パルスダイヤル

パルスダイヤリングは、電気通信における信号技術であり、直流ローカルループ回路が、送信される各信号（通常は数字）に対して定義されたコーディングシステムに従って中断されます。このため、この方法はループ切断ダイヤリングというよく使われる名前の由来となっています。パルスダイヤリングの最も一般的なバリエーションである 10進ダイヤリングでは、10個のアラビア数字のそれぞれが最大10個のパルスのシーケンスでエンコードされます。最も一般的なバージョンでは、数字1から9がそれぞれ1から9個のパルスとしてデコードされ、数字0が10個のパルスとしてデコードされます。歴史的に、このようなパルス列を生成する最も一般的なデバイスは電話の回転式ダイヤルであり、この技術には回転式ダイヤリングという別名があります。

パルス繰り返し率は、歴史的には、電気機械式交換システムが確実に動作するために必要な応答時間に基づいて決定されていました。ほとんどの電話システムでは、1 秒あたり 10 パルスの公称レートが使用されていましたが、中央局内および中央局間でのオペレータのダイヤルでは、1 秒あたり最大 20 パルス レートが使用されることもよくありました。

自動電話交換システムは、19世紀後半から20世紀初頭にかけて開発された。識別のため、電話加入者には回線ごとに固有の電話番号が割り当てられていた。加入者が直接ダイヤルした電話の宛先電話番号を知らせるさまざまな方法が考案された。自動スイッチフックは、ヒルボーン・ルーズベルトによって設計された。^[1]

アルモン・ブラウン・ストロウジャーが設計した最初の商用自動電話交換機は、 1892年11月3日にインディアナ州ラポートで開設され、電話機に2つの電信型キーを使用していました。交換機の垂直および水平リレー磁石を制御するには、正しい回数だけキーを操作する必要がありました。しかし、交換機への別々の導体に別々のキーを使用することは現実的ではありませんでした。最も一般的な信号システムは、電話回線のシングルペアワイヤループを中断することで加入者の電話機で生成される直流パルス列を使用するシステムになりました。

ストロージャーは 1891 年に回転ダイヤルの最初の特許も申請しました。最初のダイヤルは直接前方に動かす動作で動作しました。ユーザーがダイヤルを指先で止まる位置まで回転させると、送信される数字ごとに異なる位置からパルスが送信されました。ダイヤルをエラーなく操作するには、ユーザーが指ホイールを滑らかに回転させる必要がありましたが、信頼性が低すぎることがわかりました。このメカニズムはすぐに改良され、反動バネと反動速度を制御する遠心調速機が含まれるようになりました。ユーザーは、対応する穴に指を挿入してダイヤルする数字を選択し、ダイヤルを指先で止まる位置まで回転させます。この位置から指を離すと、ダイヤルのパルス接点が繰り返し開閉し、ホーム ポジションに戻るときにループ電流が一定のパターンで中断されます。交換スイッチは、ステッピング リレーまたは数字レジスタの蓄積によって、このようにして送信された数字ごとにパターンをデコードしました。

最初の電気機械式交換システムでは、ローカル ループの回転ダイヤルによって生成された電流パルスが、中央局の電気ステップ スイッチを直接操作していました。これらのリレーの機械的な性質により、一般に動作速度、つまりパルス レートは 1 秒あたり 10 パルスに制限されていました。

米国のベルシステムの仕様では、サービス担当者が顧客局のダイヤルを毎秒9.5～10.5パルス（PPS）の精度で調整する必要がありましたが、交換機の許容範囲は一般に8～11 PPSでした。^[2]英国（GPO、後のPost Office Telecommunications）の ストロージャー交換機の標準は、毎秒10パルス（許容範囲7～12）、切断率66％（許容範囲63％～72％）でした。^{[3] [4]}

ほとんどの交換システムでは、数字 1 には 1 つのパルス、2 には 2 つのパルス、というように使用され、数字 0 には 10 のパルスが使用されるため、数字 0 を除いてコードは単項になります。例外として、スウェーデンでは 0 に 1 つのパルス、1 に 2 つのパルス、というように使用され、ニュージーランドでは 0 に 10 のパルス、1 に 9 のパルス、というように使用されます。ノルウェーの首都オスロではニュージーランドのシステムが使用されていましたが、国の他の地域では使用されていませんでした。10 桁の数字を最大 10 個のパルスのシーケンスでエンコードするシステムは、10 進ダイヤルシステムとして知られています。

一部の交換システムでは、許容パルスレートを 2 倍の 1 秒あたり最大 20 パルスまで高める桁レジスタが使用されており、スイッチの選択は一時停止中に完了する必要がないため、桁間の一時停止を短縮できます。これには、 1920 年代のパネル スイッチへのアクセス ライン、クロスバー システム、ロータリー システムの後のバージョン (7A2) 、および 1970 年代初期のストアード プログラム制御交換が含まれます。

電話機によっては、このパルスがクリック音として受話器で聞こえる場合があります。しかし、一般的には、このような影響は望ましくないため、電話機の設計者は、ダイヤルのオフノーマルスイッチを使用して機械的にパルスを抑制したり、受話器に バリスタを接続して電気的にパルスを大幅に減衰させたりしていました。

パルスダイヤルは市内回線の割り込みによって行われるため、スイッチフックを1秒間に約10回タップする、つまり対応する回数押すことで数字をダイヤルすることが可能でした。^[5]しかし、多くの電話メーカーは、急速な切り替えを防ぐためにスイッチフックのリリースを遅くする仕組みを実装しました。

イギリスでは、かつてはコインを入れずにスイッチフックを軽くたたくだけでコインボックス電話から電話をかけることができた。違法に無料通話を得ることは、電話システムを運営する郵便局から電力^[6]を搾取する犯罪行為とみなされ、いくつかの事件が起訴された。

大衆文化では、映画「レッド・ドラゴン」で囚人ハンニバル・レクターがダイヤル機構のない電話でダイヤルを回す場面で盗聴が描かれました。この手法は映画「ハッカーズ」の登場人物ファントム・フリークにも使用されました。

1910 年代初頭には、最初のパネル スイッチがオペレーター ステーションでのダイヤルにキーを使用していたため、押しボタンによるダイヤルの方が回転ダイヤルよりも速いことが認識されていました。1940 年代には、ベル研究所が顧客によるダイヤルに押しボタン電話のフィールド トライアルを実施し、精度と効率を調べました。しかし、機械式リード リレーを使用する技術は、トランジスタによって業界が一変するまでは信頼性が低すぎました。1963 年、ベル システムは、デュアルトーン マルチ周波数(DTMF) 技術を Touch-Tone という名前で一般に導入しました。これは、1984 年まで米国で商標でした。^[7] Touch-Tone システムでは、押しボタン電話が使用されていました。1963 年以降の数十年間で、回転ダイヤルは徐々に新しい電話モデルから廃止され、代わりにキーパッドが採用され、電話局への主なダイヤル方法はタッチトーン ダイヤルになりました。ほとんどの電話局システムは現在でも回転式電話をサポートしています。一部のキーパッド電話には、トーンまたはパルス ダイヤルを選択するためのスイッチまたは構成方法があります。

携帯電話やほとんどのVoice-over-IPシステムでは、帯域外信号方式が使用され、ユーザーが番号全体を入力するまで数字は送信されません。多くの VoIP システムは、セッション開始プロトコル(SIP) に基づいており、アドレス指定には数字のみではなく、 Uniform Resource Identifiers (URI)の形式を使用します。

• ストローガースイッチ
• 連邦規格 1037C