解決方案
整個 1950 年代,撥號意味著旋轉撥盤每按一個數字就發出最多十個機械脈衝,而長途直撥正使這套方式不堪負荷。貝爾實驗室已於 1951 年證明,長途交換可由語音頻段內的多頻音調驅動,但本地用戶仍以脈衝撥號。
貝爾由 John E. Karlin 領導的人因工程部門,對按鈕形狀、間距與配置進行實證研究;R. L. Deininger 於 1960 年發表在《貝爾系統技術期刊》的論文,報告了各種設計的按鍵時間與錯誤資料。結果是 3×4 的長方形鍵盤,第一列為 1-2-3,並採用一種將低頻列音調與高頻行音調配對、兩者皆位於語音頻段內的傳訊方法。
現場試驗於 1960 年 11 月 1 日在俄亥俄州芬德利開始,隨後是賓夕法尼亞州格林斯堡。1963 年 11 月 18 日,貝爾系統在卡內基與格林斯堡以十鍵的西電 1500 型商用推出 Touch-Tone。AT&T 已於 1962 年註冊該商標,國際電信聯盟電信標準化部門的 Q.23 建議書後來固定了這些頻率。
這些音調無需新的線路設施,只需交換局端的一個接收器,因此隨著電子交換普及,Touch-Tone 便沿著一般電話線傳送,成為全球的數位傳訊標準——而該鍵盤也成為此後每一種數字裝置的介面。
達成了什麼
在語音頻段內撥號;線路早已存在
為何奏效
音調就是普通音訊,因此採用只需在交換局端設置接收器,無需重新佈線
Karlin 的實驗室測試了按鍵形狀與配置;1-2-3 置於頂列在速度與準確度上勝出
DTMF 頻率遠離局間 MF 碼,因此消費端話機無法模仿網路傳訊
更快的撥號是顧客願意每月付費享有的好處,為推廣提供了資金
可應用之處
要轉換既有裝機基礎,就把新訊號放進它原本已承載的媒介中,其餘資源則投入介面:相容性帶動採用,經測試的人因設計讓使用者願意付費。
後續發展
十鍵的西電 1500 型於 1968 年成為十二鍵的 2500 型,新增 * 與 #——這些按鍵後來推動了語音信箱與 IVR 選單。在交換機仍為機電式時,採用進展緩慢,但一旦電子交換普及,按鍵式電話在 1980 年代已成為美國家庭的多數,到 1990 年代幾乎全面普及。鍵盤配置比電話本身更長壽:自動提款機、加油機、門鎖與醫療設備都仿效貝爾實驗室的 3×4 格網,而 DTMF 至今仍在通話中承載選單選項。
追溯依據
參考來源
- The Bell System Introduces "Touch-Tone" Dialing, Enabling Calls to be Switched Digitally History of Information (Jeremy M. Norman) · historyofinformation.com
- Human Factors Engineering Studies of the Design and Use of Pushbutton Telephone Sets (Bell System Technical Journal 39:4) Internet Archive (R. L. Deininger, 1960) · archive.org