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プッシュボタン式電話機は、以前の電話で使用されていた回転ダイヤルとは対照的に、電話番号をダイヤルするためのボタンまたはキーを備えた電話機 です。
ウェスタン・エレクトリック社は、1941年に早くも機械的に作動するリードを使用して10桁の数字それぞれに2つのトーンを生成する方法を実験し、1940年代後半には、この技術がペンシルバニア州の第5クロスバー交換システムで実地試験された。 [1] [2]当時の技術は信頼性が低いことが判明し、トランジスタが発明されるまで押しボタン技術は実用化されなかった。1963年11月18日、約3年間の顧客テストの後、米国のベルシステムは、登録商標であるタッチトーンでデュアルトーンマルチ周波数（DTMF）技術を正式に導入した。[要出典]その後数十年で、タッチトーンサービスは従来のパルスダイヤル技術に取って代わり、最終的には電気通信信号の世界標準となった。
DTMF はプッシュボタン式電話機に実装された駆動技術であったが、一部の電話機メーカーはプッシュボタンキーパッドを使用してパルス ダイヤル信号を発生させていた。プッシュトーン電話機が導入される前、ベルシステムは、キー システム電話機を指すためにプッシュボタン式電話機という用語を使用することがあった。キーシステム電話機は回転式ダイヤル電話機であり、複数の電話回線の 1 つを選択したり、他の機能をアクティブにしたりするためのプッシュ ボタン セットも備えていた。デジタル プッシュボタン式電話機は、 1970 年代初頭に金属酸化物半導体(MOS)集積回路(IC) 技術の採用とともに導入され、短縮ダイヤル用にMOS メモリチップに電話番号(電話帳のように)を保存するなどの機能を備えていた。
歴史
アナログ
電話におけるプッシュボタンの概念は、1887年頃にマイクロ電話プッシュボタンと呼ばれる装置で始まりましたが、これは後に理解された自動ダイヤルシステムではありませんでした。この用途は、1891年にアルモン・ブラウン・ストロージャーが回転ダイヤルを発明するよりも前からありました。 [3]米国のベルシステムは、1919年に決定を覆し、ダイヤル自動交換を採用するまで、手動交換サービスに依存していました。1951年に導入された直接距離ダイヤルでは、遠方の交換機間でダイヤル番号を自動的に送信する必要があり、長距離回線ネットワーク内で帯域内マルチ周波数信号が使用されるようになりましたが、個々のローカル加入者は標準パルスを使用してダイヤルし続けました。[要出典]
直通電話がますます多くの地域に拡大するにつれ、市内番号（多くの場合4桁、5桁、または6桁）は標準化された7桁の指定交換機に拡張されました。別の市外局番への市外通話は、先頭の1を含めて11桁でした。1950年代に、AT&Tは製品エンジニアリングと効率性に関する広範な研究を行い、プッシュボタンダイヤルが回転ダイヤルよりも優れているという結論に達しました。[4]
コネチカット州とイリノイ州での最初の顧客試験の後、1960年11月1日から、オハイオ州フィンドレーの中央局の約4分の1にプッシュトーン数字レジスターが設置され、プッシュボタンダイヤルの最初の商用導入が開始されました。[5] [6]
1962 年、シアトル万国博覧会のベルシステムズ パビリオンでは、ポータブル ポケベルなどのベルの他の革新技術を含むタッチトーン電話が一般公開され、試用されました。
1963年4月22日、ジョン・F・ケネディ大統領は、大統領執務室のプッシュホンで「1964」と入力し、「開会までの秒数をカウントする装置」を起動して、1964年万国博覧会の開会までのカウントダウンを開始した。[7] 1963年11月18日、プッシュホンダイヤルを備えた最初の電子プッシュボタンシステムが、ペンシルバニア州ピッツバーグ地域のカーネギーとグリーンズバーグの顧客にベル電話によって商業的に提供された。[4] [8] DTMFシステムは、グリーンズバーグを含む複数の場所で数年間テストされた後であった。この電話機、ウェスタンエレクトリック1500には、ボタンが10個しかなかった。1968年に、アスタリスクまたはスター（*）とシャープまたはポンドまたはハッシュ（#）キーが追加された12ボタンのモデル2500に置き換えられた。[9]ダイヤルパルスの代わりにトーンを使用するという方法は、長距離電話網で既に開発されていた技術に大きく依存していたが、1963年のタッチトーン方式の導入では、デュアルトーンマルチ周波数信号方式に異なる周波数セットが採用された。[要出典]
