DTMF (Dual Tone Multi-Frequency) ist eine Methode zur Übertragung analoger Signale über digitale Kommunikationskanäle. Es wird im Telefonsystem verwendet, um Signale von den zu druckenden Tasten auf der Telefontastatur zu senden. DTMF wurde 1963 entwickelt und wurde zum Standard für die Signalübertragung auf Telefonleitungen.
Die Telefontastatur hat 12 Tasten, von denen jede ihre eigene einzigartige Kombination mehrerer Frequenzen hat. Wenn Sie die Taste drücken, sendet das Telefon zwei Frequenzen gleichzeitig, wodurch die Anzahl der verfügbaren Signalkombinationen erhöht wird. Jede Taste hat ein Paar Frequenzen, die im Bereich von 697 bis 1633 Hertz liegen.
DTMF-Signale werden normalerweise über analoge digitale Leitungen oder innerhalb digitaler Systeme über Datenpakete übertragen. Auf der Endseite des DTMF können Signale in einen digitalen Code umgewandelt werden, der verwendet werden kann, um bestimmte Tastenanschläge zu identifizieren und auszuführen.
Was ist DTMF
DTMF wurde in den 1960er Jahren von Bell Labs entwickelt und wurde zum Standard für die Sprachkommunikation. Über die DTMF-Tastaturen kann der Benutzer eine Telefonnummer wählen oder Befehle über das automatische Sprachsystem eingeben.
Der DTMF verwendet zwölf verschiedene Tonfrequenzen, einschließlich des unteren und oberen Tons für jede der neun Ziffern (0-9) und drei Sonderzeichen (#, *, A, B, C und D). Kombinationen dieser Frequenzen bilden einen eindeutigen Code für jedes Zeichen.
Die DTMF-Signale werden über den Audiokanal gesendet und auf der Empfangsseite dekodiert. Sie haben eine niedrige Frequenz im Vergleich zur Stimme, wodurch sie von automatischen Systemen leicht zu erkennen und zu handhaben sind.
| Zahlen | DTMF-Frequenzen |
|---|---|
| 0 | 1336 Herz, 941 Herz |
| 1 | 1209 Herz, 697 Herz |
| 2 | 1336 Herz, 697 Herz |
| 3 | 1477 Herz, 697 Herz |
| 4 | 1209 Herz, 770 Herz |
| 5 | 1336 Herz, 770 Herz |
| 6 | 1477 Herz, 770 Herz |
| 7 | 1209 Herz, 852 Herz |
| 8 | 1336 Herz, 852 Herz |
| 9 | 1477 Herz, 852 Herz |
| # | 1477 Herz, 941 Herz |
| * | 1209 Herz, 941 Herz |
Principe Rabot
Im DTMF-System werden die Tonfrequenzen als ein Paar interner Frequenzen dargestellt, die als "funktionelle Tonfrequenzen" bezeichnet werden. Jede Taste auf der Telefontastatur entspricht einer Kombination aus zwei Frequenzen. Wenn Sie beispielsweise die Zifferntaste "1" drücken, werden zwei Frequenzen gleichzeitig gesendet: 697 Hz und 1209 Hz.
Das Senden eines DTMF-Signals beginnt mit einer Taste, durch die die entsprechenden Frequenzen erzeugt werden. Diese Frequenzen werden dann in elektrische Signale umgewandelt und über eine Telefonleitung oder einen anderen Kommunikationskanal übertragen.
Auf der Empfängerseite erfolgt durch den Empfang elektrischer Signale ein Demodulationsprozess, bei dem die funktionstonalen Frequenzen aus dem Signal extrahiert werden. Diese Frequenzen werden dann decodiert und in das entsprechende Zeichen oder den entsprechenden Befehl konvertiert.
In modernen DTMF-Systemen wird die Kodierung und Decodierung mit Hilfe von Mikrocontrollern oder digitalen Signalprozessoren (DSPs) unter Verwendung spezieller Algorithmen durchgeführt. Diese Technologie gewährleistet die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Übertragung von Informationen.
DTMF wird häufig in der Telefonie sowie in verschiedenen Automatisierungs- und Steuerungssystemen wie Sprachmenüs und Sicherheitssystemen verwendet.
Verwenden von DTMF in der Telefonie
Die Methoden der privaten Mehrfrequenzwahl (DTMF) werden in Telefonsystemen häufig verwendet, um Befehle und Daten über Telefonleitungen zu senden. Der DTMF besteht aus einer Reihe von 16 Grundtonfrequenzen, die den Ziffern 0 bis 9, dem Gittersymbol und dem Sternsymbol entsprechen.
DTMF-Signale werden durch Drücken der Tasten auf der Telefontastatur erzeugt und als Frequenzpaar codiert, das für das menschliche Ohr zu hören ist. Diese Signale werden dann über die Telefonleitung gesendet und von der Telefonzentrale oder anderen Geräten erkannt.
