¿Por qué los teléfonos con botón pulsador usan doble tono para la señalización?

Aquí hay información relacionada de wikipedia:

Para el servicio de tonos, la señal es un tono de señalización multifrecuencia de doble tono que consta de dos frecuencias sinusoidales de tono puro simultáneas.

Lo anterior muestra que si uno presiona el número 1, envía la mezcla de 697Hz y 1209Hz a la estación / centro telefónico a través de un cable.

Mis preguntas son:

1. ¿Cuál es la razón práctica o la ventaja de mezclar dos señales en lugar de un solo tono puro?

2. ¿Hay alguna razón para usar frecuencias como 1209Hz que no pertenecen a ningún tono de música (temperamento occidental moderno de doce tonos iguales)?

Las dos razones son simples:

• Ocho frecuencias son más fáciles de discriminar con electrónica analógica simple (bancos de filtros de paso de banda o incluso láminas vibratorias) que dieciséis frecuencias.

• La escala igualmente templada está demasiado cerca de la escala natural, que tiene relaciones fraccionales simples entre las frecuencias.

Considere que una línea telefónica puede estar muy distorsionada: el segundo armónico está una octava por encima del fundamental, y el tercer armónico de una nota es una octava más un quinto. Si usó más intervalos musicales entre los tonos de marcación, la distorsión armónica podría resultar en marcar el número incorrecto.

Se eligieron las frecuencias (cita requerida, sin duda, aquí, por ejemplo ) para reducir o eliminar la posibilidad de distorsión armónica o de intermodulación entre tonos que se detectan erróneamente como el número incorrecto.

Las frecuencias de tono, según lo definido por el Plan de tono preciso, se seleccionan de tal manera que los productos de intermodulación y armónicos no causen una señal poco confiable. Ninguna frecuencia es un múltiplo de otra, la diferencia entre dos frecuencias cualesquiera no es igual a ninguna de las frecuencias, y la suma de cualesquiera dos frecuencias no es igual a ninguna de las frecuencias. Las frecuencias se diseñaron inicialmente con una relación de 21/19, que es un poco menos que un tono completo. Las frecuencias no pueden variar más de ± 1.5% de su frecuencia nominal, o el centro de conmutación ignorará la señal.

Si usó tonos individuales en lugar de tonos dobles, necesitaría 16 de ellos en lugar de solo 8 como en el sistema DTMF.

Dado que tienen que estar lo suficientemente separados para una detección confiable, y que solo tiene un rango de 300 a 2700 Hz para trabajar, probablemente le resulte difícil decodificar tantos tonos diferentes de manera confiable utilizando la tecnología disponible entre 1950 y 1963 (cuando estuvo disponible la marcación por tonos).

Dos tonos también ayudan a reducir las detecciones falsas. Si solo captas un tono, lo ignoras. Si elige dos tonos válidos a la vez, es mucho más probable que sea un comando de marcación intencional.

En cuanto a por qué no usaron notas musicales, supongo que porque estaban más preocupados por obtener tonos en un rango y espaciado que fuera bueno para la detección y fácil de generar. Además, no desea que un armónico de un tono sea el mismo que uno de sus tonos más altos. Si usaras notas musicales, ese sería el caso. Mira las frecuencias utilizadas. Ninguno de los tonos más altos es un múltiplo de los más bajos.

Esto se debe a que los sistemas telefónicos se diseñaron con señalización en banda debido a limitaciones técnicas en ese momento.

La señalización funcionó sobre la infraestructura telefónica existente que anteriormente era operada a mano, también conocido como operador hola, conécteme al 4562 .

Los tonos duales requeridos permiten distinguir los tonos del habla normal que podrían tener la misma frecuencia, pero no tendrían ambos al mismo tiempo.

Las frecuencias utilizadas se extendieron para facilitar que el sistema de señalización las distinguiera incluso cuando había ruido sobre la línea. Dudo que tenga algo que ver con los tonos musicales.

Se necesitan menos frecuencias => más simple de producir digitalmente, el oscilador de temporización de base analógica puede ser lo suficientemente preciso porque el error permitido es más grande, se necesitan menos detectores sintonizados: 8 contra 16.

2 frecuencias al mismo tiempo (cuidadosamente seleccionadas para evitar la distorsión para crear productos de mezcla falsos) => no es muy probable que se produzca accidentalmente en sonidos comunes.

Una leyenda que he escuchado : la codificación de un solo tono se ha utilizado como método de señalización del sistema telefónico interno hasta que un niño con cerebro capaz, mente criminal y oído perfecto aprendió a silbar las llamadas gratuitas transcontinentales y cómo bajar la central.