Tastentelefon

Das Tastentelefon ist ein Telefon , das über Tasten oder Tasten zum Wählen einer Telefonnummer verfügt, im Gegensatz zu einem Wählrad wie bei früheren Telefoninstrumenten.

Das Western Electric No. 2500, ein typisch amerikanisches 12-Tasten-Telefon der 1970er und frühen 80er Jahre

Western Electric experimentierte bereits 1941 mit Methoden, bei denen mechanisch aktivierte Zungen verwendet wurden, um zwei Töne für jede der zehn Ziffern zu erzeugen, und in den späten 1940er Jahren wurde diese Technologie in einem No. 5 Crossbar-Schaltsystem in Pennsylvania feldgetestet . ^{[1] [2]} Doch die Technik erwies sich als unzuverlässig und erst lange nach der Erfindung des Transistors reifte die Druckknopftechnik. Am 18. November 1963, nach ungefähr drei Jahren Kundentests, führte das Bell System in den Vereinigten Staaten offiziell die Dual-Tone-Multi-Frequency (DTMF)-Technologie unter seinem eingetragenen Warenzeichen Touch-Tone ein . ^{[ Zitat erforderlich]} In den nächsten Jahrzehnten ersetzte der Tonwahldienst die traditionelle Impulswahltechnologie und wurde schließlich zu einem weltweiten Standard für die Telekommunikationssignalisierung.

Obwohl DTMF die in Tastentelefonen implementierte Antriebstechnologie war, verwendeten einige Telefonhersteller Tastentastaturen , um Impulswahlsignale zu erzeugen . Vor der Einführung von Telefonapparaten mit Tonwahl verwendete das Bell-System manchmal den Begriff Tastentelefon, um sich auf Tastensystemtelefone zu beziehen, bei denen es sich um Wählscheibentelefone handelte, die auch eine Reihe von Tasten zur Auswahl eines von mehreren Telefonkreisen hatten. oder um andere Funktionen zu aktivieren. Digitale Tastentelefone mit der Annahme des eingeführten Metall-Oxid-Halbleiters (MOS) integrierte Schaltung (IC) Technologie in den frühen 1970er Jahren, mit Funktionen wie die Speicherung von Telefonnummern (wie in einem Telefonverzeichnis ) an MOS - Speicherchip für Kurzwahl .

Analog

Das Konzept der Drucktasten in der Telefonie entstand um 1887 mit einem Gerät namens Mikrotelefontaste, aber es war kein automatisches Wählsystem, wie es später verstanden wurde. Diese Verwendung ging sogar vor der Erfindung des Drehknopfes durch Almon Brown Strowger im Jahr 1891 zurück. ^[3] Das Bell-System in den Vereinigten Staaten verließ sich bis 1919 auf manuell geschaltete Dienste, als es seine Entscheidungen umkehrte und die gewählte, automatische Umschaltung übernahm. Die Einführung der direkten Fernwahl im Jahr 1951 erforderte die automatische Übertragung gewählter Nummern zwischen entfernten Vermittlungsstellen, was zur Verwendung von Inband -Mehrfrequenzsignalisierung innerhalb des Long Lines-Netzes führte, während einzelne lokale Teilnehmer weiterhin mit Standardimpulsen wählten. ^{[ Zitat erforderlich ]}

Als sich die Direktwahl auf eine wachsende Zahl von Gemeinden ausdehnte, wurden lokale Nummern (oft vier, fünf oder sechs Stellen) auf standardisierte siebenstellige benannte Vermittlungsstellen ausgedehnt . Ein gebührenpflichtiger Anruf zu einer anderen Vorwahl war elfstellig, einschließlich der führenden 1. In den 1950er Jahren führte AT&T umfangreiche Studien zur Produktentwicklung und -effizienz durch und kam zu dem Schluss, dass die Wahl per Knopfdruck der Wählscheibe vorzuziehen sei. ^[4]

Nach ersten Kundenversuchen in Connecticut und Illinois wurde 1960 etwa ein Viertel der Zentrale in Findlay, Ohio, mit Tonwahlregistern für den ersten kommerziellen Einsatz der Drucktastenwahl ab dem 1. November 1960 ausgestattet. ^{[5 ] [6]}

1962 wurden Touch-Tone-Telefone, darunter andere Bell-Innovationen wie tragbare Pager, der Öffentlichkeit im Pavillon von Bell Systems auf der Weltausstellung in Seattle vorgestellt. Art.-Nr. YouTube-Video mit dem Titel "Vintage Roadtrips – 1962 Seattle World's Fair". ^{[ Zitat erforderlich ]}