プッシュボタン式の電話機が一般向けに登場したのは1963年だが、ダイヤル式電話機も長年一般的だった。プッシュボタン式の電話機の販売は1970年代に急増したが[10] 、電話加入者の大半はダイヤル式電話機を使用していた。当時のベルシステムではダイヤル式電話機は電話会社からリースされていたため、自社所有の電話機ではなかった。 [11]プッシュボタン式の電話機の採用は着実に進んでいたが、一部の地域では普及するまでに長い時間がかかった。[12]当初は主に企業がプッシュボタン式の電話機を採用していた。[13]
デジタル
プッシュトーン方式では、トーンを解読するために電話交換機に追加の装置が必要でした。しかし、1970 年代初頭のほとんどの電話交換機は、ストロージャー交換機システムに基づくパルス ダイヤルしかサポートしていなかったため、プッシュトーン電話は一部の構内交換機(PBX) に限定されていました。後に、トーンからパルスへのコンバーターが Step by Step オフィスの回線検索グループに追加され、一部の加入者が DTMF セットを使用できるようになりました。英国のPye TMC、Marconi-Elliott、GEC の各社は、金属酸化物半導体(MOS)集積回路(IC) チップ技術に基づく新しいデジタルプッシュボタン電話技術を開発しました。これは、「MOS 電話」、「プッシュボタン電話チップ」、「チップ上の電話」などと呼ばれていました。これは、 MOS 集積回路(MOS IC) ロジックを使用し、チップ上に数千のMOS トランジスタを配置して、キーパッド入力をパルス信号に変換しました。これにより、ほとんどの電話交換機でプッシュボタン電話をパルス ダイヤルで使用できるようになりました。[14] [15]
MOS電話技術は、プッシュボタン式電話に新しい機能を導入した。それは、 MOSメモリチップを使用して電話番号を保存し、ボタンを押すだけで短縮ダイヤルに使用できる機能である。 [14] [15] [16]これは、1970年にイギリスでPye TMC、Marconi-Elliot、GECによって実証された。[14] [15] 1971年から1973年にかけて、米国のベル研究所はMOS技術とタッチトーン技術を組み合わせて、「Touch-O-Matic」電話と呼ばれるプッシュボタン式MOSタッチトーン電話を開発した。これは、メモリチップに保存された電子電話帳に最大32の電話番号を保存できた。これは、MOSトランジスタの低コスト、低消費電力、小型、高信頼性によって可能になった。15,000個を超えるMOSトランジスタが、ロジック機能（シフトレジスタやカウンタなど）用チップ1個、キーパッドダイヤルインターフェイス用チップ1個、メモリストレージ用チップ8個を含む10個のICチップに収められていた。[17] 1979年までにプッシュトーン電話の人気が高まりましたが、[18] 1980年代になってようやく大多数の顧客が自宅にプッシュボタン電話を所有するようになりました。1990年代にはプッシュボタン電話が圧倒的多数を占めるようになりました。[要出典]
一部の交換機は、もはやパルスダイヤルをサポートしていません[信頼できない情報源? ] [12]または、残っている少数のパルスダイヤルユーザーに、ダイヤルダイヤルの月額使用料を高く請求しています[19]。これは、ダイヤル式電話がますます少なくなっているためです。[20] [21] [22]ダイヤル式電話は、対話型音声応答システムを含む一部の最新の電話機能と互換性がありませんが、愛好家はパルスダイヤル電話をパルストーンコンバーターを使用して適応させることができます。ほとんどのVoIPアナログ電話アダプター(ATA)は、DTMFダイヤルのみをサポートしますが、すべてではありません。[要出典]
