Por que os telefones com botão de pressão usam tom duplo para sinalização?

Aqui está uma informação relacionada da wikipedia:

Para o serviço de tom de toque, o sinal é um sinal de sinalização multifreqüencial de tom duplo, consistindo em duas frequências sinusoidais simultâneas de tom puro.

Acima, mostra que, se alguém pressionar o número 1, ele envia a mistura de 697Hz e 1209Hz para a estação / centro telefônico através de um fio.

Minhas perguntas são:

1. Qual é a razão ou vantagem prática de misturar dois sinais em vez de um único tom puro?

2. Existe uma razão para usar freqüências como 1209Hz que não pertencem a nenhum som da música (temperamento ocidental de doze tons ocidental moderno)?

Os dois motivos são simples:

• Oito frequências são mais fáceis de discriminar com eletrônicos analógicos simples - bancos de filtros passa-banda ou até palhetas vibrantes - do que dezesseis frequências.

• A escala igualmente temperada está muito próxima da escala natural, que possui relações fracionárias simples entre as frequências.

Considere que uma linha telefônica pode estar altamente distorcida: o segundo harmônico é uma oitava acima do fundamental e o terceiro harmônico de uma nota é uma oitava mais um quinto. Se você usasse mais intervalos musicais entre os tons de discagem, a distorção harmônica poderia resultar na discagem do número errado.

As frequências foram escolhidas (citação necessária, sem dúvida - aqui, por exemplo ) para reduzir ou eliminar a possibilidade de distorção harmônica ou de intermodulação entre os tons ser mal detectada como o número errado.

As frequências de tom, conforme definidas pelo Precise Tone Plan, são selecionadas de modo que os produtos de harmônicos e intermodulação não causem um sinal não confiável. Nenhuma frequência é um múltiplo de outra, a diferença entre quaisquer duas frequências não é igual a nenhuma das frequências e a soma de quaisquer duas frequências não é igual a nenhuma das frequências. As frequências foram inicialmente projetadas com uma proporção de 21/19, que é um pouco menos que um tom completo. As frequências não podem variar mais de ± 1,5% em relação à sua frequência nominal ou o centro de comutação ignorará o sinal.

Se você usou tons únicos em vez de tons duplos, precisará de 16 deles em vez de apenas 8, como no sistema DTMF.

Dado que eles precisam ser espaçados o suficiente para uma detecção confiável e que você tem apenas o intervalo de 300 a 2700 Hz para trabalhar, provavelmente acharia difícil decodificar muitos tons diferentes de maneira confiável usando a tecnologia disponível entre 1950 e 1963 (quando a discagem por tom se tornou disponível.)

Dois tons também ajudam a reduzir as detecções falsas. Se você ouvir apenas um tom, você o ignora. Se você escolher dois tons válidos ao mesmo tempo, é muito mais provável que seja um comando de discagem intencional.

Quanto ao motivo pelo qual eles não usavam notas musicais, eu acho, porque eles estavam mais preocupados em obter tons em um intervalo e espaçamento bom para detecção e fácil de gerar. Além disso, você não deseja que um harmônico de um som seja o mesmo que um de seus tons mais altos. Se você usasse notas musicais, esse seria o caso. Veja as frequências usadas. Nenhum dos tons mais altos é múltiplo dos tons mais baixos.

Isso ocorre porque os sistemas telefônicos foram projetados com sinalização em banda devido a limitações técnicas da época.

A sinalização funcionou na infraestrutura telefônica existente que anteriormente era operada manualmente, também conhecida como hello operator, me conecta ao 4562 .

Os tons duplos necessários permitem distinguir os tons da fala normal que poderia ter a mesma frequência, mas não os dois ao mesmo tempo.

As frequências usadas foram espalhadas para facilitar o sistema de sinalização para distingui-las, mesmo quando havia ruído na linha. Duvido que tenha algo a ver com tons musicais.

Menos frequências necessárias => mais simples para produzir digitalmente, o oscilador de tempo de base analógico pode ser preciso o suficiente porque o erro permitido é maior, são necessários detectores menos sintonizados: 8 x 16.

2 frequências ao mesmo tempo (cuidadosamente selecionadas para evitar distorção para produzir produtos de mistura falsos) => não é altamente provável que seja produzido acidentalmente em sons comuns.

Uma lenda que ouvi : a codificação por tom único foi usada como método interno de sinalização do sistema telefônico até que um garoto com cérebro capaz, mente criminosa e ouvido perfeito aprendeu a apitar chamadas gratuitas transcontinentais e como desligar a central.