Voir la source de Code DTMF

[[Fichier:Dtmf example.ogg|vignette|Exemple de numéro de téléphone (1 234 555 6789) composé en DTMF.]]
Un '''code DTMF''' (de l'{{lang-en|''dual-tone multi-frequency''}}) ou '''FV''' (fréquences vocales) est une combinaison de [[fréquence]]s utilisée pour la [[téléphonie fixe]] classique (sauf [[voix sur IP]]). Les fréquences utilisées sont spécifiées par la recommandation Q.23 de l'[[Union internationale des télécommunications]] (ITU)<ref>{{lien web|url=https://www.itu.int/rec/T-REC-Q.23-198811-I/fr|titre=Caractéristiques techniques des appareils téléphoniques à clavier|description=recommandation UIT-T Q.23|date=25 novembre 1988}}, extrait du fascicule {{VI}}.1 du ''Livre bleu''.</ref>. Ces codes sont émis lors de la pression sur une touche du [[clavier téléphonique]], et sont utilisés pour la composition des [[Numéro de téléphone|numéros de téléphones]] (en opposition aux anciens téléphones dits « à impulsions », utilisant un [[Cadran téléphonique|cadran]]) ainsi que pour la communication avec les [[serveur vocal interactif|serveurs vocaux interactifs]].

== Fréquences ==
Techniquement, chaque touche d'un téléphone correspond à un couple de deux fréquences audibles qui sont émises simultanément. De cette façon, huit fréquences bien distinctes permettent de coder seize touches.
Ces fréquences peuvent être reconnues par des dispositifs électroniques et sont utilisées pour réaliser des serveurs vocaux. 

{| class="wikitable centre" style="text-align: center;"
|-----
!
! scope=col colspan=2 | {{unité|1209 Hz}}
! scope=col colspan=2 | {{unité|1336 Hz}}
! scope=col colspan=2 | {{unité|1477 Hz}}
! scope=col colspan=2 | {{unité|1633 Hz}}
|-----
! scope=row | {{unité|697 Hz}}
| width=35 | {{grossir|1|facteur=1.5}} || [[Fichier:Dtmf1.ogg|1|35px]]
| width=35 | {{grossir|2|facteur=1.5}} || [[Fichier:Dtmf2.ogg|2|35px]]
| width=35 | {{grossir|3|facteur=1.5}} || [[Fichier:Dtmf3.ogg|3|35px]]
| width=35 | {{grossir|A|facteur=1.5}} || [[Fichier:DtmfA.ogg|A|35px]]
|-----
! scope=row | {{unité|770 Hz}}
| {{grossir|4|facteur=1.5}} || [[Fichier:Dtmf4.ogg|4|35px]]
| {{grossir|5|facteur=1.5}} || [[Fichier:Dtmf5.ogg|5|35px]]
| {{grossir|6|facteur=1.5}} || [[Fichier:Dtmf6.ogg|6|35px]]
| {{grossir|B|facteur=1.5}} || [[Fichier:DtmfB.ogg|B|35px]]
|-----
! scope=row | {{unité|852 Hz}}
| {{grossir|7|facteur=1.5}} || [[Fichier:Dtmf7.ogg|7|35px]]
| {{grossir|8|facteur=1.5}} || [[Fichier:Dtmf8.ogg|8|35px]]
| {{grossir|9|facteur=1.5}} || [[Fichier:Dtmf9.ogg|9|35px]]
| {{grossir|C|facteur=1.5}} || [[Fichier:DtmfC.ogg|C|35px]]
|-----
! scope=row | {{unité|941 Hz}}
| {{grossir|*|facteur=1.5}} || [[Fichier:DtmfStar.ogg|*|35px]]
| {{grossir|0|facteur=1.5}} || [[Fichier:Dtmf0.ogg|0|35px]]
| {{grossir|#|facteur=1.5}} || [[Fichier:Dtmf-.ogg|#|35px]]
| {{grossir|D|facteur=1.5}} || [[Fichier:DtmfD.ogg|D|35px]]
|}

Ainsi, le couple de fréquences correspondant à 1 est ({{unité|1209 [[Hertz|Hz]]}}, {{unité|697 Hz}}), celui de 2 est ({{unité|1336 Hz}}, {{unité|697 Hz}}), et ainsi de suite, jusqu'à celui de D : ({{unité|1633 Hz}}, {{unité|941 Hz}}).

