DTMF

DTMF staat voor Dual Tone Multi-Frequency en is een systeem dat wordt gebruikt in de telefonie om opdrachten te versturen (voornamelijk het te vormen telefoonnummer) binnen de frequentie bandbreedte van spraak. Het is de opvolger van pulskiezen en wordt soms ook toonkiezen of Toon Druktoets Kiezen (TDK) ^[1] genoemd.

Opbouw

DTMF werd ontwikkeld in 1963 door Bell Labs omdat het tot dan toe gebruikte pulskiezen erg traag was (vooral voor de hoogste cijfers 7,8,9 en 0).

Eenvoudig gezegd wordt bij telefonie toonkiezen (het kiezen van nummers m.b.v tonen) gerealiseerd met DTMF. Het is een vorm van FSK (frequency-shift keying), waarbij meerdere frequenties worden gebruikt.

DTMF is een “inband” systeem. Hiermee wordt bedoeld dat deze signaaldata in dezelfde frequentieband zit als de hoofddata, de spraakband. Terwijl men op de toetsen drukt, wordt het luistergedeelte van de telefoon even uitgeschakeld, zodat men zelf de toontjes nauwelijks hoort. Drukt men tijdens een gesprek op de knopjes, dan hoort de gesprekspartner ze wel.

Dual tone betekent dat er twee frequenties tegelijk worden uitgezonden. In totaal zijn er acht frequenties. Steeds wordt er één van de vier laagste en één van de vier hoogste tegelijk uitgezonden. Er zijn dus zestien verschillende combinaties in een matrix van vier bij vier.

De frequenties zijn zo gekozen dat er door menging van deze frequenties geen frequentie kan ontstaan die bij deze acht staat. Men koos voor een menging van twee tonen, zodat een decoder niet zou reageren op toevallige spraakinformatie.

Naast de cijfers ‘1’ tot en met ‘0’, om een nummer te kiezen, zijn er ook de signalen ‘*’ en ‘#’. Het gebruik van deze tekens is afhankelijk van de PSTN-aanbieder. De letters ‘A’, ’B’, ’C’ en ‘D’ worden nauwelijks nog gebruikt en zijn oorspronkelijk bedoeld om de prioriteit van het gesprek aan te geven. Weinig telefoontoestellen hebben toetsen voor deze vier codes, maar de chip in het telefoontoestel kan de tonen meestal wel genereren, zodat met enig knutselwerk een telefoontoestel kan worden uitgebreid met ‘A’, ’B’, ’C’ en ‘D’. Deze vier letters moeten niet verward worden met de letters op een moderne (Amerikaanse) telefoon.

De DTMF-tonen kunnen worden gedecodeerd met een decoder-IC'tje. In plaats van een decoder wordt ook vaak het “Goertzel Algoritme” gebruikt. Dit is een programma, dat met behulp van digitale signaal verwerking, DTMF codes leest uit een gesampled signaal.

Moderne (mobiele) telefoons zijn tegenwoordig vaak uitgerust met een aparte functie om DTMF(reeksen) te verzenden. Vaak werkt dat door het nummer in te toetsen, gevolgd door een P en de reeks. Als men dus het nummer 0611111111P1234 intoetst, zal het toestel eerst verbinding leggen met het nummer voor de P (0611111111), waarna hij de DTMF reeks na de P (1234) uitzendt. Deze toepassing wordt vooral gebruikt voor besturing op afstand.

Als men bijvoorbeeld de toets 7 indrukt, zal tegelijkertijd zowel een toon van 1209 als van 852 Hz gegenereerd worden.

Andere toepassingen

DTMF tonen worden ook vaak gebruikt voor besturing op afstand, bijvoorbeeld:

• selectie bij het bellen naar een call-center

Er wordt dan gebruik gemaakt van een IVR (Interactive Voice Response) systeem

• Bediening van een anwoordapparaat op afstand

Wanneer namelijk een telefoonverbinding eenmaal tot stand is gekomen, luistert de telefooncentrale niet meer naar de DTMF-tonen. Men kan dus tijdens het gesprek onbeperkt op knopjes drukken zonder dat de telefoonverbinding verbroken wordt. Sommige kleine huiscentrales reageren er echter wel op, dus hierbij is voorzichtigheid geboden.

Trivia

• ISDN- en GSM-toestellen kiezen de nummers via een specifiek digitaal systeem, en dus niet via DTMF. Deze toestellen kunnen de DTMF-tonen echter wel genereren, wat nodig is als er, na het totstandkomen van de verbinding, gevraagd wordt met de drukknoppen een keuze te maken. Bovendien klinken de tonen zachtjes in de hoorn bij het kiezen van een nummer (dit is niet noodzakelijk, maar het klinkt vertrouwd voor de gebruiker).
• De teksttelefoons gebruiken vaak een DTMF-techniek om teksten te ontvangen en te versturen.

Zie ook

• Nummermelder
• Analoge telefonie