9.15 : الاستجابة الترددية

أحدث ابتكار المهاتفة ذات النغمة اللمسية ثورة في صناعة الاتصالات عن طريق استبدال القرص الدوار التقليدي بنظام إشارات ثنائي النغمة ومتعدد الترددات (DTMF). يستخدم هذا النظام لوحة مفاتيح على شكل مصفوفة مع أزرار مرتبة في أربعة صفوف وثلاثة أعمدة، مما يؤدي إلى إنشاء 12 إشارة مميزة يتم تخصيص كل منها لزوج من الترددات. تؤدي كل ضغطة على الزر إلى توليد نغمتين جيبيتين في وقت واحد - واحدة من مجموعة منخفضة التردد ( 697 إلى 941 هرتز) وواحدة من مجموعة عالية التردد( 1209 إلى 1477 هرتز)

يعد هذا النظام ثنائي النغمة تقدمًا في تصميم واجهة المستخدم وتطبيقًا متطورًا لتقنية معالجة الإشارات. تستخدم تصفية الإشارات، كما هو موضح في مثال جهاز الهاتف الذي يعمل باللمس، مجموعة من مرشحات التردد المنخفض (LP) والتمرير العالي (HP)، تليها مرشحات تمرير النطاق لتمييز النغمات الفردية ضمن الترددات المجمعة. تلعب مرشحات تمرير النطاق دورًا محوريًا في اكتشاف الإشارة، مما يسمح فقط لنطاق ضيق من الترددات بالمرور - مما يؤدي إلى عزل النغمات التي تنتجها لوحة المفاتيح بشكل فعال.

يتضمن تصميم هذه المرشحات إلكترونيات دقيقة ويمكن تمثيلها من خلال إنشاء دائرة RLC متسلسلة، والتي تعمل كمرشح تمرير النطاق. هذه دائرة رنين تتكون من مقاومة (R)، ملف (L)، ومكثف (C)، مما يسمح لها بتمرير نطاق انتقائي من الترددات مع حجب ترددات أخرى.

يجسد نظام نغمة اللمس التطبيق العملي لتصميم المرشح الإلكتروني في أنظمة العالم الحقيقي، ويعرض الطبيعة الحرجة لاختيار التردد ووضوح الإشارة في تكنولوجيا الاتصالات. ومن خلال التصميم الدقيق لمرشحات تمرير النطاق RLC، يمكن للهواتف التي تعمل باللمس تفسير مدخلات المستخدم بشكل موثوق، وبالتالي الحفاظ على سلامة المعلومات المنقولة عبر الشبكات الواسعة التي تربط المكالمات في جميع أنحاء العالم.