Diverse gamme di segnali lungo lo spettro elettromagnetico (EM) sono classificate in base alla dimensione delle loro lunghezze d’onda. Questi includono le bande visibile, a microonde e radio. La frequenza vocale si riferisce sia alla gamma audio della trasmissione vocale maggiormente rilevabile dall’orecchio umano, sia alla banda di frequenza vocale utilizzata dalle reti di telecomunicazioni per la trasmissione del parlato. Questa banda generalmente va da 300 hertz (Hz) in su fino a circa 3000-4000 Hz.
La telefonia è nata per trasmettere la voce, ma è cresciuta per accogliere altri tipi di segnali come fax, telegrafo e trasmissioni digitali. Grazie all’intelligenza dietro l’orecchio umano nella comprensione e nell’analisi del parlato, la comunicazione vocale può avvenire su una gamma dinamica più ampia rispetto ai dati digitali. Il trasferimento di dati su linee di trasmissione del parlato umano richiede la modifica dei parametri di trasmissione. Ciò può includere l’uso della tecnologia modulatore-demodulatore (modem), che essenzialmente traduce i dati in toni analogici. Le reti in fibra, invece, traducono le comunicazioni vocali e di dati in rapidi impulsi di luce.
Le bande di comunicazione sono suddivise in tre gradi: banda stretta, banda vocale e banda larga. La banda stretta trasporta segnali fax e telescriventi da 0 a 300 Hz. La banda vocale, o banda di frequenza vocale, opera tra 300 e 4000 Hz per ospitare una gamma più ampia di dati su servizi di linea telefonica e affittata.
La banda larga consente trasmissioni oltre i 4000 Hz. Questi possono raggruppare canali vocali di trasmissione analogica. La trasmissione digitale di voce e dati completa queste tecniche di trasmissione punto-punto.
L’udito umano si verifica in un intervallo tra 20 Hz e 20 kilohertz (kHz); è più forte tra 300 Hz e 5 kHz. I maschi adulti possono parlare da 85 a 180 Hz, mentre le femmine adulte comunicano da 165 a 255 Hz. La larghezza di banda nella telefonia si verifica spesso intorno ai 4 kHz, tuttavia, comprese le bande di guardia. Questo può ospitare singoli segnali di frequenza vocale che sono raggruppati insieme in trasmissioni a banda larga.
La banda di frequenza ultrabassa tra 300 e 3000 Hz comprende l’energia acustica in banda base o la larghezza di banda da zero a massima per le trasmissioni vocali. Questa banda è chiamata frequenza vocale (VF) o banda vocale. Per le comunicazioni digitali, è possibile campionare il numero di volte al secondo di trasmissione della frequenza vocale, oppure la sua frequenza di campionamento è tipicamente di 8 kHz.
Questo è noto come modulazione del codice a impulsi (PCM), la rappresentazione digitale dei segnali vocali analogici. In altre parole, queste allocazioni di larghezza di banda consentono alle voci umane di condividere gli stessi canali di trasmissione, con interferenze minime, di altri tipi di dati. I messaggi possono essere inviati intatti e amplificati all’interno della gamma uditiva dell’orecchio umano.