Tại sao trên cùng một đường dây điện thoại vừa có thể gọi điện thoại vừa truyền tải tín hiệu?

Máy tính vào mạng, khi không có đường dây chuyên dụng thì có thể sử dụng đường dây điện thoại. Nhưng lúc này phải dùng thêm một bộ môđem. Vì sao lại thế?

Khi gọi điện thoại, trong đường dây điện thoại truyền tải một loại tín hiệu điện được biến đổi từ tín hiệu âm thanh. Mức độ lớn nhỏ và tần số cao thấp hiển hiện của tín hiệu điện được biến đổi theo sự thay đổi của âm lượng và âm điệu của tín hiệu âm thanh. Về kỹ thuật điện tín, tín hiệu này gọi là tín hiệu tương tự (analog). Điện thoại tương ứng gọi là điện thoại tương tự (analog). Để có thể truyền tải bình thường trong đường dây điện thoại, dưới tác dụng của thiết bị lọc sóng có thể điều khiển phạm vi thay đổi tần số đối với tín hiệu điện, sự thay đổi của tần số tín hiệu điện mô phỏng bị hạn chế trong phạm vi hẹp có thể tiến hành truyền thông bình thường.

Đường dây điện thoại phần lớn là một loại dây súp lõi đồng đơn. Là vật truyền tải tín hiệu điện tín, đặc tính truyền tải của nó tốt hay xấu là có liên quan mật thiết với phạm vi thay đổi tần số của tín hiệu điện tín. Phạm vi tần số (dải tần) càng rộng, đặc tính truyền tải càng kém. Bởi vì phạm vi thay đổi tần số của tín hiệu điện tương tự rất hẹp, cao nhất cũng chỉ trong phạm vi truyền tải bình thường của dây súp đồng. Cho nên, tín hiệu điện tương tự có thể thuận lợi chạy qua dây súp đồng mà không bị ảnh hưởng. Âm thanh điện thoại rõ ràng, ổn định.

Với máy tính vào mạng, các truyền tải qua lại trong đường dây đều là tín hiệu số. Tín hiệu số so với tín hiệu tương tự thì phạm vi thay đổi tần số rộng hơn nhiều. Tần số đỉnh cao cũng cao hơn hẳn. Nếu nối trực tiếp máy tính trên đường dây điện thoại thì tín hiệu điện của con số khi truyền tải trên dây súp đồng sẽ xảy ra "hiệu ứng mặt ngoài" (hiện tượng khi dòng điện xoay chiều chạy qua vật dẫn điện, do tác dụng cảm ứng mà sự phân bố dòng điện trên tiết diện vật dẫn không đều, càng gần bề mặt vật dẫn thì mật độ dòng điện càng lớn. Hiệu ứng này làm cho điện trở hữu hiệu của vật dẫn càng tăng. Tần số càng cao, hiệu ứng mặt ngoài (skin effect) càng rõ (chú thích của người dịch) trong kỹ thuật điện tử. Nó sẽ có tác dụng cản trở với tín hiệu điện, tín hiện điện sẽ biến đổi bất thường, không còn thật nữa.

Thiết bị điều chế (biến điệu) có thể biến đổi dải tần số cực rộng của tín hiệu điện của con số thành dải tần số giống với tín hiệu điện mô phỏng. Như vậy, tín hiệu số khi truyền tải trên đường dây điện thoại sẽ được dây súp đồng đối xử bình đẳng. Chất lượng truyền tải sẽ được bảo đảm. Tác dụng của thiết bị giải điều (khử biến điệu) là hoàn nguyên thành dạng ban đầu của tín hiệu điện của con số với dải tần số đã bị thu hẹp. Môđem đã tạo nên sự liên hệ hai chiều giữa người sử dụng máy tính và trung tâm liên lạc. Do thiết bị điều chế và thiết bị giải điều đều nằm một chỗ mà ta gọi nó là thiết bị điều chế - giải điều, biểu thị là môđem.

Có được môđem thì 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 điện sợi quang có đặc tính truyền tải dải tần rộng thì trên một đôi cáp quang sẽ có thể đồng thời gọi điện thoại, vào mạng, thu phát fax và xem truyền hình hữu tuyến được.