Кнопочный телефон - это телефон , который имеет кнопки или клавиши для набора телефонного номера, в отличие от дискового набора номера , как в более ранних телефонных приборах.
Еще в 1941 году компания Western Electric экспериментировала с методами использования механически активируемых язычков для получения двух тонов для каждой из десяти цифр, а к концу 1940-х годов такая технология была опробована в полевых условиях в системе переключения перекладин № 5 в Пенсильвании. [1] [2] Технология в то время оказалась ненадежной, и только после изобретения транзистора кнопочная технология стала практичной. 18 ноября 1963 года, примерно после трех лет потребительских испытаний, Bell System в США официально представила технологию двухтональной многочастотности (DTMF) под своей зарегистрированной торговой маркой Touch-Tone . [ нужна цитация ] В течение следующих нескольких десятилетий тональный набор заменил традиционную технологию импульсного набора номера и в конечном итоге стал всемирным стандартом телекоммуникационной сигнализации.
Хотя DTMF был технологией управления, реализованной в кнопочных телефонах, некоторые производители телефонов использовали кнопочные клавиатуры для генерации сигналов импульсного набора . До появления телефонных аппаратов с тональным набором номера в системе Bell иногда использовался термин « кнопочный телефон» для обозначения системных телефонов с клавишами, которые представляли собой телефоны с дисковым набором номера, которые также имели набор кнопок для выбора одной из нескольких телефонных цепей. или для активации других функций. Цифровые кнопочные телефоны были представлены с внедрением технологии интегральных схем (МОП) металл-оксид-полупроводник (МОП) в начале 1970-х годов с такими функциями, как хранение телефонных номеров (например, в телефонном справочнике ) на микросхемах памяти МОП. для быстрого набора .
Концепция кнопок в телефонии возникла примерно в 1887 году с появлением устройства, называемого микротелефонной кнопкой, но это не была система автоматического набора номера, как стало понятно позже. Это использование даже предшествовало изобретению Алмоном Брауном Строуджером поворотного переключателя в 1891 году . [3] Система Bell в Соединенных Штатах полагалась на обслуживание с ручным переключением до 1919 года, когда она изменила свои решения и перешла на автоматическое переключение с набором номера. Введение в 1951 году прямого набора номера потребовало автоматической передачи набранных номеров между удаленными телефонными станциями, что привело к использованию внутриполосной многочастотной сигнализации внутри сети длинных линий, в то время как отдельные местные абоненты продолжали набирать номер, используя стандартные импульсы. [ нужна цитата ]
По мере того как прямой дистанционный набор распространялся на все большее число сообществ, местные номера (часто четырех-, пяти- или шестизначные) были расширены до стандартизированных семизначных именных АТС. Платный звонок на другой код города состоял из одиннадцати цифр, включая ведущую единицу. В 1950-х годах AT&T провела обширные исследования разработки и эффективности продуктов и пришла к выводу, что кнопочный набор предпочтительнее дискового набора. [4]
После первоначальных испытаний на клиентах в Коннектикуте и Иллинойсе примерно четверть центрального офиса в Финдли, штат Огайо, была оборудована в 1960 году регистрами кнопочных цифр для первого коммерческого внедрения кнопочного набора номера, начавшегося 1 ноября 1960 года . ] [6]
В 1962 году телефоны Touch-Tone, включая другие инновации Bell, такие как портативные пейджеры, были выставлены на всеобщее обозрение в павильоне Bell Systems на Всемирной выставке в Сиэтле.
22 апреля 1963 года президент Джон Ф. Кеннеди начал обратный отсчет до открытия Всемирной выставки 1964 года, набрав «1964» на тональном телефоне в Овальном кабинете, запустив «хитрое устройство, которое будет отсчитывать секунды до открытия». . [7] 18 ноября 1963 года первая электронная кнопочная система с тональным набором номера была коммерчески предложена компанией Bell Telephone клиентам в Питтсбургских городах Карнеги и Гринсбург , штат Пенсильвания , [4] [8] после DTMF. Система тестировалась в течение нескольких лет в нескольких местах, включая Гринсбург. В этом телефоне Western Electric 1500 было всего десять кнопок. В 1968 году она была заменена моделью 2500 с двенадцатью кнопками , к которой были добавлены клавиши звездочки или звезды (*) и решетки или решётки (#). [9] Использование тональных сигналов вместо импульсов набора во многом основывалось на технологии, уже разработанной для сетей междугородной связи , хотя при развертывании тонального набора в 1963 году был принят другой набор частот для двухтональной многочастотной сигнализации . [ нужна цитата ]
Хотя кнопочные телефоны с тональным набором номера дебютировали среди широкой публики в 1963 году, телефоны с дисковым набором номера все еще были обычным явлением в течение многих лет. Продажи кнопочных телефонов резко возросли в 1970-е годы, [10] хотя у большинства телефонных абонентов все еще были дисковые телефоны, которые в системе Bell той эпохи арендовались у телефонных компаний, а не находились в полной собственности. [11] Распространение кнопочных телефонов было устойчивым, но потребовалось много времени, чтобы они появились в некоторых регионах. [12] Сначала кнопочные телефоны стали использовать в первую очередь предприятия. [13]
