Code DTMF

Fichier:Dtmf example.ogg Un code DTMF (de l'Modèle:Lang-en) ou FV (fréquences vocales) est une combinaison de fréquences 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). Ces codes sont émis lors de la pression sur une touche du clavier téléphonique, et sont utilisés pour la composition des numéros de téléphones (en opposition aux anciens téléphones dits « à impulsions », utilisant un cadran) ainsi que pour la communication avec les 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.

	Modèle:Unité		Modèle:Unité		Modèle:Unité		Modèle:Unité
Modèle:Unité	Modèle:Grossir	Fichier:Dtmf1.ogg	Modèle:Grossir	Fichier:Dtmf2.ogg	Modèle:Grossir	Fichier:Dtmf3.ogg	Modèle:Grossir	Fichier:DtmfA.ogg
Modèle:Unité	Modèle:Grossir	Fichier:Dtmf4.ogg	Modèle:Grossir	Fichier:Dtmf5.ogg	Modèle:Grossir	Fichier:Dtmf6.ogg	Modèle:Grossir	Fichier:DtmfB.ogg
Modèle:Unité	Modèle:Grossir	Fichier:Dtmf7.ogg	Modèle:Grossir	Fichier:Dtmf8.ogg	Modèle:Grossir	Fichier:Dtmf9.ogg	Modèle:Grossir	Fichier:DtmfC.ogg
Modèle:Unité	Modèle:Grossir	Fichier:DtmfStar.ogg	Modèle:Grossir	Fichier:Dtmf0.ogg	Modèle:Grossir	Fichier:DtmfPound.oga	Modèle:Grossir	Fichier:DtmfD.ogg

Ainsi, le couple de fréquences correspondant à 1 est (Modèle:Unité, Modèle:Unité), celui de 2 est (Modèle:Unité, Modèle:Unité), et ainsi de suite, jusqu'à celui de D : (Modèle:Unité, Modèle:Unité).

Les huit fréquences utilisées restent dans la bande passante de la téléphonie fixe classique (qui se situe entre 300 et Modèle:Unité), et ont été choisies pour éviter les 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 1209, 697: on remarque que le nombre 1209 = 3 × 13 × 31 est premier avec le nombre 697 = 17 × 41. De même, 1336 est premier; 1477 = 7 × 211; 1633 = 23 × 71. De même, 770 = 7 × 10 × 11; 852 = 3 × 4 × 71; et 941 est premier.

Génération

Représentation graphique de la somme des fonctions sinusoïdales de fréquences Modèle:Unité et Modèle:Unité, émise en appuyant sur la touche 1.

La génération d'un signal sinusoïdal est assez aisée :

$s[k]=\sin (2\pi \cdot \frac{f}{f_{\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{h}}}\cdot k)$

où on a:

• $s[k]$ est l'échantillon numérique obtenu
• $k$ est le numéro de l'échantillon (partant de 0)
• $f$ est la fréquence que l'on veut générer
• $f_{\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{h}}$ est la fréquence d'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 $f_1$ et $f_2$, à une fréquence d'échantillonnage $f_{\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{h}}$, et avec une amplitude comprise entre 0 et 255 (résolution de Modèle:Unité) :

• $u_1=2\pi \cdot \frac{f_1}{f_{\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{h}}}$
• $u_2=2\pi \cdot \frac{f_2}{f_{\mathrm{e}\mathrm{c}\mathrm{h}}}$
• $s[k]=128+63\cdot \sin (u_1\cdot k)+63\cdot \sin (u_2\cdot k)$

Détection

La détection de tonalités DTMF peut être effectuée en utilisant entre autres les algorithmes suivants :

• Modèle:Lang (MUSIC) ;
• Modèle:Lang (LMS) ;
• algorithme de Goertzel, une implémentation rapide d'une transformation de Fourier discrète.

Dans la pratique

L'utilisation de la technologie DTMF pour des 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 Modèle:Nobr.

• Générateur de code DTMF de marque Amstrad
• 
  Clavier.
• 
  Intérieur avec circuit imprimé.
• 
  Haut-parleur.

Touches A à D

Téléphone Modèle:Lien au musée du téléphone de 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 Modèle:Lien pour représenter la priorité d'une communication :

• A : Modèle:Lang (FO)
• B : Modèle:Lang (F)
• C : Modèle:Lang (I)
• D : Modèle:Lang (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 Modèle:Unité, comme si le combiné était raccroché pendant un temps très court. C'est le raccroché-éclair ou signal crochet commutateur (en anglais : Modèle:Lang).

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 » (Modèle:Lang) et « w » (Modèle:Lang) ont été ajoutées.

Le format de cette chaîne de caractères est décrit dans la Modèle:RFC.

Composants électroniques

MT8870DS.

• MT8870 : récepteur/décodeur DTMF.
• HT9200 : encodeur DTMF ; entrée : numéro au format série (et parallèle Modèle:Nobr en Modèle:Nobr) ; sortie : fréquences DTMF.
• HT9170D : décodeur DTMF.Modèle:Clr

Liens externes

• Modèle:En 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-Modèle:Date-