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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」「ダイヤルトーン」「プッシュ信号」とも呼ばれ、その信号音は人間の可聴域にあるため「ピ、ポ、パ」とも表現される。

プッシュ式電話回線での電話番号の送出、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[外部リンク] Q.45 : Transmission characteristics of an analogue international exchange (ITU-T Recommendations)などで規定されている。

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 : 50ms以上

・ ミニマムポーズ : 隣接する信号間の休止時間の最小値。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。

◆ 開発の経緯

DTMFは、1950年代後半にアメリカ合衆国のベル研究所で、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。

◆ 備考

音声信号であるので電子機器でなくてもよく、音叉や笛などで回線に乗せて発信させることもできる。

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。

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。後に東京放送の「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」(2005年7月)http://www.tbs.co.jp/program/kagakumagic_20050713.htmlでも同じ趣旨の実験をしたが、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した。低群周波数の852Hzは平均律のイ(A5; 880Hz)と、高群周波数の1209Hzは平均律の二(D6; 1174.659Hz)とそれぞれ1半音の約半分の差がある。

2009年6月放送の探偵ナイトスクープでは大阪音楽大学の学生2人が声で見事に時報に電話をした。

◆ 音声

以下にDTMFの信号音を示す。

File:Dtmf1.ogg|1

File:Dtmf2.ogg|2

File:Dtmf3.ogg|3

File:Dtmf4.ogg|4

File:Dtmf5.ogg|5

File:Dtmf6.ogg|6

File:Dtmf7.ogg|7

File:Dtmf8.ogg|8

File:Dtmf9.ogg|9

File:Dtmf0.ogg|0

File:DtmfStar.ogg|*

File:Dtmf0.ogg|0

File:Dtmf-.ogg|#

File:DtmfA.ogg|A

File:DtmfB.ogg|B

File:DtmfC.ogg|C

File:DtmfD.ogg|D

◆ 関連項目

・ VAIO - ソニー製パーソナルコンピュータのブランド。起動音にV、A、I、OのDTMFをモチーフとした音が使われている。

・ 名探偵コナン 戦慄の楽譜 - この仕組みを利用して110番に通報する場面がある。

◆ 脚注

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・DTMF page1