Como o DTMF funciona

1. O que é DTMF?

DTMF é a sigla de Dual-Tone Multi-Frequency. É o sistema de sinalização que os telefones com teclado usam para comunicar à rede telefônica os dígitos pressionados. Desenvolvido nos laboratórios Bell no fim da década de 1950 e lançado comercialmente pela AT&T como "Touch-Tone" em 1963, o DTMF substituiu a sinalização decádica dos telefones de disco. Cada tecla do telefone gera dois tons puros simultâneos, um do grupo de frequências baixas e outro do grupo de frequências altas. Esse par de tons torna os sinais muito resistentes a disparos falsos causados pela fala ou pelo ruído de fundo.

2. A matriz de frequências do DTMF

O DTMF usa uma matriz de frequências 4×4 para codificar 16 teclas possíveis. Quatro frequências de linha (697, 770, 852 e 941 Hz) formam par com quatro frequências de coluna (1209, 1336, 1477 e 1633 Hz). Ao pressionar uma tecla, duas ondas senoidais soam ao mesmo tempo, uma da linha e outra da coluna. Por exemplo, pressionar o '5' toca 770 Hz (linha 2) e 1336 Hz (coluna 2) simultaneamente. Essa combinação identifica a tecla de forma única.

3. Usar o teclado

O teclado interativo reproduz tons DTMF autênticos ao clicar ou tocar em qualquer uma das 16 teclas. A forma de onda mostra o sinal combinado em tempo real, e o mostrador acima do teclado indica as frequências exatas que estão sendo geradas. Também funcionam os atalhos de teclado: pressione 0-9, *, # ou A-D no teclado físico para disparar os tons correspondentes na hora.

4. Discagem de sequências

Digite uma sequência de dígitos no campo de entrada e clique em reproduzir para ouvi-los discados em ordem. As vírgulas inserem uma pausa configurável entre dígitos, útil para imitar padrões reais de discagem como "9,5551234", em que o 9 pede linha externa e a pausa vem antes do número. A duração do tom, o intervalo entre dígitos e a duração da pausa da vírgula podem ser ajustados nas configurações avançadas.

5. Configurações avançadas

Ajuste os sinais DTMF com quatro parâmetros:

Duração do tom (40 a 500 ms)

Quanto tempo os tons de cada dígito soam. Os receptores listados na ITU-T Q.24 reconhecem tons de 40 ms ou mais, e a especificação europeia de transmissores ETSI ES 201 235-2 exige pelo menos 65 ms para tons enviados automaticamente. O valor padrão de 120 ms garante uma detecção confiável na maioria dos sistemas.

Duração do intervalo (40 a 500 ms)

O silêncio entre dígitos consecutivos. O valor padrão de 60 ms basta para a maioria dos decodificadores.

Pausa da vírgula (200 a 2000 ms)

A duração da pausa que uma vírgula insere na sequência. O padrão é 500 ms.

Twist (-4 a +4 dB)

Twist é a diferença de nível entre os dois tons de um sinal DTMF: por convenção, o nível do grupo alto menos o do grupo baixo. Os limites dos receptores variam por rede: as administrações listadas na ITU-T Q.24 aceitam diferenças de 5 a 10 dB, e o critério da AT&T aceita o grupo alto até 4 dB acima ou 8 dB abaixo do grupo baixo. Twist positivo significa que o tom de frequência alta é mais forte; negativo, que o de frequência baixa é mais forte.

6. Exportação em WAV

Baixe qualquer sequência DTMF ou tom da rede telefônica como um arquivo de áudio WAV comum. O arquivo exportado usa taxa de amostragem de 44,1 kHz e codificação PCM de 16 bits, a mesma qualidade de um CD de áudio. Digite a sequência, ajuste os tempos como precisar e clique no botão de download. O arquivo é gerado inteiramente no navegador: nada é enviado a um servidor.

7. As teclas A, B, C e D

O teclado telefônico padrão tem 12 teclas (0-9, * e #), mas o sistema DTMF define 16. As quatro teclas extras — A, B, C e D — ocupam uma quarta coluna em 1633 Hz. Essas teclas foram criadas para a rede telefônica militar norte-americana AUTOVON (Automatic Voice Network), onde indicavam níveis de prioridade da chamada: A = Flash Override (o mais alto), B = Flash, C = Immediate, D = Priority.

8. Fontes e normas

O sistema DTMF é definido por normas internacionais de telecomunicações. As referências principais são:

• ITU-T Recommendation Q.23. "Technical features of push-button telephone sets" — the DTMF frequency allocation and transmitter tolerances. ITU-T Q.23 (1988)
• ITU-T Recommendation Q.24. "Multifrequency push-button signal reception" — receiver criteria adopted by various administrations. ITU-T Q.24 (1988)
• ETSI ES 201 235-2. "Specification of Dual Tone Multi-Frequency (DTMF) Transmitters and Receivers; Part 2: Transmitters" — European transmitter requirements. ETSI ES 201 235-2 (2000)
• Schenker, L. "Pushbutton Calling with a Two-Group Voice-Frequency Code," The Bell System Technical Journal, vol. 39, no. 1 — the original two-group code design. Schenker (1960)
• Wikipedia. "Dual-tone multi-frequency signaling" - Comprehensive overview of the DTMF system, frequencies, and history. Wikipedia — DTMF signaling
• Wikipedia. "Precise tone plan" - North American call-progress tones. Wikipedia — Precise tone plan