Frage zu DTMF-Wahltonerzeugung

OP #7806301
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Hallo, in der Atmel b.z.w. Microship Applikation AVR314(*) ist auf Seite 2 angegeben das die Amplitude der "High"-Frequenz im Bereich von 0,7 bis 0,9 der Amplitude der "Low"-Frequenz betragen soll. Im dazugehörigen C-Quellcode ist es genau anders herum: da beträgt die "Low"-Amplitude 3/4 der "High"-Amplitude.

Warum sollen die Amplitudenwerte für die beiden Frequenzen unterschiedlich groß sein?

Ich habe jetzt mal alle 3 möglichen Fälle ausprobiert ("High" < "Low", "Low" < "High", "High" = "Low"), es werden jedes mal korrekte Wahltöne erzeugt.

rhf

(*) https://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/doc1982.pdf

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7806308
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Roland F. schrieb:

in der Atmel b.z.w. Microship Applikation AVR314(*) ist auf Seite 2 angegeben das die Amplitude der "High"-Frequenz im Bereich von 0,7 bis 0,9 der Amplitude der "Low"-Frequenz betragen soll.

Da werden unnötig viele Buchstaben verwendet...

Aber mal langsam:

1
a low frequency of fb = 770 Hz and a high frequency of fa = 1336 Hz

b ist "low frequency" und a ist "high frequency"

Also ist die dortige Formel: Ab/Aa = 0,7

... auch so darstellbar: Alow/Ahigh = 0,7

Das ergibt dann: Alow = Ahigh *0,7

Also hast du einen Rechenfehler.

Im dazugehörigen C-Quellcode ist es genau anders herum: da beträgt die "Low"-Amplitude 3/4 der "High"-Amplitude.

Passt zur Doku.

es werden jedes mal korrekte Wahltöne erzeugt.

Fehlertolerant halt.

Warum sollen die Amplitudenwerte für die beiden Frequenzen unterschiedlich groß sein?

Ich vermute mal, dass hohe Frequenzen auf langen Strecken schlechter übertragen werden und deshalb ihre Amplitude höher sein sollte.

#7806319
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Roland F. schrieb:

Warum sollen die Amplitudenwerte für die beiden Frequenzen unterschiedlich groß sein?

Auf manchen Telefonleitungen werden die hochfrequenten Töne im Verhältnis zu den niederfrequenten Tönen um 2 dB verstärkt, beim Empfänger wird aber auf ähnliche Signalpegel geachtet

https://de.wikipedia.org/wiki/Mehrfrequenzwahlverfahren

Siehe twist

https://archive.steinberg.help/wavelab_pro/v10/de/wavelab/topics/generating_signals/dtmf_generator_dialog_r.html

Ich würde mit gleicher Amplitude senden.

#7807106
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Ich verweise mal auf den DTMF-Norm nach ITU-T Q.23 und Q.24, nachlesbar in https://de.wikipedia.org/wiki/Mehrfrequenzwahlverfahren#Technik.

Dort geht es um das Stichwort Twist bzw. Reverse Twist. Danach wird angenommen, dass die empfangenen Signale unterschiedliche Pegel haben können, und, wenn ja, die höheren Frequenzen mit größerer Wahrscheinlichkeit stärker gedämpft sind.

Hintergrund nehme ich an: Die Töne werden mit gleichem Pegel gesendet, aber die Dämpfung im höherfrequenten Bereich ist (bzw. war bei analoger Übertragung) auf den Übertragungswegen eher höher als die für die niedrigen Töne, kommen (bzw. kamen früher) daher mit größerer Wahrscheinlichkeit schwächer an.

Wir haben jetzt aber bessere, digitale Übertragungswege, da tritt eine frequenzabhängige Dämpfung eher nicht auf. Um trotzdem in der Mitte der asymmetrischen Twist bzw. Reverse Twist Toleranzbereiche der Empfänger zu bleiben, müssten die hohen Frequenzen schon mit 2 dB geringerem Pegel gesendet werden.

Natürlich könnte man auch auf der Empfängerseite die Toleranz für Twist und Reverse Twist anders gestalten, also sinnvollerweise beide gleich und mit kleinerem Toleranzbereich - aber für eine der beiden Maßnahmen, Sender- oder Empfängerseitig, muss man sich entscheiden. Ein klassisches Dilemma.

