9.15 : Respuesta de frecuencia

La innovación de la telefonía por tonos revolucionó la industria de las telecomunicaciones al reemplazar el tradicional dial giratorio por un sistema de señalización multifrecuencia de doble tono (DTMF). Este sistema utiliza un teclado estilo matriz con botones dispuestos en cuatro filas y tres columnas, creando 12 señales distintas, cada una asignada a un par de frecuencias. Cada pulsación de botón da como resultado una generación simultánea de dos tonos sinusoidales: uno de un grupo de baja frecuencia (697 a 941 Hz) y otro de un grupo de alta frecuencia (1209 a 1477 Hz).

Este sistema de doble tono es un avance en el diseño de la interfaz de usuario y una aplicación sofisticada de tecnología de procesamiento de señales. El filtrado de señales, como se muestra en el ejemplo del teléfono de tonos, utiliza una combinación de filtros de paso bajo (LP) y de paso alto (HP), seguidos de filtros de paso de banda para discernir tonos individuales dentro de las frecuencias agrupadas. Los filtros de paso de banda desempeñan un papel fundamental en la detección de señales, permitiendo que solo pase una banda estrecha de frecuencias, aislando efectivamente los tonos producidos por el teclado.

El diseño de estos filtros implica electrónica de precisión y se puede ejemplificar construyendo un circuito RLC en serie, que funciona como un filtro de paso de banda. Se trata de un circuito resonante que consta de una resistencia (R), un inductor (L) y un condensador (C), lo que le permite pasar un rango selectivo de frecuencias mientras bloquea otras.

El sistema de tonos ejemplifica la aplicación práctica del diseño de filtros electrónicos en sistemas del mundo real, mostrando la naturaleza crítica de la selección de frecuencia y la claridad de la señal en la tecnología de la comunicación. A través del diseño meticuloso de los filtros de paso de banda RLC, los teléfonos de tonos pueden interpretar de manera confiable las entradas del usuario, manteniendo así la integridad de la información transmitida a través de las vastas redes que conectan llamadas en todo el mundo.