タッチトーン
電話信号の国際標準は、デュアルトーンマルチ周波数（DTMF）信号、通称タッチトーンダイヤルを使用しています。これは、古くて遅いパルスダイヤルシステムに取って代わりました。[23] [24]プッシュボタン形式は、すべての携帯電話にも使用されていますが、[18]ダイヤルした番号の帯域外信号を使用します。 [要出典]
タッチトーン方式では、0から9までの数字それぞれに可聴音を使用します。後に、11番目と12番目のDTMF信号を表すために、アスタリスク（*）とシャープ記号（#）の付いた2つのキーが追加されました。これらの信号は、さまざまな追加サービスや顧客が制御する通話機能に対応しています。[4] [25]
DTMF規格は、電話キーパッドの押しボタンの各列と行に特定の周波数を割り当てます。押しボタンパッドの列には高周波のトーンが、行には可聴範囲の低周波のトーンが割り当てられます。ボタンが押されると、ダイヤルは選択された行と列の2つの周波数の組み合わせ信号、つまりデュアルトーン信号を生成します。この信号は電話回線を介して電話交換機に送信されます。[4]
DTMF 技術は発表された当初、すべての交換システムですぐに利用できるわけではなかった。この機能を希望する加入者の回線は、パルス ダイヤルのみをサポートする古い交換機から新しいクロスバー、または後には電子交換システムに移行する必要があり、新しい電話番号の割り当てが必要となり、月額料金が高額になった。コミュニティ ダイヤル オフィスの加入者は、村落が単一の無人交換機によって段階的にサービス提供されており、外国の交換機からのサービスは非現実的に高額であったため、当初はサービスが利用できないことがよくあった。地方のパーティ ラインサービスは、アップグレードできない機械式交換機に基づいているのが一般的だった。[要出典]
1970年代の技術を使用して、トーン-パルス変換器を既存の機械式オフィス回線に導入することは可能でしたが、その速度はパルスダイヤル速度に制限されていました。[26] [27] 新しい中央局交換機は、回転ダイヤルと下位互換性がありました。[要出典]
DTMF キーパッドレイアウト
プッシュホンの標準的なキーレイアウトは、1950年代にベル研究所の人間工学部門で行われた南アフリカ生まれの心理学者ジョン・エリアス・カーリン（1918年 - 2013年）の指導の下で行われた研究の結果である。カーリンは、ベルシステムで全番号ダイヤル方式の導入を主導した人物である。この研究の結果、プッシュボタンを3×4の長方形配列の12の位置に配列し、最も正確なダイヤルができるように1、2、3のキーを最上段に配置するDTMFキーパッドが設計された。 [28]残りの数字は左から右の順に下段に配置され、0は4段目の中央に配置され、左下と右下の位置は省略された。[要出典]
DTMFキーボードレイアウトは、レジで確立された（後に電卓やコンピュータにも採用された）数字の小さい方を下に並べるという伝統を破った。[29] これは、ベル研究所がキーパッドに慣れていない被験者を対象に行った研究によるものである。2行、2列、円形の構成など、さまざまなレイアウトを比較した結果、どのレイアウトでも速度や精度にほとんど違いはなかったが、今ではおなじみの1を上にした配置が最も好評だったという結論に達した。[30]
技術者たちは、電話がコンピュータへのアクセスに使用されることを想定しており、企業顧客を対象にその使用法を調査した。その結果、 1969 年に数字記号(この文脈では#、ポンド、またはダイヤモンド、英国ではハッシュ、スクエア、ゲート、元の技術者はオクトソープ) とアスタリスクまたは星印( *) キーが追加されました。[要出典]その後、ハッシュ キーとアスタリスク キーは、ベル システムで発信者番号表示を抑制する*67などの垂直サービス コードで使用されました。 [要出典]
