Code DTMF

Un code DTMF (dual-tone multi-frequency) est une combinaison de fréquences utilisée pour la téléphonie moderne. Ces codes sont utilisés pour la composition des numéros de téléphones (en opposition aux téléphones dits à impulsions), et ils ont permis la création des premiers serveurs vocaux interactifs.

Techniquement, chaque touche d'un téléphone correspond à un couple de deux fréquences audibles qui sont jouées simultanément. De cette façon, huit fréquences bien distinctes permettent de coder seize touches. Ces fréquences peuvent être reconnues par des dispositifs électroniques et sont utilisées pour réaliser des serveurs vocaux. Dans le tableau suivant figurent des touches « A » à « D » : celles-ci étaient utilisées par l'armée américaine pour représenter la priorité d'une communication.

	1209 Hz	1336 Hz	1477 Hz	1633 Hz
697 Hz	1	2	3	A
770 Hz	4	5	6	B
852 Hz	7	8	9	C
941 Hz	*	0	#	D

Ainsi, le couple de fréquences correspondant à 1 est (1209 Hz, 697 Hz), celui de 2 est (1336 Hz, 697 Hz), et ainsi de suite, jusqu'à celui de D : (1633 Hz, 941 Hz).

Les huit fréquences utilisées restent dans la bande passante du téléphone (qui se situe entre 300 et 3400 Hz), et ont été choisies pour éviter les harmoniques.

Génération des DTMF

La génération d'un signal sinusoïdal est assez aisée :

$s[k] = \sin\left(2\pi \cdot \frac{f}{f_\mathrm{ech}} \cdot k\right)$

où on a:

• s[k] est l'échantillon numérique obtenu
• k est le numéro de l'échantillon (partant de 0)
• f est la fréquence que l'on veut générer
• f_ech est la fréquence d'échantillonnage.

Pour générer une certaine tonalité DTMF, il suffit de récupérer les deux fréquences associées, et de générer un signal qui est la somme des deux sinusoïdes correspondantes.

Voici un exemple de génération d'un signal comme étant une somme de deux sinusoïdes à des fréquences respectives f₁ et f₂, à une fréquence d'échantillonnage f_ech, et avec une amplitude comprise entre 0 et 255 (résolution de 8 bits) :

• $u_1 = 2\pi \cdot \frac{f_1}{f_\mathrm{ech}}$
• $u_2 = 2\pi \cdot \frac{f_2}{f_\mathrm{ech}}$
• $s[k] = 128 + 63 \cdot \sin(u_1 \cdot k) + 63 \cdot \sin(u_2 \cdot k)$

Détection des DTMF

La détection de tonalités DTMF peut être effectuée en utilisant entre autres les algorithmes suivants :

• Multiple Signal Classification (MUSIC)
• Least Mean-Square (LMS)
• Goertzel, une implémentation rapide d'une transformée de Fourier discrète.

Dans la pratique

L'utilisation de la technologie DTMF pour des serveurs vocaux implique l'utilisation d'un téléphone qui envoie des signaux sous forme de fréquences. En effet, les téléphones classiques à cadran ne font que couper la ligne pour envoyer leur informations... Le serveur distant ne recevra donc aucune information dans ce cas.

La touche R

La touche R que l'on retrouve sur de nombreux téléphones fixes ne fait pas parti des codes DTMF. Un appui sur la touche R provoque en fait une coupure de la ligne de 100ms, comme si le combiné était raccroché pendant un temps très court, c'est le raccroché-éclair (en Anglais : hook flash (en))

Séquences d'appel

Les séquences de composition DTMF peuvent être stockées sous forme de texte (par exemple dans un répertoire téléphonique) afin d'automatiser les appels (par exemple par un simple clic sur un nom de contact). Outre le numéro de téléphone de l'appelant, on peut également enregistrer les codes DTMF à générer une fois la communication établie ; pour cela les lettres muettes "p" (pause) et "w" (wait) ont été ajoutées.

Le format de cette chaîne de caractères est décrit dans la RFC 3601.

Composants électroniques

• MT 8870 : récepteur/décodeur DTMF
• HT9200 : Encodeur DTMF Entrée : N° au format série (et parallèle 4 bits en 14 broches) Sortie : fréquences DTMF

Liens externes

• (en) Détection des DTMF : comparaison des algorithmes