Am 22. April 1963 startete Präsident John F. Kennedy den Countdown für die Eröffnung der Weltausstellung 1964, indem er auf einem Tonwahltelefon im Oval Office "1964" eintippte und "einen Apparat startete, der die Sekunden bis zur Eröffnung zählt". . ^[7] Am 18. November 1963 wurde das erste elektronische Drucktastensystem mit Tonwahlverfahren von Bell Telephone den Kunden in den Städten Carnegie und Greensburg , Pennsylvania , im Bereich Pittsburgh kommerziell angeboten , ^{[4] [8]} nach dem DTMF System wurde mehrere Jahre lang an mehreren Standorten getestet, darunter in Greensburg. Dieses Telefon, das Western Electric 1500 , hatte nur zehn Tasten. 1968 wurde es durch das Zwölf-Tasten- Modell 2500 ersetzt , das die Tasten Asterisk oder Stern (*) und Raute oder Raute (#) hinzufügte. ^[9] Die Verwendung von Tönen anstelle der Wählimpulse verlassen sich stark auf Technologie , die bereits für das entwickelte lange Linie Netzwerk, obwohl die 1963 Tonwahl-Entfaltungs einen anderen Frequenzsatz für seine angenommenen Zweiton-Mehrfrequenz - Signalisierung . ^{[ Zitat erforderlich ]}

Obwohl Tonwahltelefone mit Tastendruck im Jahr 1963 der breiten Öffentlichkeit vorgestellt wurden, war das Wählscheibentelefon noch viele Jahre lang gebräuchlich. Der Verkauf von Tonwahltelefonen nahm in den 1970er Jahren Fahrt auf, ^[10] obwohl die Mehrheit der Telefonteilnehmer immer noch Wählscheibentelefone besaß, die im damaligen Bell-System von Telefongesellschaften gemietet wurden, anstatt sie direkt zu besitzen. ^{[11] Die} Akzeptanz der Tastentelefone war stetig, aber es dauerte lange, bis sie in einigen Bereichen auftauchten. ^[12] Zunächst waren es vor allem Unternehmen, die Tastentelefone einführten. ^[13]

Digital

Das Tastentonsystem erforderte die Notwendigkeit einer zusätzlichen Ausrüstung in der Telefonzentrale , um die Töne zu decodieren. Die meisten Telefonzentralen in den frühen 1970er Jahren unterstützten jedoch nur Impulswahl basierend auf dem Strowger-Vermittlungssystem , wodurch Tonwahltelefone auf einige Nebenstellenanlagen (PBX) beschränkt waren. Ton-zu-Puls-Wandler wurden später zu Linefinder-Gruppen in Step-by-Step-Büros hinzugefügt, damit einige Teilnehmer DTMF-Geräte verwenden können. Britische Unternehmen Pye TMC , Marconi-Elliott und GEC entwickelten eine neue digitale Tastentelefon - Technologie, basierend auf Metall-Oxid-Halbleiter (MOS) integrierte Schaltkreis (IC) Chip - Technologie. Es wurde verschiedentlich als "MOS-Telefon", "Tasten-Telefonchip" und "Telefon auf einem Chip " bezeichnet. Es verwendete eine integrierte MOS-Schaltungslogik (MOS IC) mit Tausenden von MOS-Transistoren auf einem Chip, um den Tastatureingang in ein Impulssignal umzuwandeln. Dadurch konnten an den meisten Telefonzentralen Tastentelefone mit Impulswahl verwendet werden. ^{[14] [15]}

Die MOS-Telefontechnologie führte bei Tastentelefonen eine neue Funktion ein: die Verwendung von MOS-Speicherchips zum Speichern von Telefonnummern , die dann für die Kurzwahl auf Knopfdruck verwendet werden konnten. ^{[14] [15] [16]} Dies wurde 1970 im Vereinigten Königreich von Pye TMC, Marcno-Elliot und GEC demonstriert. ^{[14] [15]} Zwischen 1971 und 1973 kombinierten die Bell Laboratories in den Vereinigten Staaten die MOS-Technologie mit Touch -Tone-Technologie zur Entwicklung eines MOS-Touch-Tone-Telefons mit Drucktasten, dem "Touch-O-Matic"-Telefon, das bis zu 32 Telefonnummern in einem auf Speicherchips gespeicherten elektronischen Telefonbuch speichern kann . Möglich wurde dies durch die geringen Kosten, den geringen Leistungsbedarf, die geringe Größe und die hohe Zuverlässigkeit der MOS-Transistoren, von denen über 15.000 auf zehn IC-Chips enthalten waren, darunter ein Chip für Logikfunktionen (wie Schieberegister und Zähler ), einer für die Tastaturwahlschnittstelle und acht für die Speicherablage. ^[17] Bis 1979 gewannen Tastentelefone an Popularität, ^[13] aber erst in den 1980er Jahren besaßen die meisten Kunden Tastentelefone zu Hause; in den 1990er Jahren war es die überwältigende Mehrheit. ^{[ Zitat erforderlich ]}