Eine der Hauptanwendungen von DTMF in der Telefonie ist das Wählen von Telefonnummern. Durch Drücken der Tasten auf der Telefontastatur werden die erzeugten DTMF-Töne über eine Kommunikationsverbindung an die Zentrale der Telefonzentrale gesendet, wo sie erkannt und verarbeitet werden. Wenn Sie beispielsweise "123456" wählen, erzeugt jede Taste ein DTMF-Signal, das ihrem Code entspricht, das dann verarbeitet wird, um sich mit dem gewünschten Anrufer zu verbinden.
Neben dem Wählen von Nummern wird DTMF auch für andere Befehle und Funktionen in der Telefonie verwendet. Wenn Sie beispielsweise auf das Sternchen (*) und das Gitter (#) drücken, können Sie auf zusätzliche Funktionen wie Voicemail, Anrufweiterleitung usw. zugreifen. Diese Befehle erzeugen auch DTMF-Signale, die an das entsprechende Gerät gesendet werden, um die gewünschten Aktionen auszuführen.
Die Verwendung von DTMF in der Telefonie ermöglicht es den Teilnehmern, verschiedene Funktionen einfach und bequem zu verwalten und die gewünschten Befehle auszuführen. Das Senden und Erkennen von DTMF-Signalen ist ein wichtiger Teil des Telefonkommunikationsprozesses, der eine effektive Kommunikation zwischen Teilnehmern und Telefonsystemen ermöglicht.
DTMF-Signalübertragungsmethoden
Es gibt verschiedene Methoden zur Übertragung eines DTMF-Signals:
- Akustisches Wählen – Bei dieser Methode wird ein Mikrofon verwendet, damit der Ton der gewählten Ziffer über den Lautsprecher des Telefons wiedergegeben wird. Der Ton dringt in das Mikrofon eines anderen Geräts ein, das es wahrnimmt und in ein elektrisches Signal umwandelt.
- Kabelwahl – Bei dieser DTMF-Methode wird das Signal über ein kabelgebundenes Netzwerk gesendet. Wenn der Benutzer eine Nummer auf der Telefontastatur wählt, wird das erzeugte DTMF-Signal über die Kabel des Netzwerks gesendet und am anderen Ende der Kommunikation empfangen.
- Wireless Dial - Diese Methode wird in Funk- und Mobilfunkkommunikationen verwendet, bei denen das DTMF-Signal über Funkwellen oder Mobilfunksignale übertragen wird. Der Benutzer wählt die Nummer auf der Tastatur des Mobiltelefons ein, und das DTMF–Signal wird in Form von Funkwellen oder digitalen Paketen über ein drahtloses Netzwerk an die Basisstation und dann an die andere Seite der Kommunikation gesendet.
In modernen Kommunikationssystemen ist DTMF weit verbreitet und wird für Zwecke wie das Wählen von Telefonnummern bei Anrufen, das Eingeben eines Kennworts zur automatischen Identifizierung, das Auswählen von Menüs im Sprachmenü usw. verwendet.
Anwendung von DTMF in anderen Bereichen
Die DTMF-Technologie wurde nicht nur in der Telefonkommunikation eingesetzt, sie wurde auch in anderen Bereichen weit verbreitet eingesetzt. Hier sind einige Beispiele:
1. Automatische Erkennung der auf dem Telefon gewählten Nummer: DTMF wird in automatischen Systemen zur Ermittlung der gewählten Nummer in einer Telefonleitung verwendet. Dadurch können Sie die über die Telefontastatur gewählte Nummer automatisch erkennen und zur weiteren Verarbeitung an das System senden.
2. Fernsteuerung: DTMF wird zur Fernsteuerung verschiedener Geräte und Systeme verwendet. Mit DTMF können Sie beispielsweise das Sicherheitssystem Ihres Hauses steuern, Tore öffnen und schließen, Lichter ein- und ausschalten, Überwachungssysteme steuern usw. Dies macht DTMF zu einem praktischen Werkzeug für die Automatisierung und Fernüberwachung verschiedener Systeme.
3. Bedientasten an Kommunikationsgeräten: DTMF wird in den Steuertasten an verschiedenen Kommunikationsgeräten wie ferngesteuerten Wagen, Radios, Radiosendern und anderen Geräten mit Steuertasten verwendet.
4. Automatisieren von Tests und Diagnosen: DTMF wird bei der Automatisierung von Tests und Diagnosen verschiedener Systeme verwendet. DTMF kann beispielsweise zum Testen und Diagnostizieren eines Telefonnetzes aus der Ferne, zur Qualitätskontrolle von Geräten usw. verwendet werden. Dies vereinfacht und beschleunigt den Test- und Diagnoseprozess und verbessert seine Effizienz und Genauigkeit.
5. Medizinische Systeme: DTMF kann in medizinischen Systemen verwendet werden, um verschiedene Geräte und Systeme wie Patientenüberwachungssysteme, Telemedizinsysteme usw. zu steuern und zu überwachen. Dies ermöglicht es dem medizinischen Personal, verschiedene Aspekte der Patientenversorgung effektiv zu verwalten und zu überwachen.
All diese Beispiele zeigen die Vielfalt und Flexibilität der Anwendung der DTMF-Technologie in verschiedenen Bereichen. Aufgrund seiner Einfachheit und Effizienz bleibt es in der heutigen Welt eine weit verbreitete und nachgefragte Technologie.
