Tại sao trên cùng một đường dây điện thoại vừa có thể gọi điện thoại vừa truyền tải tín hiệu?
Máy tính muốn vào mạng khi không có đường dây chuyên dụng thì có thể sử dụng đường dây điện thoại. Nhưng lúc đó phải dùng thêm một bộ modem. Vì sao lại như vậy?
Khi gọi điện thoại, trong đường dây truyền tải một loại tín hiệu điện được biến đổi từ âm thanh. Cường độ và tần số của tín hiệu điện thay đổi theo âm lượng và âm điệu của tiếng nói. Trong kỹ thuật điện tín, tín hiệu này gọi là tín hiệu tương tự; loại điện thoại tương ứng gọi là điện thoại tương tự. Để tín hiệu truyền bình thường trên đường dây điện thoại, thiết bị lọc sóng sẽ hạn chế phạm vi thay đổi tần số của tín hiệu điện tương tự trong một dải hẹp phù hợp với truyền thông.
Phần lớn đường dây điện thoại là dây đồng đơn. Với vai trò vật truyền tín hiệu điện, đặc tính truyền tải của dây phụ thuộc nhiều vào dải tần của tín hiệu. Dải tần càng rộng thì đặc tính truyền tải càng kém. Vì tín hiệu điện tương tự của điện thoại có dải tần hẹp, nằm trong phạm vi dây đồng có thể truyền tốt, nên nó có thể chạy qua dây đồng ổn định và âm thanh điện thoại nghe rõ.
Khi máy tính vào mạng, dữ liệu truyền qua đường dây là tín hiệu số. So với tín hiệu tương tự, tín hiệu số có dải tần rộng hơn nhiều và tần số đỉnh cao hơn. Nếu nối trực tiếp máy tính vào đường dây điện thoại, tín hiệu số khi truyền trên dây đồng sẽ gặp “hiệu ứng mặt ngoài”, tức dòng điện xoay chiều có xu hướng tập trung ở bề mặt vật dẫn khi tần số cao, làm điện trở hiệu dụng tăng lên. Hiệu ứng này cản trở tín hiệu, khiến tín hiệu điện bị biến dạng và không còn chính xác.
Thiết bị điều chế có thể biến dải tần rất rộng của tín hiệu số thành dải tần giống tín hiệu tương tự, nhờ đó tín hiệu số được truyền trên đường dây điện thoại với chất lượng bảo đảm. Thiết bị giải điều lại khôi phục tín hiệu số ban đầu từ tín hiệu đã được điều chế. Vì thiết bị điều chế và giải điều nằm trong cùng một thiết bị, nên nó được gọi là thiết bị điều chế - giải điều, tức modem.
Có modem, trên cùng một đường dây điện thoại ta vừa có thể gọi điện thoại, vừa có thể vào mạng. Nếu đường dây điện thoại sử dụng cáp quang có đặc tính truyền tải dải tần rộng, trên một đôi cáp quang còn có thể đồng thời gọi điện thoại, vào mạng, gửi fax và xem truyền hình hữu tuyến.