Einige Vermittlungsstellen unterstützen keine Impulswahl mehr ^{[ unzuverlässige Quelle? ] [12]} oder verlangen von ihren wenigen verbleibenden Impulswahlbenutzern die höhere monatliche Tonwahlgebühr ^[18], da Wählscheibentelefone immer seltener werden. ^{[19] [20] [21]} Wähltelefone sind mit einigen modernen Telefonfunktionen, einschließlich interaktiver Sprachantwortsysteme , nicht kompatibel , obwohl Enthusiasten Impulswahltelefone mit einem Impuls-Ton-Umsetzer anpassen können. Die meisten, aber nicht alle analogen VoIP-Telefonadapter (ATA) unterstützen nur die DTMF-Wahl. ^{[ Zitat erforderlich ]}

Der internationale Standard für Telefonsignalisierung verwendet Dual-Tone-Multifrequenz- (DTMF)-Signalisierung, besser bekannt als Tonwahlverfahren. Es ersetzte das ältere und langsamere Pulswahlsystem . ^{[22] [23]} Das Tastenformat wird auch für alle Mobiltelefone verwendet , ^[13] jedoch mit Out-of-Band-Signalisierung der gewählten Rufnummer. ^{[ Zitat erforderlich ]}

Das Tastentonsystem verwendet hörbare Töne für jede der Ziffern null bis neun. Später wurde dies um zwei Tasten erweitert, die mit einem Sternchen (*) und dem Raute- oder Rautenzeichen (#) gekennzeichnet sind, um das 11. und 12. DTMF-Signal darzustellen. Diese Signale beherbergen verschiedene zusätzliche Dienste und kundengesteuerte Anruffunktionen. ^{[4] [24]}

Der DTMF-Standard weist jeder Spalte und Reihe von Tasten in der Telefontastatur spezifische Frequenzen zu ; die Spalten im Tastenfeld enthalten höherfrequente Töne und die Reihen enthalten niederfrequente Töne im hörbaren Bereich. Beim Drücken einer Taste erzeugt die Wählscheibe ein Kombinationssignal der beiden Frequenzen für die ausgewählte Zeile und Spalte, ein Zweitonsignal, das über die Telefonleitung an die Telefonzentrale übertragen wird. ^[4]

Bei der Ankündigung war die DTMF-Technologie nicht sofort auf allen Vermittlungssystemen verfügbar. Die Leitungen der Teilnehmer, die das Leistungsmerkmal anfordern, mussten oft von älteren Vermittlungsstellen, die nur Impulswahl unterstützten, auf eine neuere Kreuzschiene oder später auf ein elektronisches Vermittlungssystem verlegt werden , das die Zuweisung einer neuen Telefonnummer erforderte, die mit einem höheren monatlichen Preis abgerechnet wurde. Abonnenten des Community Dial Office fanden den Dienst anfangs oft nicht verfügbar, da diese Dörfer von einer einzigen unbeaufsichtigten Vermittlungsstelle bedient wurden, oft schrittweise , wobei der Service von einer ausländischen Vermittlungsstelle unpraktisch teuer war. Der Partyline- Dienst auf dem Land basierte in der Regel auf mechanischen Schaltgeräten, die nicht aufgerüstet werden konnten. ^{[ Zitat erforderlich ]}

Während ein Ton-zu-Puls-Umsetzer mit der Technologie der 1970er Jahre in jeder bestehenden mechanischen Büroleitung eingesetzt werden könnte, wäre seine Geschwindigkeit auf Impulswahlraten beschränkt. ^{[25] [26]} Die neuen Amtsvermittlungen waren abwärtskompatibel mit Wählscheiben. ^{[ Zitat erforderlich ]}

DTMF-Tastaturlayout

DTMF-Tastaturlayout

Das Standardlayout der Tasten des Tonwahltelefons war das Ergebnis von Forschungen der Human-Engineering-Abteilung der Bell Laboratories in den 1950er Jahren unter der Leitung des in Südafrika geborenen Psychologen John Elias Karlin (1918–2013), der zuvor ein führender Befürworter bei der Einführung von All-Number-Dialing im Bell-System. Diese Forschung führte zum Design der DTMF-Tastatur, bei der die Tasten in einem rechteckigen Array mit 3 x 4 Positionen in 12 Positionen angeordnet und die Tasten 1, 2 und 3 in der obersten Reihe platziert wurden, um eine möglichst genaue Wahl zu ermöglichen. ^[27] Die restlichen Ziffern belegten die unteren Reihen der Reihe nach von links nach rechts; die 0 wurde jedoch in der Mitte der vierten Reihe platziert, während die unteren linken und unteren rechten Positionen weggelassen wurden. ^{[ Zitat erforderlich ]}

