9.15 : Risposta in Frequenza

L'innovazione della telefonia a toni ha rivoluzionato il settore delle telecomunicazioni, sostituendo il tradizionale quadrante rotativo, con un sistema di segnalazione multifrequenza bitonale (DTMF). Questo sistema utilizza una tastiera a matrice con pulsanti disposti su quattro righe e tre colonne, creando 12 segnali distinti, ciascuno assegnato a una coppia di frequenze. Ogni pressione del pulsante determina la generazione simultanea di due toni sinusoidali: uno da un gruppo a bassa frequenza (da 697 a 941 Hz) e uno da un gruppo ad alta frequenza (da 1209 a 1477 Hz).

Questo sistema a doppio tono rappresenta un progresso nella progettazione dell'interfaccia utente e un'applicazione sofisticata della tecnologia di elaborazione del segnale. Il filtraggio dei segnali, come illustrato nell'esempio del telefono a toni, utilizza una combinazione di filtri passa basso (LP) e passa alto (HP), seguiti da filtri passa banda, per distinguere i singoli toni all'interno delle frequenze raggruppate. I filtri passa-banda svolgono un ruolo fondamentale nel rilevamento del segnale, consentendo il passaggio solo di una banda ristretta di frequenze, isolando efficacemente i toni prodotti dalla tastiera.

La progettazione di questi filtri coinvolge l'elettronica di precisione e può essere esemplificata costruendo un circuito RLC in serie, che funziona come un filtro passa-banda. Si tratta di un circuito risonante costituito da un resistore (R), un induttore (L) e un condensatore (C), che gli consente di far passare una gamma selettiva di frequenze, bloccandone altre.

Il sistema a toni esemplifica l'applicazione pratica della progettazione del filtro elettronico nei sistemi del mondo reale, mostrando la natura critica della selezione della frequenza e della chiarezza del segnale nella tecnologia di comunicazione. Attraverso la meticolosa progettazione dei filtri passa banda RLC, i telefoni a toni possono interpretare in modo affidabile gli input dell'utente, mantenendo così l'integrità delle informazioni trasmesse attraverso le vaste reti che collegano le chiamate in tutto il mondo.