Was ist DTMF?

Was ist DTMF?

Was ist DTMF?

Das Wahlverfahren DTMF löste in den 1990er-Jahren das langsamere Impulswahlverfahren (IWV) weitestgehend in Deutschland ab. Allgemein dienen Wahlverfahren dazu, in einem Selbstwähltelefonsystem mit der Hilfe von Signaltönen die Wahlinformation, wie zum Beispiel die Telefonnummer, an das Vermittlungssystem beziehungsweise das Telekommunikationssystem zu übermitteln.

Bei den Signaltönen handelt es sich um Tastentöne, die von einem Telefon gesendet werden und dadurch bestimmte Funktionen ermöglichen. So wird DTMF in der Regel für die Fernabfrage von Mailboxen, die Steuerung von Dialogsystemen (z. B. einer IVR) in Callcentern oder für die Einwahl in eine Konferenz-Rufnummer über die Eingabe einer PIN genutzt.

Befinden Sie sich beispielsweise am Telefon in einem Sprachmenü, haben Sie meistens die Auswahl zwischen mehreren Optionen. Das Betätigen der Taste 1 signalisiert in diesem Fall, dass Sie mit dem Kundensupport verbunden werden möchten. Das System erkennt dabei anhand des übertragenden Tons, welche Taste gedrückt wurde und führt die dazu passende Option aus.

Geschichte des Mehrfrequenzwahlverfahrens

Geschichte des Mehrfrequenzwahlverfahrens

Das Wahlverfahren DTMF bzw. MFV wurde von den Bell Laboratories in den USA entwickelt und in den 1960er-Jahren als Ersatz für das langsamere Impulswahlverfahren (IWV) eingeführt. Im Jahr 1988 standardisierte die International Telecommunication Union (ITU) DTMF unter der Bezeichnung Q.23.

Während für das Mehrfrequenzwahlverfahren elektronische Schaltungen erforderlich sind, können die für das IWV nötigen Impulse von einem Wählscheibenmechanismus erzeugt werden. Die Interpretation der Impulse erfolgt ebenfalls elektromechanisch durch die sogenannten Wähler. Auch wenn das IWV überholt ist, werden in einigen Ländern heute immer noch Telefone mit diesem Wahlverfahren hergestellt und genutzt.

In den 1990er-Jahren wurden in Deutschland alle öffentlichen analogen Vermittlungsstellen durch digitale ersetzt, die sowohl MFV als auch IWV unterstützen. Die digitalen Vermittlungsstellen erkennen, mit welchem Wahlverfahren ein angeschaltetes Telefon wählt. Es gibt ebenfalls Systeme, die ausschließlich MFV unterstützen. Dazu zählen unter anderem moderne VoIP Router.

DTMF ist seit 1990 bei analogen Telefonanschlüssen das am meisten verwendete Verfahren zur Übermittlung der gewählten Rufnummern.

Wie funktioniert DTMF?

Wie funktioniert DTMF?

Das Betätigen einer Zifferntaste löst ein individuelles Wählsignal aus, das aus zwei sich überlagernden sinusförmigen Tonsignalen besteht. Diese Töne werden inband über die analoge Anschlussleitung zur Vermittlungsstelle oder zur Telefonanlage übertragen und dort von dem antwortenden System erkannt, woraufhin die entsprechende Funktion ausgeführt wird. Eine solche Funktion kann zum Beispiel der Verbindungsaufbau zum gewünschten Ansprechpartner oder das Abspielen der Mailboxnachrichten sein. Die Tonfrequenzen ergeben sich aus der Tastenposition. Signaldauer, Signalunterbrechung, Amplituden und Frequenztoleranzen sind standardisiert.

DTMF ist ein Inband-Signalisierungsverfahren. Dies bedeutet, dass sich die verwendeten Tonsignale innerhalb des normalen Sprachfrequenzbandes befinden und daher von den Telefonierenden mitgehört werden können. Es besteht deshalb die Gefahr, dass Umgebungsgeräusche (zum Beispiel Musik) von der Vermittlungsstelle ebenfalls als ein Signal aufgefasst werden. Um dieses Problem zu beheben, erzeugen die DTMF-Signale Dissonanzen, die nur sehr selten bis gar nicht in der Umgebung eines Telefons vorkommen. Dissonante Frequenzen können zudem aufgrund der fehlenden Resonanzen besonders selektiv registriert werden.

MFV und VoIP

MFV und VoIP

Damit Nutzer der VoIP-Telefonie ohne Einschränkung Dialogsysteme und Anrufbeantworter verwenden können, existiert ein Verfahren, mit dem Mehrfrequenztöne nicht inband, sondern outband, das heißt in Daten kodiert, übermittelt werden.

Auf diese Weise wird die Verwendung von Audiocodecs mit Schmalbandsprachübertragung und starker Kompression umgangen, die für die Übertragung von Sprache und nicht von Tonsignalen optimiert sind. Die Signale würden ansonsten in unzureichender Qualität bei der Gegenstelle ankommen. Die Folge wären Fehlfunktionen.

Die Datenkodierung bringt außerdem den Vorteil mit sich, dass durch die direkte Übermittlung von Daten nur ein Bruchteil des Datenverkehrs verursacht wird, der nötig ist, um dieselben Daten im Sprachkanal in Töne umzuwandeln.