Система тонального набора требовала дополнительного оборудования на телефонной станции для декодирования тонов. Однако большинство телефонных станций в начале 1970-х годов поддерживали только импульсный набор номера на основе системы коммутации Строуджера , ограничивая использование телефонов с тональным набором некоторыми частными телефонными станциями (УАТС). Преобразователи тон-импульс позже были добавлены в группы поиска линий в офисах Step by Step, чтобы позволить некоторым абонентам использовать наборы DTMF. Британские компании Pye TMC , Marconi-Elliott и GEC разработали новую технологию цифровых кнопочных телефонов, основанную на технологии интегральных схем (ИС) металл-оксид-полупроводник (МОП). Его по-разному называли «МОП-телефон», «кнопочный телефонный чип» и «телефон на чипе ». В нем использовалась логика интегральной МОП-схемы (МОП-ИС) с тысячами МОП-транзисторов на кристалле для преобразования ввода с клавиатуры в импульсный сигнал. Это позволило использовать кнопочные телефоны с импульсным набором номера на большинстве телефонных станций. [14] [15]
Телефонная технология MOS представила новую функцию кнопочных телефонов: использование микросхем памяти MOS для хранения телефонных номеров , которые затем можно было использовать для быстрого набора одним нажатием кнопки. [14] [15] [16] Это было продемонстрировано в Великобритании компаниями Pye TMC, Marconi-Elliot и GEC в 1970 году. [14] [15] Между 1971 и 1973 годами Bell Laboratories в США объединила технологию MOS с сенсорной технологией. -тоновая технология для разработки кнопочного MOS-телефона с тональным набором под названием «Touch-O-Matic», который мог хранить до 32 телефонных номеров в электронном телефонном справочнике , хранящемся на микросхемах памяти . Это стало возможным благодаря низкой стоимости, малому энергопотреблению, небольшому размеру и высокой надежности МОП-транзисторов, более 15 000 из которых содержались в десяти микросхемах, включая одну микросхему для логических функций (таких как сдвиговые регистры и счетчики ), одну для интерфейс набора номера с клавиатуры и восемь для хранения в памяти. [17] К 1979 году телефоны с тональным набором набирали популярность, [18] но только в 1980-х годах у большинства клиентов были кнопочные телефоны в своих домах; к 1990-м годам это было подавляющее большинство. [ нужна цитата ]
Некоторые биржи больше не поддерживают импульсный набор [ ненадежный источник? ] [12] или взимать с немногих оставшихся пользователей импульсного набора более высокую ежемесячную ставку за тональный набор [19] , поскольку дисковые телефоны становятся все более редкими. [20] [21] [22] Телефоны с набором номера несовместимы с некоторыми современными телефонными функциями, включая интерактивные системы голосового ответа , хотя энтузиасты могут адаптировать телефоны с импульсным набором номера, используя преобразователь импульса в тон. Большинство, но не все аналоговые телефонные адаптеры VoIP (ATA) поддерживают только набор номера DTMF. [ нужна цитата ]
Международный стандарт телефонной сигнализации использует двухтональную многочастотную сигнализацию (DTMF), более известную как тональный набор номера. Она заменила старую и медленную систему импульсного набора номера . [23] [24] Формат кнопок также используется для всех сотовых телефонов , [18] но с внеполосной сигнализацией набранного номера. [ нужна цитата ]
Система тонального набора использует звуковые сигналы для каждой цифры от нуля до девяти. Позже это было расширено двумя клавишами, помеченными звездочкой (*) и решеткой или знаком решетки (#), чтобы обозначать 11-й и 12-й сигналы DTMF. Эти сигналы обеспечивают различные дополнительные услуги и функции вызова, управляемые клиентом. [4] [25]
Стандарт DTMF назначает определенные частоты каждому столбцу и ряду кнопок на клавиатуре телефона ; столбцы кнопочной панели имеют высокочастотные тона, а строки — низкочастотные тона в слышимом диапазоне. При нажатии кнопки циферблат формирует комбинированный сигнал двух частот для выбранной строки и столбца, двухтональный сигнал, который передается по телефонной линии на АТС. [4]
На момент анонса технология DTMF не сразу была доступна во всех системах коммутации. Цепи абонентов, запрашивающих эту функцию, часто приходилось перемещать со старых коммутаторов, которые поддерживали только импульсный набор, на более новую перекрестную панель или, позже, на электронную систему коммутации , требующую назначения нового телефонного номера, счет за который выставлялся по более высокой ежемесячной ставке. Абоненты местных телефонных офисов часто обнаруживали, что услуга изначально недоступна, поскольку эти деревни обслуживались одной автоматической телефонной станцией, часто поэтапно , а обслуживание иностранной станции было непрактично дорогим. Сельские партийные линии связи обычно основывались на механическом коммутационном оборудовании, которое не подлежало модернизации. [ нужна цитата ]
