Mengapa telepon tombol tekan menggunakan nada ganda untuk pensinyalan?

Berikut ini informasi terkait dari wikipedia:

Untuk layanan touchtone, sinyal adalah nada pensinyalan multi-nada ganda-frekuensi yang terdiri dari dua frekuensi sinusoidal murni nada simultan.

Di atas menunjukkan bahwa jika seseorang menekan angka 1 ia mengirim campuran 697Hz dan 1209Hz ke stasiun telepon / pusat melalui kabel.

Pertanyaan saya adalah:

1. Apa alasan praktis atau keuntungan untuk mencampur dua sinyal daripada satu nada murni?

2. Apakah ada alasan untuk menggunakan frekuensi seperti 1209Hz yang tidak termasuk nada musik apa pun (temperamen sama dengan nada barat dua belas nada modern)?

Dua alasannya sederhana:

• Delapan frekuensi lebih mudah untuk dibedakan dengan elektronik analog sederhana - tepi filter bandpass atau bahkan alang-alang yang bergetar - daripada enam belas frekuensi.

• Skala sama-sama marah terlalu dekat dengan skala alami, yang memiliki hubungan fraksional sederhana antara frekuensi.

Pertimbangkan bahwa saluran telepon mungkin sangat terdistorsi: harmonik kedua adalah satu oktaf di atas yang mendasar, dan harmonik ketiga dari catatan adalah satu oktaf ditambah yang kelima. Jika Anda menggunakan lebih banyak interval musik di antara nada-nada panggilan, distorsi harmonik dapat mengakibatkan menekan nomor yang salah.

Frekuensi dipilih (kutipan diperlukan, tidak diragukan - di sini misalnya ) untuk mengurangi atau menghilangkan kemungkinan distorsi harmonik atau intermodulasi antara nada yang salah terdeteksi sebagai angka yang salah.

Frekuensi nada, sebagaimana ditentukan oleh Rencana Nada Tepat, dipilih sedemikian rupa sehingga produk harmonik dan intermodulasi tidak akan menyebabkan sinyal yang tidak dapat diandalkan. Tidak ada frekuensi yang merupakan kelipatan dari yang lain, perbedaan antara dua frekuensi tidak sama dengan frekuensi mana pun, dan jumlah dari dua frekuensi tidak sama dengan frekuensi mana pun. Frekuensi awalnya dirancang dengan rasio 21/19, yang sedikit kurang dari keseluruhan nada. Frekuensi mungkin tidak bervariasi lebih dari ± 1,5% dari frekuensi nominalnya, atau pusat switching akan mengabaikan sinyal.

Jika Anda menggunakan nada tunggal dan bukan nada ganda, Anda akan membutuhkan 16 nada daripada hanya 8 nada dalam sistem DTMF.

Mengingat bahwa mereka harus ditempatkan cukup jauh terpisah untuk deteksi yang andal, dan bahwa Anda hanya memiliki kisaran 300 hingga 2700 Hz untuk bekerja dengan, Anda mungkin akan merasa sulit untuk memecahkan kode bahwa banyak nada berbeda andal menggunakan teknologi yang tersedia antara tahun 1950 dan 1963 (saat panggilan nada sentuh tersedia.)

Dua nada juga membantu mengurangi deteksi palsu. Jika Anda hanya mengambil satu nada, abaikan saja. Jika Anda mengambil dua nada yang valid sekaligus maka itu kemungkinan besar merupakan perintah panggilan yang disengaja.

Mengenai mengapa mereka tidak menggunakan catatan musik, saya kira karena mereka lebih peduli dengan mendapatkan nada dalam rentang dan jarak yang baik untuk deteksi dan mudah untuk menghasilkan. Selain itu, Anda tidak ingin harmonik dengan satu nada sama dengan nada Anda yang lebih tinggi. Jika Anda menggunakan not musik, itulah masalahnya. Lihatlah frekuensi yang digunakan. Tak satu pun dari nada tinggi adalah kelipatan dari nada yang lebih rendah.

Itu karena sistem telepon dirancang dengan pensinyalan in-band karena keterbatasan teknis pada saat itu.

Pemberian sinyal berfungsi pada infrastruktur telepon yang ada yang sebelumnya dioperasikan dengan tangan, alias operator halo, sambungkan saya ke 4562 .

Nada ganda yang diperlukan memungkinkan untuk membedakan nada dari ucapan normal yang bisa memiliki frekuensi yang sama, tetapi tidak akan memiliki keduanya pada saat yang sama.

Frekuensi yang digunakan disebarkan untuk memudahkan sistem pensinyalan untuk membedakannya bahkan ketika noise hadir di telepon. Saya ragu itu ada hubungannya dengan nada musik.

Lebih sedikit frekuensi yang dibutuhkan => lebih mudah untuk menghasilkan secara digital, osilator pewaktuan basis analog bisa cukup akurat karena kesalahan yang diizinkan lebih besar, lebih sedikit detektor yang dibutuhkan: 8 vs 16.

2 frekuensi pada saat yang sama (dipilih dengan cermat untuk mencegah distorsi untuk membuat produk campuran palsu) => sangat tidak mungkin diproduksi secara tidak sengaja dalam suara biasa.

Sebuah legenda yang saya dengar : Pengodean nada tunggal telah digunakan sebagai metode pensinyalan sistem telepon internal sampai seorang bocah dengan otak yang cakap, pikiran kriminal, dan telinga yang sempurna belajar bagaimana bersiul panggilan bebas antar benua dan bagaimana meletakkan pusatnya.