軍用電話システムでは、通話の優先順位を示すために 4 つの追加信号 (A、B、C、D) が定義されていました。[引用が必要]
パルスダイヤル
歴史的に、すべてのプッシュボタン電話が DTMF ダイヤル技術を使用していたわけではありません。一部のメーカーはプッシュボタン キーパッドでパルス ダイヤルを実装し、 Western Electricでさえ、従来のダイヤル パルスも発信できるプッシュボタン キーパッドを備えた電話機モデルをいくつか製造しました。電話機のスイッチでモードを選択できる場合もありました。パルス モードのプッシュボタン キーパッドは、通常、ダイヤルした番号シーケンスを数字コレクタ レジスタに保存し、ユーザーが迅速にダイヤルできるようにしました。一部のプッシュボタン パルス ダイヤル電話は、2 倍速パルス ダイヤルに対応しています。これにより、2 倍速パルス ダイヤルを認識する交換機で、さらに高速なパルス ダイヤルが可能になります。[引用が必要]
電話会社は、技術的な正当性がなくなった後もずっとプッシュトーンサービスに追加料金を課し続けていたため、[31]パルスダイヤル機能を備えたプッシュボタン電話は、ユーザーがプッシュトーンの追加料金を支払わずにプッシュボタンダイヤルの利便性を得る手段となりました。[要出典]
DCシグナリング
1950年代、オランダの電子機器メーカーであるフィリップスは、 UB-49構内交換機（PBX）システムで使用するために、電話番号をダイヤルするための直流（DC）信号方式を開発しました。プッシュボタンダイヤルパッドは、半導体ダイオードの配列を使用して、2本の線導体とグランドリターンの間でダイヤルされた各数字の極性状態の明確なシーケンスを生成し、交換機でリレーロジックによって分析されました。[32]
1968年、このシステムは英国で標準から少し逸脱して使用され、英国郵政公社（GPO）が英国初のプッシュボタン式電話機であるGPO 726（エリクソンN2000シリーズ）を導入した。[33] [34]
特徴
プッシュボタン電話機内の電子機器は、最後にかけた番号のリダイヤルやよくかける番号の保存など、いくつかの便利な機能を提供する場合があります。電話機モデルによっては、情報やデータの取得、コードやPINの入力などの追加機能をサポートしています。[35]
インターネットベースの通信 ( VoIP )用のアナログ電話アダプタのほとんどは、 DTMF トーンを認識して変換しますが、ダイヤル パルスを無視します。これは、一部のPBXシステムでも発生する問題です。携帯電話機と同様に、VoIP 用に設計された電話機は、帯域外信号を使用してダイヤルされた番号を送信します。[引用が必要]
参照
参考文献
- ^ ベル電話研究所、ベルシステムにおける工学と科学の歴史 - スイッチング技術 (1975 年、AT&T)
- ^ 押す。クリックする。タッチする。 – ボタンの歴史 – 1963 年: 押しボタン式電話 – 2006 年 12 月 11 日
- ^ ニューヨークタイムズ – 「ダイヤルが丸くてクリック音が豊かだった頃」 2011-07-07 にアーカイブ-キャサリン・グリーンマン著、1999 年 10 月
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- ^ AT&T、JG Lindsay（編）、1960年12月、「タッチトーン電話の提供」、Long Lines、第40巻（5）、25。
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- ^ 「大統領がフェアへのカウントダウンを開始」、AP通信のゲティスバーグ・タイムズ紙、1963年4月23日、p11
- ^ エンジニアリング パスウェイ – ベル電話がプッシュボタン式電話を導入 Archived 2011-07-13 at the Wayback Machine – アリス アゴジノ – 2009 年 11 月 18 日
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