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7807154
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Klaus F. schrieb:

Lothar M. schrieb:

dass hohe Frequenzen auf langen Strecken schlechter übertragen werden

Jaja, früher mal vielleicht.

Auch heute noch werden auf langen Leitungen die hohen Frequenzen mehr gedämpft, die Physik ist noch immer die selbe.

Jetzt die 10 m zur Fritzbox isses egal.

Zu dem Zeitpunkt, als das Dokument geschrieben wurde, gab es noch keine Fritzbox. Und dass das Verfahren insgesamt an ein paar dB Unterschied nicht scheitert, hat der TO ja schon herausgefunden, denn

Roland F. schrieb:

alle 3 möglichen Fälle ausprobiert ... es werden jedes mal korrekte Wahltöne erzeugt.

#7807226
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Michael B. schrieb:

Auf manchen Telefonleitungen werden die hochfrequenten Töne im Verhältnis zu den niederfrequenten Tönen um 2 dB verstärkt.

Die Leitung dämpft allenfalls. Die Verstärkung findet ggf. im Signalweg statt, um die Leitungsdämpfung vor zu kompensieren (Preémphasis), was nebenbei dem SNR zugute kommt.

Lothar M. schrieb:

ein paar dB

Solange "ein paar dB" unter einem Wert von 3 dB bleiben, ist man bei dem oben genannten Faktor 0,7 für den Pegelunterschied.

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7807254
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Klaus F. schrieb:

Hat meinen Beitrag nicht kapiert.

Dann erklär doch einfach, was ich deiner Meinung nach nicht kapiert habe.

Natürlich ist auch mir klar, dass die hohen Frequenzen bei der kurzen 10m-Leitung zur Fritzbox nicht wahrnehmbar gedämpft werden. Aber du hast "jaja" meine Aussage so zitiert, als ob diese Dämpfung keine Frage der Physik, sondern eines "früheren" geschichtlichen Zeitraums gewesen sei. Und das ist eben nicht der Fall.

Rainer W. schrieb:

(Preémphasis)

Der Accent gehört nicht auf das geschriebene Wort. Er zeigt lediglich an, welche Silbe betont wird:

Ich verwende im Zweifelsfall einfach das deutsche Wort:

#7807323
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Lothar M. schrieb:

Auch heute noch werden auf langen Leitungen die hohen Frequenzen mehr gedämpft, die Physik ist noch immer die selbe.

War das so gemeint, dass es noch heute bei der Telefonie lange, analoge Leitungen gibt? Ich nehme an, dass nicht nur zwischen den Vermittlungsstellen (wenn es die überhaupt noch gibt), sondern auch von der Endstelle zur Vermittlungsstelle, mindestens aber ab dem nächsten "Verteilerkasten", nur noch digital läuft. Das sind ganz kurze analoge Wege mit vernachlässigbarer Dämpfung im Audiobereich.

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7807538
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Uwe B. schrieb:

War das so gemeint, dass es noch heute bei der Telefonie lange, analoge Leitungen gibt?

Nein, es war so gemeint, dass basierend auf der Physik auch heute noch grundlegend eine lange Leitung die hohen Frequenzen mehr dämpft als eine kurze Leitung.

Und natürlich ist klar, dass so eine Betrachtung und eine entsprechende Pegelanhebung nicht mehr gemacht werden muss, wenn da nur 10m Kabel bis zur nächsten Digitalisierung sind.

Klaus F. schrieb:

Bestimmte Technologien sind irgendwann einfach überholt.

Auch digitale Übertragungsstrecken ab der Fritzbox verwenden dann wieder diese Preemphasis. Die Anhebung hoher Frequenzen am Anfang der Übertragungsstrecke ist also keineswegs irgendwie "überholt".

#7808164
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Lothar M. schrieb:

Auch digitale Übertragungsstrecken ab der Fritzbox verwenden dann wieder diese Preemphasis. Die Anhebung hoher Frequenzen am Anfang der Übertragungsstrecke ist also keineswegs irgendwie "überholt".

Ich denke, wir sind uns einig. Nur würde ich noch darauf hinweisen, dass die Preemphasis für den Träger gilt, aber nicht für das (Audio-)Nutzsignal, das ja digital übertragen wird. Auf der Übertragungsstrecke ist dann irrelevant, ob da Audio ober irgendeine binäre Datei oder was auch immer digital übertragen wird.

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