Tại sao trên một đường dây điện thoại lại có thể cùng thực hiện nhiều cuộc gọi?

Ngày nay nếu muốn trò chuyện với bạn bè, ta không cần bước ra khỏi cửa, gọi điện thoại là được rồi. Điện thoại đường dài lại càng thể hiện khả năng rút ngắn khoảng cách cho những người ở cách xa nhau. Thế nhưng, việc đầu tư để thiết lập một đường dây điện thoại đường dài vô cùng lớn. Không nói tới nhân lực, sức lực bỏ ra để rải đường dây, trèo đèo vượt suối đã rất lớn. Chỉ nói riêng về cáp điện thoại thì chỉ với độ dài 1000m đã tiêu tốn 12 tấn đồng, 50 tấn chì.

Trên tuyến đường dây đường dài đắt giá này, nếu mỗi một đôi dây chỉ truyền một đường thoại thì thật lãng phí. Vì thế người ta nghĩ ra cách trên một đôi đường truyền có thể truyền tải nhiều đường thoại.

Năm 1908 có người đã bắt đầu thí nghiệm truyền tải hai đường điện thoại trên một đường dây điện thoại. Năm 1918, nước Mỹ lần đầu tiên nghiên cứu chế tạo thành công điện thoại tải ba. Từ đó giấc mơ trên một đường dây điện thoại thông nhiều đường điện thoại đã được thực hiện.

Vậy thì máy điện thoại tải ba làm sao để thực hiện truyền thông tin nhiều đường thoại đây?

Phạm vi tần số âm thanh lời nói của con người trong khoảng 300 - 400 héc. Nếu đồng thời đưa âm thanh của ba người lên một đường dây điện thoại thì chúng sẽ đánh lộn nhau, không thể nghe được gì cả. Làm sao để giải được bài toán này? Người ta nghĩ tới phương thức vận tải hàng hoá trên đường sắt. Muốn chuyên chở hàng hoá đến những nơi khác nhau bằng đường sắt, chỉ cần lần lượt chất chúng lên những toa xe khác nhau để đoàn tàu chở hàng chạy đi là được. Nếu chúng ta lần lượt tại điểm chuyển phát chuyển đổi tần số âm thanh với những tần số cao thấp khác nhau, rồi đưa chúng lên đường dây điện thoại để truyền tải. Mấy loại âm thanh vậy là đã có thể cùng một đường dây điện thoại, ai đi đường nấy, không làm ảnh hưởng đến nhau đó sao? Khi đến với đối phương, điểm tiếp nhận lại “chuyển xuống” những tín hiệu lời nói cần thiết từ tần số tải ba, khôi phục nguyên dạng rồi đưa tới người nghe. Trong quá trình này, tín hiệu nói phải trải qua nhiều lần biến đổi mới đến được đối phương. Hai bên đàm thoại căn bản không cảm thấy được, nó cũng tựa như là gọi điện thoại bình thường vậy. Loại tín hiệu lời nói này qua xử lí biến đổi tần số và phương thức thông tin truyền tải nhiều đường điện thoại trên cùng một đường dây điện thoại ta gọi là thông tin tải ba.

Cũng giống như đoàn tàu hoả chạy trên đường sắt phải chịu tác dụng của lực ma sát và lực cản của không khí, tín hiệu điện thoại khi truyền tải trên đường dây đường dài cũng sẽ gặp lực cản, năng lượng bị tiêu hao liên tục, tín hiệu mỗi lúc một yếu đi. Để cho tín hiệu không bị yếu đi trên đường dây thông tin tải ba đường dài, cứ cách một cự li nhất định người ta lại đặt một máy tăng âm để không ngừng khuếch đại tín hiệu đang suy yếu, khiến nó hăng hái hơn tiếp bước trên con đường dài này, đặng hoàn thành nhiệm vụ thông báo đường dài.

Trên khoảng đường dây điện thoại với chất liệu không đồng đều, khoảng cách truyền tải điện thoại tải ba và số đường truyền lời thoại là không thật giống nhau. Ví dụ, dây sắt chỉ có truyền tải điện thoại 12 đường thoại, còn cáp điện đồng trục thì tối đa có thể khai thông 4380 đường thoại.

Phát minh ra điện thoại tải ba (sóng mang) đã nâng cao rất nhiều tỉ suất sử dụng đường dây, tiết kiệm được đầu tư. Do khi truyền tải đã làm biến đổi tín hiệu lời nó, bởi vậy tính bảo mật của điện thoại tải ba khá tốt, khó mà nghe trộm. Những năm 50 của thế kỉ XX về sau, các nước đã áp dụng rộng rãi điện thoại tải ba cho truyền thông đường dài. Mạng truyền thông đường dài tải ba của Trung Quốc cũng đã chạy khắp các tỉnh thành từ đã lâu. Vùng biên giới xa xôi, vùng thôn quê đường dây thưa thớt cũng đã dải đường điện thoại tải ba. Thế nhưng, điện thoại tải ba là tín hiệu tương tự cùng với phát triển của kỹ thuật truyền thông, đặc biệt với sự xuất hiện của truyền thông số, tín hiệu tải ba sẽ dần dần bị thay thế bởi thông tin cáp quang.