DTMF

DTMF信号：電話機の「プッシュ音」の秘密

DTMF（Dual-Tone Multi-Frequency）信号は、私たちが普段何気なく使っている電話機のボタンを押した際に発生する音です。この音は単なる音ではなく、電話番号などの情報を伝達するための重要な役割を担っています。正確には、低群と高群の2つの音声周波数帯域の合成信号音で、0から9までの数字、、#、AからDまでの16種類の符号を表します。別名「トーン信号」「プッシュ信号」「PB信号」などと呼ばれ、「ピッ、ポッ、パッ」といった擬音語で表現されることもあります。

DTMF信号の仕組み

DTMF信号は、それぞれ異なる周波数の2つの正弦波を組み合わせることで、16種類の符号を表現します。例えば、「1」は697Hzと1209Hzの2つの周波数の組み合わせで表されます。この周波数の組み合わせは、ITU-T勧告Q.24や日本の総務省令で規格が定められています。これらの周波数は全て人間の可聴域内にあるため、私たちには音として認識できます。

DTMF信号の特徴

DTMF信号は、従来のダイヤルパルス信号と比較して、いくつかの利点があります。

高速な情報伝達: ダイヤルパルス信号よりもはるかに高速に情報を伝達できます。8数字/秒以上の伝送速度が可能です。
多様な通信回線への対応: ツイストペアケーブルだけでなく、多重化回線や無線通信回線でも使用できます。

DTMF信号の利用例

DTMF信号は、様々な場面で使用されています。

電話番号の送出: 押しボタン式[[電話機]]での電話番号の送出
音声回線での数字入力: コールセンターでのメニュー選択など

DTMF信号の規格

DTMF信号の規格は、ITU-T勧告Q.24などで定められています。この規格では、信号周波数、信号送出電力、信号送出時間、ミニマムポーズ（隣接する信号間の休止時間）などが規定されています。これらの規格を満たすことで、安定した通信を実現できます。具体的には、信号周波数の許容範囲は±1.5%以内、信号送出時間は50ms以上、ミニマムポーズは30ms以上とされています。

DTMF信号関連機器

DTMF信号を送受信するための様々な機器が存在します。

DTMFダイヤラー: 電話機の音声回路に接続し、DTMF信号を送出する機器。家庭用留守番[[電話]]機の初期には、外出先から電話操作を行うために使用されました。
* DTMF信号解読器: DTMF信号を復号し、視覚的に表示する機器。

DTMF信号の開発経緯

DTMF信号は、1950年代後半にベル研究所で開発されました。無線通信や多重化回線において、従来のダイヤルパルス信号（回線の断続で信号を送信）では利用できなかったことから、新たな技術として開発されました。その後、電子技術の発展に伴い、プッシュホン式の電話機に採用され、現在に至るまで広く利用されています。

DTMF信号に関する興味深いエピソード

DTMF信号は音声信号であるため、電子機器だけでなく、音叉や笛などを使って発信することも可能です。テレビ番組などで、DTMF信号と同じ周波数の音を出すことで、電話を操作する企画が放送されたこともあります。ただし、正確な音程とタイミングを制御することは難しく、番組内でも苦労している様子が描かれています。

まとめ

DTMF信号は、現代の通信インフラにおいて重要な役割を果たしている技術です。高速な情報伝達、多様な通信回線への対応など、多くの利点を持つDTMF信号は、これからも私たちの生活を支え続けるでしょう。

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