9.15 : Réponse en fréquence

L'innovation de la téléphonie à clavier a révolutionné l'industrie des télécommunications en remplaçant le cadran rotatif traditionnel par un système de signalisation multifréquence à deux tonalités (DTMF). Ce système utilise un clavier de type matriciel avec des boutons disposés en quatre rangées et trois colonnes, créant 12 signaux distincts, chacun attribué à une paire de fréquences. Chaque pression sur un bouton entraîne la génération simultanée de deux tonalités sinusoïdales : une d'un groupe de basses fréquences (697 à 941 Hz) et une d'un groupe de hautes fréquences (1209 à 1477 Hz).

Ce système à double tonalité constitue une avancée dans la conception de l'interface utilisateur et une application sophistiquée de la technologie de traitement du signal. Le filtrage des signaux, comme illustré dans l'exemple du poste téléphonique à clavier, utilise une combinaison de filtres passe-bas (LP) et passe-haut (HP), suivis de filtres passe-bande pour discerner les tonalités individuelles dans les fréquences groupées. Les filtres passe-bande jouent un rôle central dans la détection du signal, ne laissant passer qu'une bande étroite de fréquences, isolant ainsi efficacement les tonalités produites par le clavier.

La conception de ces filtres implique une électronique de précision et peut être illustrée par la construction d'un circuit RLC en série, qui fonctionne comme un filtre passe-bande. Il s'agit d'un circuit résonant composé d'une résistance (R), d'une inductance (L) et d'un condensateur (C), qui lui permet de laisser passer une plage sélective de fréquences tout en bloquant les autres.

Le système à clavier illustre l'application pratique de la conception de filtres électroniques dans des systèmes du monde réel, mettant en valeur la nature critique de la sélection de fréquence et de la clarté du signal dans les technologies de communication. Grâce à la conception méticuleuse des filtres passe-bande RLC, les téléphones à clavier peuvent interpréter de manière fiable les entrées de l'utilisateur, préservant ainsi l'intégrité des informations transmises sur les vastes réseaux reliant les appels dans le monde entier.