为什么按钮电话使用双音信号?

电器工程 频率 电话
2022-01-07 21:13:53

以下是来自维基百科的相关信息:

对于按键式服务,信号是由两个同时纯音正弦频率组成的双音多频信令音。

在此处输入图像描述

上面显示,如果一个人按下数字 1,他会通过一根电线将 697Hz 和 1209Hz 的混合信号发送到电话站/中心。

我的问题是:

  1. 混合两个信号而不是单个纯音的实际原因或优势是什么?

  2. 有没有理由使用像1209Hz这样不属于任何音乐音调的频率(现代西方十二音等律)?

4个回答

两个原因很简单:

  • 使用简单的模拟电子设备(带通滤波器组甚至是簧片)比 16 个频率更容易区分 8 个频率。

  • 等温音阶太接近自然音阶,在频率之间具有简单的分数关系。

考虑到电话线可能高度失真:二次谐波比基音高一个八度,而音符的三次谐波是八度加五度。如果您在拨号音之间使用更多的音程,谐波失真可能会导致拨错号码。

选择频率(毫无疑问需要引用 -例如此处)以减少或消除音调之间的谐波或互调失真被错误检测为错误数字的可能性。

选择由精确音调计划定义的音调频率,以便谐波和互调产物不会导致不可靠的信号。没有一个频率是另一个频率的倍数,任何两个频率之差不等于任何一个频率,任何两个频率之和都不等于任何一个频率。最初设计的频率比率为 21/19,略小于全音。频率与其标称频率的变化不得超过±1.5%,否则开关中心将忽略该信号。

如果您使用单音而不是双音,则需要其中的 16 个而不是 DTMF 系统中的仅 8 个。

鉴于它们必须间隔足够远才能进行可靠检测,并且您只能使用 300 到 2700 Hz 的范围,您可能会发现很难使用 1950 年之间可用的技术可靠地解码这么多不同的音调和 1963 年(当按键式拨号可用时。)

两种音调也有助于减少错误检测。如果你只拾取一种音调,你就会忽略它。如果您一次拾取两个有效音调,则更有可能是有意的拨号命令。

至于他们为什么不使用音符,我猜是因为他们更关心在一个范围和间距内获得音调,这有利于检测并且易于生成。此外,您不希望一个音调的泛音与您的高音之一相同。如果您使用音符,那就是这种情况。查看使用的频率。没有一个高音是低音的倍数。

这是因为由于当时的技术限制,电话系统设计为带内信令。

信令在以前由人工操作的现有电话基础设施上工作,也就是你好操作员,将我连接到 4562

所需的双音允许将音调与可能具有相同频率但不会同时具有两者的正常语音区分开来。

使用的频率被分散开来,即使线路上存在噪音,信号系统也能轻松区分它们。我怀疑它与音乐音调有关。

需要更少的频率 => 更容易以数字方式产生,模拟基本定时振荡器可以足够准确,因为允许的误差更大,需要更少的调谐检测器:8 vs 16。

同时2个频率(精心挑选以防止失真产生错误的混音产品)=>在普通声音中不太可能意外产生。

我听说过的一个传说:单音编码一直被用作内部电话系统的信号方法,直到一个有头脑、犯罪心理和完美音高的男孩学会了如何吹口哨横贯大陆的免费电话以及如何放下中央电话。