DTMF トーン ジェネレーター
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DTMF 周波数表
DTMF のキーはそれぞれ、ITU-T 勧告 Q.23 が定めるとおりに、低群 (行) から 1 つと高群 (列) から 1 つの正弦波を同時に出します。キーを押すと上のジェネレーターに読み込まれます。
| 1209 Hz | 1336 Hz | 1477 Hz | 1633 Hz | |
|---|---|---|---|---|
| 697 Hz | 1 | 2ABC | 3DEF | A |
| 770 Hz | 4GHI | 5JKL | 6MNO | B |
| 852 Hz | 7PQRS | 8TUV | 9WXYZ | C |
| 941 Hz | * | 0+ | # | D |
出典: ITU-T 勧告 Q.23 — 押しボタン式電話機の技術的特性
このツールについて
DTMF トーン ジェネレーターは、押しボタン式電話機が使う本物の二周波信号を生成する対話式のツールです。16 個のキー (0-9、*、#、A-D) はそれぞれ、ITU-T 勧告 Q.23 が定めるとおりに 2 つの正弦波を同時に鳴らします。 DTMF は、ダイヤル式電話機のダイヤルパルスに代わる方式として、1960 年代の初めにベル電話研究所で開発されました。各数字を別々の周波数群から取った 同時に鳴る 2 つのトーンとして符号化するため、信号は声の干渉に強く、電話交換機で復号しやすくなっています。行の 4 つの周波数 (697、770、852、941 Hz) と列の 4 つの周波数 (1209、1336、1477、1633 Hz) は、どれも互いの倍音にならないように選ばれています。
DTMF のしくみ
DTMF は 4×4 の周波数のマトリックスを使います。行の 4 つの周波数 (697、770、852、941 Hz) と列の 4 つの周波数 (1209、1336、1477、1633 Hz) が 16 通りの組み合わせを作ります。キーを押すと、電話機はその行と列の周波数を同時に出します。 これらの周波数は、どれも互いの倍音 (整数倍) にならないように選ばれており、声や音楽による誤検出を防ぎます。受信側はバンドパスフィルターで 2 つのトーンを分け (デジタル機器では Goertzel アルゴリズム)、どのキーが押されたかを判定します。時間の条件は電話網ごとに定められています。ITU-T Q.24 が挙げる受信器は 40 ms 以上のトーンを認識し、欧州の送信側仕様は自動送出のトーンと休止に 65 ms 以上を求めています。
出典
結果の読み方
DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) トーンは、押しボタン式電話機のボタンを押したときに出る音です。ボタンごとに低群から 1 つ、高群から 1 つの周波数が同時に鳴り、電話システムが復号できる固有の組になります。 周波数のマトリックス: • 行の周波数 (低群): 697 Hz、770 Hz、852 Hz、941 Hz • 列の周波数 (高群): 1209 Hz、1336 Hz、1477 Hz、1633 Hz • ボタンはそれぞれ行の周波数 1 つと列の周波数 1 つを鳴らします • たとえば「5」を押すと 770 Hz と 1336 Hz が同時に鳴ります DTMF の規格: DTMF は 1960 年代にベル システム (のちの AT&T) が、ダイヤルパルスに代わる方式として開発しました。周波数は、どれも互いの倍音にならないように選ばれており、誤検出を防ぎます。周波数の割り当ては ITU-T Q.23 に定められ、受信の条件は電話網ごとに ITU-T Q.24 に記録されています。 A、B、C、D のキー (1633 Hz の列) は、優先接続の信号のためにもとの軍用仕様 (Autovon 網) に含まれていたもので、家庭用の電話機ではほとんど見かけません。 トーンの長さ: ITU-T Q.24 が挙げる受信器は 40 ミリ秒以上のトーンを認識します。最小の休止は電話網によって 30 から 70 ミリ秒です。多くの電話システムは、耳に心地よい 100～200 ms のトーンを使っています。