Les huit fréquences utilisées restent dans la [[bande passante]] de la [[téléphonie fixe]] classique (qui se situe entre 300 et {{unité|3400 Hz}})<ref>{{lien web|url=https://sitelec.org/download.php?filename=cours/escolano/rtc.pdf|auteur1=Philippe Escolano|titre=Approche concrète du téléphone fixe (RTC)|site=sitelec.org|éditeur=Lycée Marie-Madeleine Fourcade|lieu=[[Gardanne]]|date=27 janvier 2009|pages=4 et 10|format=pdf}}.</ref>, et ont été choisies pour éviter les [[Harmonique (physique)|harmoniques]].

Avec des fréquence entières les signaux se répètent toutes les secondes, par définition. Lorsque ces nombres sont premiers entre eux il n'y a pas d'harmonique. C'est en particulier le cas pour le couple {{#expr:3*13*31}}, {{#expr:17*41}}: on remarque que le nombre {{#expr:3*13*31}} = 3 × 13 × 31 est premier avec le nombre {{#expr:17*41}} = 17 × 41.
De même, 1336 est premier; {{#expr:7*211}} = 7 × 211; {{#expr:23*71}} = 23 × 71.
De même, {{#expr:7*10*11}} = 7 × 10 × 11; {{#expr:3*4*71}} = 3 × 4 × 71; et 941 est premier.

== Génération ==

[[Fichier:MultiTone1.png|vignette|Représentation graphique de la somme des fonctions sinusoïdales de fréquences {{unité|1209 Hz}} et {{unité|697 Hz}}, émise en appuyant sur la touche 1.]]

La génération d'un [[signal sinusoïdal]] est assez aisée :

<math>
s[k] = \sin\left(2\pi \cdot \frac{f}{f_\mathrm{ech}} \cdot k\right)
</math>

où on a:
* <math>s[k]</math> est l'échantillon numérique obtenu
* <math>k</math> est le numéro de l'échantillon (partant de 0)
* <math>f</math> est la fréquence que l'on veut générer
* <math>f_\mathrm{ech}</math> est la fréquence d'[[Échantillonnage (signal)|échantillonnage]].

Pour générer une certaine tonalité DTMF, il suffit de récupérer les deux fréquences associées, et de générer un signal qui est la somme des deux sinusoïdes correspondantes.

Voici un exemple de génération d'un signal comme étant une somme de deux sinusoïdes à des fréquences respectives <math>f_1</math> et <math>f_2</math>, à une fréquence d'échantillonnage <math>f_\mathrm{ech}</math>, et avec une [[amplitude]] comprise entre 0 et 255 (résolution de {{unité|8|bits}}) :
* <math>u_1 = 2\pi \cdot \frac{f_1}{f_\mathrm{ech}}</math>
* <math>u_2 = 2\pi \cdot \frac{f_2}{f_\mathrm{ech}}</math>
* <math>s[k] = 128 + 63 \cdot \sin(u_1 \cdot k) + 63 \cdot \sin(u_2 \cdot k)</math>

== Détection ==

La détection de tonalités DTMF peut être effectuée en utilisant entre autres les [[algorithme]]s suivants :
* {{lang|en|[[MUSIC (algorithme)|Multiple Signal Classification]]}} (MUSIC) ;
* {{lang|en|Least Mean-Square}} (LMS) ;
* [[algorithme de Goertzel]], une implémentation rapide d'une [[transformation de Fourier discrète]].

