Isto é, as informações sonoras vão em ondas, como as formadas na água do lago por uma pedra nele atirada. O que fazemos é alterar a freqüência com que as ondas passam ou a sua altura, para assim transmitir as informações desejadas. As ondas hertzianas, usadas pelas emissoras de televisão e rádio, são assim. E o sistema de telefonia geralmente é analógico, mesmo os atuais celulares (no próximo ano, começam a aparecer os celulares digitais, e já existem trabalhos para digitalização da radiofonia e da telefonia, mas é algo que ainda demora um pouco).

Por essa razão, os computadores digitais tiveram que se adaptar à realidade analógica, para a transmissão de dados. Surgiram os aparelhos MOduladores/DEModuladores, batizados com a sigla formada pelas primeiras letras dessas palavras, modem. Sua função é apenas converter (modular) o sinal digital do computador em analógico e injetá-lo na linha telefônica, e converter o sinal analógico vindo por essa linha para a linguagem binária (ou seja, demodular).

Acoplador acústico para transmitir sinais do computador para a linha telefônica
Foto: Museu da Computação da Universidade de Virgínia/EUA
E isso é exatamente tudo o que faziam os primeiros modems. Em 1960, a AT&T Dataphone lançou no mercado o primeiro modem para uso comercial. Em 1964, a American Airlines colocou em funcionamento o sistema Sabre de reservas de passagens aéreas, com 2.000 terminais em 65 cidades ligados a um par de computadores centrais. Os primeiros modems, inclusive, nem eram ligados diretamente à linha telefônica: desenvolvidos em 1966 no Instituto de Pesquisas da Universidade de Stanford por John Van Geen, os modems acústicos transformavam o sinal digital e som audível, e o alto-falante era encaixado nos bocais de um telefone comum.

Depois, surgiram os aparelhos de telefax, que juntavam o modem a um scanner para digitalizar as imagens do papel e a uma impressora térmica para colocar em papel sensível ao calor as imagens que chegassem pela linha telefônica. Nos anos 70, os modems começaram a chegar aos computadores pessoais, ainda na versão externa, depois na forma de placas com microcircuitos, instaláveis dentro do gabinete principal dos computadores.

Novas funções - Quantas vezes a linha cai, bem no meio da conversa, ou então a voz do interlocutor fica mais baixa, surgem terceiros interlocutores (linhas cruzadas) e outros problemas de comunicação? Por ser do tipo analógico, a comunicação telefônica tradicional está sujeita a todo tipo de interferências eletromagnéticas, não sendo portanto muito confiável.

Também, para diminuir o tempo de transmissão, começaram a ser usadas técnicas de compressão de dados: através de certos métodos matemáticos (os algoritmos), todos os dados repetidos eram transformados num código, diminuindo o volume de informação a transmitir. Para que um modem entendesse os códigos transmitidos pelo outro, surgiram os protocolos de comunicação.

Velocidade - Por isso, tanto no aparelho de fax como no computador, antes da transmissão começar efetivamente, existe uma espécie de diálogo entre o modem transmissor e o receptor. Nesse diálogo, eles estabelecem a velocidade (medida em bits por segundo - bps ou seu múltiplo kbps - ou em bauds) com que o modem do destino consegue receber os dados, o algoritmo que será utilizado na compressão desses dados, o parâmetro para verificação e correção de erros. Um dos padrões básicos é o padrão de códigos Hayes para a comunicação do computador com o modem, enquanto o RS-232C foi definido em 1969 para as conexões elétricas entre computador e linha telefônica.

A velocidade do modem pode ser medida em bits por segundo (bps) ou seu múltiplo kbps. Outra forma de calcular a velocidade é em bauds, medida de velocidade física que inclui outros sinais e símbolos, além dos bits. O resultado em bauds é um número superior ao superior ao de bps, por isso é que se recomenda que no Windows (que utiliza bauds)  o modem seja configurado com a maior velocidade possível. 

A negociação automática entre o modem transmissor e o receptor começa pela maior velocidade determinada e vai baixando para a maior velocidade possível. Registre-se ainda que há modems que operam em velocidades diferentes para cada função, podendo alguns transmitir dados em 28.800 bps e fax em até 14.400 (o normal hoje é 9.600 bps), e alguns transmitem com velocidade maior do que podem receber os dados.

Os modernos modems podem trabalhar com diferentes protocolos, inclusive os padrões para transmissão e recepção de fax, voz e imagens em movimento (das câmaras de videoconferência), em alguns casos simultaneamente. É por isso que se pode passar ou receber fax via computador, ou até usar o microfone e o auto-falante ligados ao micro para conversar, como se estivéssemos usando um telefone comum.

Portas - Os modems, na verdade, não se comunicam diretamente com o processador central. Mesmo quando têm a forma de placas instaladas internamente no computador, eles usam portas de comunicação serial (diferentes das paralelas, porque na porta serial os dados passam em fila indiana, um por um, e na paralela - usada principalmente pelas impressoras - passam diversos bits de cada vez).  São basicamente as portas COM1, COM2, COM3 e COM4.

Devido a detalhes estruturais dos computadores, essas portas possuem níveis de prioridade de acesso, conhecidos como IRQs, que devem ser diferentes. Para não aprofundar muito esta explicação, basta registrarmos que se dois equipamentos tentarem transmitir ao mesmo tempo e com o mesmo nível de prioridade, o sistema trava, pois não tem como saber se determinada informação veio de um ou de outro.

Este é um dos grandes aborrecimentos dos usuários de computador, que - devido a essa arquitetura ultrapassada - enfrentam às vezes horas e dias perdidos em busca de uma configuração que não apresente conflitos. Até porque as portas também têm seus padrões (UART), e os modems devem estar adequados a elas.

Num futuro relativamente distante, todas as comunicações - telefone, rádio, televisão - serão digitais, e nessa hora os modems perderão sua função principal, já que os dados poderão ter comunicação direta com as portas seriais (ou suas equivalentes no futuro).

Ainda assim, é possível que um outro tipo de modem sobreviva: o que transforma os dados digitais em sinais luminosos, para viajarem pelos cabos de fibra óptica, como os que ligam as redes telefônicas entre São Paulo e Rio de Janeiro. Embora não seja impossível que, nessa época, a própria arquitetura interna do computador já preveja a transmissão dos dados via cabos ópticos, até entre seus componentes internos...