DTMF トーンのヒント
• このキーパッドはブラウザーの音声機能で本物の DTMF 信号を生成します。周波数は実際の電話機が出すものと同じなので、電話機のマイクの近くでスピーカーから鳴らせば、電話システム、IVR のメニュー、DTMF で起動する機器を動かせます。 • A、B、C、D のキーは DTMF の規格には含まれますが、一般の家庭用電話機にはありません。もともとは米軍の Autovon 網で呼の優先度を示すために使われました (A = Flash Override、B = Flash、C = Immediate、D = Priority)。現在はおもにアマチュア無線と一部の専用通信機器で見られます。 • DTMF トーンは必ず 2 つの周波数だけで構成されます。単一の音に聞こえる場合は、お使いの音響機器が両方の周波数をはっきり再生できていない可能性があります。音量を調整するか、より良いスピーカーかヘッドホンをお使いください。 • DTMF トーンは、アナログの電話の信号方式を学ぶ教材にもなります。二周波の方式がダイヤルパルス (ダイヤル式電話機) に取って代わったのは、速いうえに、加入者線の交換機だけでなく電話網の全体を通して伝送できるからです。 • DTMF のシーケンスを録音するときは、背景の雑音が少ない清浄な音声にしてください。DTMF のデコーダーは干渉に敏感で、周囲の雑音があると確実に検出できないことがあります。
実践例
例 1 — 電話番号のダイヤル シーケンス: 1-800-555-0199 鳴るトーン: 1: 697 Hz + 1209 Hz 8: 852 Hz + 1336 Hz 0: 941 Hz + 1336 Hz (0 ごとに繰り返し) 5: 770 Hz + 1336 Hz (5 ごとに繰り返し) 0: 941 Hz + 1336 Hz 1: 697 Hz + 1209 Hz 9: 852 Hz + 1477 Hz (9 ごとに繰り返し) 各トーンは約 100 ms 鳴り、トーンの間に 100 ms の休止が入ります。 例 2 — IVR の操作 (日本語は 1 を押してください) トーン: 1 を押すと 697 Hz + 1209 Hz が鳴ります IVR が確実に検出できるよう、トーンは 100 ms 以上鳴らしてください。 スピーカーから電話機に聞かせる場合は、スピーカーを送話口のマイクに近づけ、背景の雑音を抑えると正しく復号されます。
使い方
- 画面のキーパッドを押すか、キーボードの 0-9、*、#、A-D を押して DTMF トーンを鳴らしてください。
- 周波数の表示で、各キーの低群と高群の正確な周波数を確認してください。
- シーケンスの欄に電話番号を入力し、再生ボタンを押すとダイヤルの流れがすべて鳴ります。
計算方法
キーを押すたびに、ITU-T 勧告 Q.23 が定めるとおりに、行の周波数と列の周波数の 2 つの正弦波オシレーターが同時に動きます。キーパッド モードでは、ボタンを押している間だけトーンが鳴ります。シーケンス モードでは、1 桁ごとに設定した長さ (既定で 120 ms) だけ鳴り、桁の間に設定した間隔 (既定で 60 ms) が入ります。シーケンスの中のカンマは、より長い休止 (既定で 500 ms) を入れます。 Twist の調整は低群と高群のレベル差 (高群から低群を引いた値、このツールでは ±4 dB) を変え、レベルが揃わない信号をデコーダーがどう扱うかを試せるようにします。波形表示はアナライザー ノードを通して二周波の信号をリアルタイムに示します。WAV の書き出しはシーケンス全体をオフラインで生成し、44.1 kHz・16 ビット PCM で符号化します。 電話の可聴音 (発信音、話中音、呼出音、輻輳) は北米の Precise Tone Plan に従います。これらは別の周波数の組と別の断続の型を使います。たとえば話中音は 480 + 620 Hz を 0.5 秒オン・0.5 秒オフで繰り返します。音はすべてブラウザーの中でローカルに生成されます。
すべての計算はブラウザーの中で行われます。データがサーバーに送信されることはありません。