音声帯域のトーンによるタッチトーン式ダイヤルと、その試験済みキーパッドが世界標準になった経緯

1950年代を通じて、ダイヤルとは数字1桁につき最大10個の機械的パルスを送り出す回転式ダイヤルを意味しており、加入者直接距離ダイヤルはその負荷に苦しんでいた。ベル研究所は1951年に、長距離交換を音声帯域内の多周波トーンで駆動できることを示していたが、加入者側は依然としてパルスでダイヤルしていた。

ジョン・E・カーリン率いるベルの人間工学部門は、ボタンの形状、間隔、配置について実証研究を行った。R・L・デイニンジャーの1960年のBell System Technical Journal論文は、各設計におけるキー入力時間とエラーのデータを報告した。その結果生まれたのが、最上段に1-2-3を配した3×4の長方形キーパッドと、低い行トーンと高い列トーンを組み合わせる方式で、いずれも音声帯域内に収まるものだった。

現地試験は1960年11月1日にオハイオ州フィンドレーで始まり、続いてペンシルベニア州グリーンズバーグで行われた。1963年11月18日、ベルシステムはカーネギーとグリーンズバーグで、10ボタンのウェスタン・エレクトリック1500を用いてタッチトーンを商用開始した。AT&Tは1962年に商標を登録し、後にITU-T勧告Q.23が周波数を確定した。

トーンには新しい設備は不要で、交換局に受信機を置くだけで済んだ。そのため電子交換が広がるにつれ、タッチトーンは通常の電話回線に乗って世界規模の数字信号方式の標準となり、キーパッドはそれ以降あらゆる数値入力機器のインターフェースとなった。

音声帯域内でダイヤルする。回線はすでに存在する

トーンは通常の音声であるため、導入には交換局側の受信機だけで足り、配線のやり直しは不要だった

カーリンの研究室はキーの形状と配置を試験し、最上段に1-2-3を置く案が速度と正確さで勝った

DTMFの周波数は局間のMF符号から離れているため、消費者向け端末が網の信号を模倣することはできない

高速ダイヤルは顧客が月額割増を払うだけの利点であり、その収入が展開を支えた

既存の導入基盤を転換するには、新しい信号をそれがすでに運ばれている媒体の内側に置き、残りはインターフェースに費やす。互換性が導入を促し、試験済みの人間工学が利用者に料金を払わせる。

10キーのウェスタン・エレクトリック1500は1968年に12キーの2500となり、*と#が加わった。これらのキーは後にボイスメールやIVRメニューを動かすことになった。交換局が電磁機械式のままであった間は普及は遅かったが、電子交換が広がると、プッシュボタン式電話は1980年代までに米国の家庭で過半数となり、1990年代までにほぼ普及しきった。キーパッドの配置は電話機そのものより長生きした。ATM、ガソリンスタンドのポンプ、ドアロック、医療機器がこぞってベル研究所の3×4グリッドを模倣し、DTMFは今日も通話中のメニュー選択を伝えている。