DTMF

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DTMF(Dual-Tone Multi-Frequency)は、0～9までの数字と*,#,A,B,C,Dの記号の16種類の符号を低群・高群の2つの音声周波数帯域の信号音で送信する方法である。別名「トーン信号」「プッシュ信号」とも呼ばれ、信号音は「ピッ、ポッ、パッ」とも表現される。

プッシュ式回線での電話番号入力、その他音声回線での数字入力（例・コールセンターでの着信後の項目選択）などで用いられる。

ダイヤルパルス信号と比較して次の点が特徴である。

情報伝達速度が速い。8数字/秒以上が可能である。
ツイストペアケーブル通信線路のみならず多重化・無線通信回線でも使用可能である。

DTMFの規格

規格としては、ITU-T勧告Q.24などで規定されている。

DTMFマトリックス
低群/Hz	高群 /Hz
低群/Hz	1209	1336	1477	1633
697	1	2	3	A
770	4	5	6	B
852	7	8	9	C
941	*	0	#	D

通常、黄色地の0～9までと*・#が使われる。このマトリックスに沿って、高群/低群それぞれから1周波数ずつの正弦波が用いられる。音声伝送回路にて伝送するため、全ての周波数は可聴帯域内に収まっている。耳に聞こえるDTMFは、2種類の正弦音波の合成音である。

その他の規格

信号周波数偏差 : 信号周波数の±1.5%以内
信号送出電力 : 絶対レベルで表した値。Lは、電気通信事業者交換設備から端末設備の接続点までの1,500Hzにおける通信線路伝送損失。
- 低群周波数 : (-16.5+0.8L)dB以上(-6.5+0.8L)dB以下で、かつ-3.5dBを超えない信号
- 高群周波数 : (-16.0+L)dB以上(-6.5+L)dB以下で、かつ-2.5dBを超えない信号
信号送出時間 : 隣接する信号間の休止時間の最小値。50ms以上
ミニマムポーズ : 30ms以上
周期 : 120ms以上

DTMF関連機器

電話機側音声回路の送話器（マイクロフォン)と音響接続して、DTMF信号を送出するDTMFダイヤラーと呼ばれる機器がある。信号音を発音する小型スピーカーを持ち、送話器に密着させて使用する。家庭用留守番電話機の普及黎明期に、外出先のダイヤル式公衆電話などから録音機能（再生、消去など）の遠隔操作に用いられた。あるいは電子住所録から自動ダイヤルする目的で、電子手帳や多機能デジタル腕時計に内蔵されたこともある。また、DTMF信号を復号し視覚化する解読器もある。

通信線路に電気的に接続しないもの(音響接続を用いるもの)は、電気通信端末機器に該当しないため、自作も可能である。ただし、交換機を不正操作する目的の接続は禁止されている。

音声信号であるので電子機器でなくてもよく、音叉や笛などでも発信可能である。いつの日かの投稿!特ホウ王国では、このDTMFの周波数と同じ声が出せる姉妹が出演して、時報に電話するという企画があった。後にその企画を東京放送が「見物人の集まる実験室オモシロ科学マジック50連発スペシャル」^[1]で完全に同一の趣旨で剽窃したが、こちらは技術的な知識の欠如からDTMFを平均律音階で解釈したために実際の接続動作までに数時間を要するという醜態を演じた。^[2]

ジョー・エングレシア（Joe Engressia, 通称"Joybubbles"）は口笛でAT&Tの交換機を操作し、料金を払わずに長距離電話をかけていたという逸話で知られている。

開発の経緯

DTMFは、1950年代後半にアメリカのベル研究所で、回線の断続によって信号を伝送できない無線通信や多重化回線で電話番号情報を伝送する技術として開発された。ダイヤルパルス信号(規則的な回線断続信号)を加入者電話交換機でDTMFに変換し音声信号として個別線信号方式で伝送していた。

1960年代には、電子素子の発達によりプッシュホンなど電話機の信号方式の一種となり、ダイヤルパルス信号との併用が始まった。プッシュホン加入者が電話交換機の拡張機能(短縮ダイヤルなど)を使用する操作にも利用されはじめ、操作の際は受話器(ハンドセット)を耳に当てたままであることからDTMF音が聞こえ、「ピ、ポ、パ」と擬音化されるまでに一般に浸透した。