Das DTMF-Tastaturlayout brach mit der in Registrierkassen etablierten (und später in Taschenrechnern und Computern übernommenen) Tradition, die unteren Zahlen unten zu haben. ^[28] Dies war auf Untersuchungen von Bell Labs zurückzuführen, bei denen Testpersonen verwendet wurden, die mit Tastaturen nicht vertraut waren. Beim Vergleich verschiedener Layouts, einschließlich zweireihiger, zweispaltiger und kreisförmiger Konfigurationen, kam die Studie zu dem Schluss, dass die jetzt bekannte Anordnung mit 1 an der Spitze zwar nur geringe Unterschiede in der Geschwindigkeit oder Genauigkeit aufwies. ^[29]

Die Ingenieure hatten sich Telefone vorgestellt, um auf Computer zuzugreifen, und befragten Geschäftskunden nach Einsatzmöglichkeiten. Dies führte zur Zugabe der Nummernzeichen (#, Pfund oder Diamanten in diesem Zusammenhang, Hash , quadratisch oder Tor in Großbritannien und Rautenzeichen von den ursprünglichen Ingenieuren) und Stern oder Stern (*) Schlüssel im Jahr 1969. ^{[ Bearbeiten ]} Später wurden die Raute- und Sternchen-Tasten in vertikalen Servicecodes wie *67 verwendet , um die Anrufer-ID im Klingelsystem zu unterdrücken . ^{[ Zitat erforderlich ]}

In militärischen Telefonanlagen wurden vier zusätzliche Signale (A, B, C, D) zur Signalisierung der Rufpriorität definiert. ^{[ Zitat erforderlich ]}

In der Vergangenheit verwendeten nicht alle Tastentelefone die DTMF-Wähltechnologie. Einige Hersteller implementierten Impulswahl mit Drucktasten-Tastatur und sogar Western Electric produzierte mehrere Telefonmodelle mit einer Drucktasten-Tastatur, die auch herkömmliche Wählimpulse ausgeben konnte. Manchmal war der Modus vom Benutzer mit einem Schalter am Telefon wählbar. Impulsmodus-Drucktastentastaturen speicherten typischerweise die gewählte Nummernfolge in einem Ziffernsammlerregister, um dem Benutzer ein schnelles Wählen zu ermöglichen. Einige Telefone mit Impulswahltaste ermöglichen die Impulswahl mit doppelter Geschwindigkeit. Diese ermöglichen eine noch schnellere Impulswahl in Vermittlungsstellen, die Impulswahl mit doppelter Geschwindigkeit erkennen. ^{[ Zitat erforderlich ]}

Da Telefongesellschaften noch lange nach Wegfall jeglicher technischer Rechtfertigung Zuschläge für den Tonwahldienst erhoben, ^{[30] war} ein Tastentelefon mit Impulswahlfunktion ein Mittel für einen Benutzer, um die Bequemlichkeit der Tastenwahl ohne zusätzliche Kosten zu erhalten der Tonwahlzuschlag. ^{[ Zitat erforderlich ]}

In den 1950er Jahren entwickelte der niederländische Elektronikkonzern Philips ein Gleichstrom-(DC)-Signalisierungsverfahren zum Wählen von Telefonnummern zur Verwendung in der Nebenstellenanlage UB-49 (PBX). Die Drucktasten-Wähltastatur verwendet eine Anordnung von Halbleiterdioden, um für jede gewählte Ziffer eine eindeutige Folge von Polaritätszuständen zwischen den beiden Linienleitern und Masserückleitung zu erzeugen, die im Austausch durch Relaislogik analysiert wurden. ^[31]

1968 wurde das System in Großbritannien verwendet, um einen kurzen Abstecher zu den Standards zu machen, als das General Post Office (GPO) das erste in Großbritannien hergestellte Tastentelefon vorstellte, das GPO 726 (Ericsson N2000-Serie). ^{[32] [33]}

Die Elektronik in Drucktastentelefonen kann mehrere Benutzerfreundlichkeitsmerkmale bereitstellen, wie z. B. die Wahlwiederholung der letzten Nummer und das Speichern häufig angerufener Nummern. Einige Telefonmodelle unterstützen zusätzliche Funktionen wie das Abrufen von Informationen und Daten oder die Code- und PIN- Eingabe. ^[34]

Die meisten analogen Telefonadapter für internetbasierte Telekommunikation ( VoIP ) erkennen und übersetzen DTMF-Töne, ignorieren jedoch Wählimpulse, ein Problem, das auch bei einigen PBX- Systemen besteht. Wie Mobiltelefone verwenden Telefone, die für Voice-over-IP entwickelt wurden, Out-of-Band-Signalisierung, um die gewählte Nummer zu senden. ^{[ Zitat erforderlich ]}

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