數消費電話中都被省略了。電信行業為每個鍵選擇兩個同步音調,以消除人聲觸發系統的可能性。
DTMF按鍵到被叫,識別分為高頻和低頻組的八種不同音調。
DTMF歷史和脈沖撥號的更換
在DTMF之前,電話系統使用脈沖撥號來撥打信號號碼。在脈沖撥號中,聽筒和中央配電盤之間的連接被斷開并迅速重新連接。這是通過旋轉撥號器完成的,該撥號器會在旋轉時中斷連接。它也稱為環路斷開連接。這類似于通過電報通過建立和斷開電氣連接來發送莫爾斯電碼。脈沖撥號有許多缺點,導致DTMF的發展:
脈沖撥號是一個緩慢的過程,因為它需要時間來建立和斷開連接。
較大的號碼需要更長的時間才能用旋轉電話撥號;這就是為什么大城市中更負盛名的區號有小數字,而許多人口較少的郊區的區號有較大的數字。
脈沖撥號限制了從聽筒到配電盤的最大距離,不能用于長途撥號。
它還需要從聽筒到配電盤的直接電氣連接。
脈沖撥號控制系統對于許多庫或磁繼電器和計數器的構建和維護也很復雜。
電信行業開發了多頻信令(MF)作為DTMF的先驅。它使用與DTMF相同的原理,但僅由長途運營商用于向其他切換臺發出信號。MF證明了底層技術的可靠性和易用性,因此DTMF是為消費者開發的。由貝爾系統開發的DTMF于1963年11月18日引入供公眾使用。它以商標Touch-Tone而聞名,并很快被接受為標準并在全球范圍內采用。
數字和網絡語音系統中的數字互通式計算機
DTMF最初是使用模擬電子設備開發的。原始系統將使用調諧線圈,并在適當的位置抽頭以產生正確的音調。現代電話使用單芯片集成電路來產生音調。
純互聯網協議語音(VoIP)系統本身并不使用DTMF進行信令。VoIP系統使用會話初始協議來發出意圖和撥號信號。為了與傳統系統集成并實現廣泛的互操作性,大多數VoIP系統還包括通過控制中繼線或例如撥入系統的DTMF容量。如果使用無損編碼器,它們還可以接受入站流上的DTMF。
雖然VoIP系統本身并不使用雙音多頻信令,但它們確實包括DTMF功能,可以與傳統系統集成以實現互操作性。現代手機也不使用DTMF進行撥號,因為它們是純數字系統。作為撥號過程的一部分,要呼叫的整個電話號碼被存儲并發送到蜂窩塔基站,因此不使用DTMF音調。但是,一旦連接,手機就可以為傳統電話系統生成DTMF音調。
雙音多頻的其他用戶
DTMF的易用性和無處不在導致其廣泛使用。遠程設備可以連接一條帶有DTMF解碼器的電話線,以接受激活或停用該解碼器的命令。軍用電話使用額外的字母鍵來確定呼叫的優先級。業余無線電操作員可以使用DTMF音調來控制雙向無線電或中繼器。
公司電話系統可以使用DTMF信號來導航電話菜單。公司也可以使用DTMF通過電話接受信用卡交易。接受信用卡的公用電話使用DTMF傳輸卡數據。然而,語音激活菜單系統正在迅速取代這些系統。DTMF使用音頻,因此按鍵可用于播放可識別的旋律。由于每個按鈕產生兩個音調,并且它們不直接與標準音符對齊,因此它不是精確的相關性。