Хотя тонально-импульсный преобразователь можно было бы установить на любой существующей механической офисной линии с использованием технологии 1970-х годов, его скорость была бы ограничена скоростью импульсного набора номера. [26] [27] Новые коммутаторы центрального офиса были обратно совместимы с дисковым набором номера. [ нужна цитата ]
Стандартное расположение клавиш тонального телефона стало результатом исследований отдела инженерии человека Bell Laboratories в 1950-х годах под руководством психолога южноафриканского происхождения Джона Элиаса Карлина (1918–2013), который ранее был ведущий сторонник введения полного набора номеров в системе Bell. В результате этого исследования была разработана клавиатура DTMF , в которой кнопки расположены в 12 позициях в прямоугольном массиве 3 на 4 позиции, а клавиши 1, 2 и 3 размещены в верхнем ряду для наиболее точного набора номера. [28] Остальные цифры занимали нижние ряды последовательно слева направо; Однако цифра 0 была помещена в центр четвертой строки, опустив нижнюю левую и нижнюю правую позиции. [ нужна цитата ]
Раскладка клавиатуры DTMF нарушила традицию, сложившуюся в кассовых аппаратах (а позже принятую в калькуляторах и компьютерах), располагать меньшие цифры внизу. [29] Это произошло из-за исследования, проведенного Bell Labs с использованием испытуемых, незнакомых с клавиатурами. Сравнивая различные макеты, в том числе конфигурации с двумя рядами, двумя столбцами и круговыми конфигурациями, исследование пришло к выводу, что, хотя разница в скорости и точности между любыми макетами была небольшой, теперь знакомое расположение с цифрой 1 вверху получило наибольшую оценку. [30]
Инженеры предполагали, что телефоны будут использоваться для доступа к компьютерам, и опросили бизнес-клиентов на предмет возможного использования. Это привело к добавлению числового знака (#, решетка или ромб в данном контексте, решетки , квадрата или ворот в Великобритании и октоторпа первоначальными инженерами) и клавиш звездочки или звездочки (*) в 1969 году . Позже ключи решетки и звездочки использовались в кодах вертикальных услуг , таких как *67, для подавления идентификатора вызывающего абонента в системе Bell. [ нужна цитата ]
В военных телефонных системах для сигнализации приоритета вызова были определены четыре дополнительных сигнала (A, B, C, D). [ нужна цитата ]
Исторически сложилось так, что не все кнопочные телефоны использовали технологию набора номера DTMF. Некоторые производители реализовали импульсный набор номера с помощью кнопочных клавиатур, и даже Western Electric выпустила несколько моделей телефонов с кнопочной клавиатурой, которая также могла излучать традиционные импульсы набора. Иногда режим выбирался пользователем с помощью переключателя на телефоне. Кнопочные клавиатуры с импульсным режимом обычно сохраняют набранную цифровую последовательность в регистре коллектора цифр, чтобы обеспечить пользователю возможность быстрого набора номера. Некоторые кнопочные телефоны с импульсным набором номера позволяют осуществлять импульсный набор с двойной скоростью. Это обеспечивает еще более быстрый импульсный набор на станциях, которые распознают импульсный набор с двойной скоростью. [ нужна цитата ]
Поскольку телефонные компании продолжали взимать дополнительную плату за услуги тонального набора еще долгое время после того, как какое-либо техническое обоснование перестало существовать, [31] кнопочный телефон с возможностью импульсного набора представлял собой средство, позволяющее пользователю получить удобство кнопочного набора без каких-либо затрат. дополнительная плата за тональный набор. [ нужна цитата ]
В 1950-х годах голландский концерн электроники Philips разработал метод сигнализации постоянного тока (DC) для набора телефонных номеров для использования в системе частной телефонной станции (АТС) UB-49. В кнопочной панели набора номера использовалось расположение полупроводниковых диодов для создания отдельной последовательности состояний полярности для каждой набираемой цифры между двумя линейными проводниками и заземлением, которые анализировались при обмене с помощью релейной логики. [32]
В 1968 году система использовалась в Великобритании, в кратком отступлении от стандартов, когда Главное почтовое отделение (GPO) представило первый произведенный в Великобритании кнопочный телефон GPO 726 (серия Ericsson N2000). [33] [34]
Электроника в кнопочных телефонах может обеспечивать несколько функций удобства использования, таких как повторный набор последнего номера и сохранение часто используемых номеров. Некоторые модели телефонов поддерживают дополнительные функции, такие как получение информации и данных или ввод кода и PIN-кода . [35]
Большинство аналоговых телефонных адаптеров для интернет -телекоммуникаций ( VoIP ) распознают и преобразуют тональные сигналы DTMF, но игнорируют импульсы набора номера, проблема, которая также существует для некоторых систем УАТС . Как и сотовые телефоны, телефоны, предназначенные для передачи голоса по IP, используют внеполосную сигнализацию для отправки набранного номера. [ нужна цитата ]
