Le son de la ligne téléphonique, illustré

Si vous vous êtes déjà connecté à l’internet avant les années 2000, vous vous souvenez probablement du son particulier que cela produisait. Mais bien qu’il soit devenu si familier, il est resté un mystère pour la plupart d’entre nous. Que signifient ces sons ?

Comme beaucoup le savent déjà, ce que vous entendez est souvent appelé une handshake (poignée de main), le début d’une conversation téléphonique entre deux modems. Les modems tentent de trouver un langage commun et de déterminer les faiblesses du canal téléphonique destiné à l’origine à la parole humaine.

Vous trouverez ci-dessous un spectrogramme de la poignée de main audio. J’ai étiqueté certains signaux en fonction de la partie qui les a transmis et j’ai également mis une explication concise ci-dessous.

Bonjour, est-ce que c’est un modem ?

La première chose que nous entendons dans cet exemple est une tonalité, la même que celle que vous entendriez en décrochant votre téléphone fixe. Le modem sait maintenant qu’il est connecté à une ligne téléphonique et qu’il peut composer un numéro. Le numéro est signalé au réseau par un code DTMF (Dual Tone Multiple Frequency), le même son que celui qu’émet un téléphone lorsqu’il compose un numéro.

Le modem distant répond avec une tonalité distincte que notre modem appelant peut reconnaître. Ils échangent ensuite de courtes salves de données binaires pour déterminer quel type de protocole est approprié. C’est ce qu’on appelle une transaction V.8 bis.

Suppression des échos

Les modems doivent maintenant résoudre le problème de la suppression de l’écho. Lorsque les humains parlent, un seul d’entre eux parle généralement tandis que l’autre écoute. Le réseau téléphonique exploite ce fait et coupe temporairement le canal de retour pour supprimer tout écho déroutant de la propre voix de l’interlocuteur.

Les modems n’aiment pas du tout cela, car ils peuvent très bien parler en même temps (c’est ce qu’on appelle le full-duplex). Le modem répondeur émet alors une tonalité de réponse spéciale qui désactive les circuits de suppression d’écho sur la ligne. Cette tonalité comporte également des « snaps » périodiques (transitions de phase à 180°) qui visent à désactiver un autre type de circuit appelé annuleur d’écho.

Trouver une modulation adaptée

Les modems vont maintenant dresser la liste des modes de modulation qu’ils prennent en charge et essayer d’en trouver un que les deux connaissent. Ils sondent également la ligne avec des tonalités de test pour voir comment elle réagit à des tonalités de différentes fréquences, et dans quelle mesure elle atténue le signal. Ils échangent les résultats de leurs tests et décident d’une vitesse adaptée à la ligne.

Assez de bavardages !

Après cela, les modems passeront aux données brouillées. Ils font passer leurs données par une formule de brouillage spéciale avant la transmission afin de rendre leur vitesse de distribution plus régulière et de s’assurer qu’il n’y a pas de schémas sous-optimaux pour le transfert. Ils s’écoutent les uns les autres en envoyant une série de 1 binaires et ajustent leurs égalisateurs pour former de manière optimale le signal entrant.

Peu de temps après, le haut-parleur du modem se met en mode silencieux et les données peuvent être transmises par la connexion.

Mais pourquoi ?

Pourquoi était-il audible ? Pourquoi pas, pourrait-on se demander. À l’époque, les lignes téléphoniques étaient utilisées pour l’audio. Les premiers modems utilisaient même le récepteur téléphonique comme le font les humains, en parlant dans l’embout buccal, jusqu’à ce que de nouveaux modems soient développés, qui pouvaient se connecter directement à la ligne téléphonique. Même à cette époque, l’idée de ne pas entendre ce qui se passe sur une ligne téléphonique était assez nouvelle, et les modems exposaient par défaut l’utilisateur à l’audio de la poignée de main. Et au cas où vous appelleriez accidentellement un humain, vous auriez encore le temps de décrocher le téléphone et d’expliquer la situation.

Tout ce que vous aviez à faire pour faire taire la poignée de main était d’envoyer la commande ATM0 sur la ligne série avant de composer le numéro.

Thanks Oona Räisänen !