== Dans la pratique ==

L'utilisation de la technologie DTMF pour des [[serveur vocal interactif|serveurs vocaux interactifs]] implique l'utilisation d'un téléphone qui envoie des signaux sous forme de fréquences. En effet, les anciens téléphones à cadran ne font que couper la ligne pour envoyer leurs informations. Le serveur distant ne recevra donc aucune information dans ce cas.

Aussi, pour pouvoir interagir avec les serveurs vocaux sur les téléphones à cadran, des générateurs de signaux sonores DTMF étaient commercialisés dans les {{nobr|années 1980-1990}}.

<gallery mode="packed" caption="Générateur de code DTMF de marque [[Amstrad]]" heights=200>
Fichier:DTMF Dialer Top.jpg|Clavier.
Fichier:DTMF Dialer Inside.jpg|Intérieur avec [[circuit imprimé]].
Fichier:DTMF Dialer Bottom.jpg|[[Haut-parleur]].
</gallery>

== Touches A à D ==

[[Fichier:AUTOVON telephone - Telephone Museum - Waltham, Massachusetts.agr.jpg|vignette|Téléphone {{lien|Autovon}} au musée du téléphone de [[Waltham (Massachusetts)|Waltham]] dans le [[Massachusetts]].]]

La recommandation de l'UIT prévoit des touches « A » à « D » qui n'apparaissent habituellement pas sur les claviers téléphoniques. Celles-ci étaient utilisées par l'[[armée américaine]] dans le système {{lien|Autovon}} pour représenter la priorité d'une communication : 
* A : ''{{lang|en|Flash Override}}'' (FO)
* B : ''{{lang|en|Flash}}'' (F)
* C : ''{{lang|en|Immediate}}'' (I)
* D : ''{{lang|en|Priority}}'' (P)

== Touche « R » ==
La touche « R » que l'on retrouve sur de nombreux téléphones fixes ne fait pas partie des codes DTMF. Un appui sur la touche « R » provoque une coupure de la ligne de {{unité|100 ms}}, comme si le combiné était raccroché pendant un temps très court. C'est le raccroché-éclair ou [[signal crochet commutateur]] (en anglais : ''{{lang|en|hook flash}}'').

== Séquences d'appel ==

Les séquences de composition DTMF peuvent être stockées sous forme de texte (par exemple dans un répertoire téléphonique) afin d'automatiser les appels (par exemple par un simple clic sur un nom de contact). Outre le numéro de téléphone de l'appelant, on peut également enregistrer les codes DTMF à générer une fois la communication établie ; pour cela les lettres muettes « p » (''{{lang|en|pause}}'') et « w » (''{{lang|en|wait}}'') ont été ajoutées.

Le format de cette chaîne de caractères est décrit dans la {{RFC|3601|auteur=Claudio Allocchio|titre=Text String Notation for Dial Sequences and Global Switched Telephone Network (GSTN) / E.164 Addresses|date=septembre 2003}}.

== Composants électroniques ==

[[Fichier:Emmerich ISTEC 1003 - board - Mitel MT8870DS-5262.jpg|vignette|MT8870DS.]]

* MT8870 : récepteur/décodeur DTMF.
* HT9200 : encodeur DTMF ; entrée : numéro au format série (et parallèle {{nobr|4 bits}} en {{nobr|14 broches}}) ; sortie : fréquences DTMF.
* HT9170D : décodeur DTMF.{{clr}}

== Notes et références ==
{{Références}}

== Liens externes ==
* {{en}} [https://ptolemy.berkeley.edu/papers/96/dtmf_ict/ Performance Evaluation and Real-Time Implementation of Subspace, Adaptive, and DFT Algorithms for Multi-tone Detection] - Güner Arslan, Brian L. Evans, F. Ayhan Sakarya et José Luis Pino, Yıldız Technical University et [[université de Californie]], 15-{{date-|17 avril 1996}}

{{Portail|télécommunications}}

[[Catégorie:Numéro de téléphone]]
[[Catégorie:Norme ou standard informatique]]