Aqui está uma resposta que não envolve muita teoria da informação ou terminologia técnica:
Os dispositivos, sejam eles telefones ou modems, se comunicam pelas linhas telefônicas enviando eletricidade pela linha. A informação é codificada alterando os níveis de eletricidade no fio. Em uma linha de voz, esses níveis alterados correspondem aos ruídos que você está fazendo no microfone.
Qualquer coisa que se comunique em um fio, de um telégrafo a um cabo Ethernet de 1 Gbits / s, no final, se comunica colocando pulsos de eletricidade no fio que a outra extremidade pode detectar.
Quanto mais informações você desejar enviar pelo fio, mais rápido precisará variar os sinais elétricos. O código Morse envolve apenas algumas alterações por segundo, uma conversa por voz pode envolver a alteração dos sinais milhares de vezes por segundo, e a Ethernet de alta velocidade pode envolver dezenas de milhões de alterações por segundo.
Quanto mais mudanças por segundo você tiver, mais difícil terá que ser o circuito intermediário e mais blindados os fios, pois interrupções transitórias diversas causam mais problemas nos sinais de frequência mais alta.
Quando o sistema telefônico foi originalmente montado no final do século 19 / início do século 20, a primeira pergunta foi: quão bom devemos ser? Foi determinado que, desde que você consiga lidar com pelo menos 6800 alterações por segundo (um sinal de até 3400 Hz), o áudio audível será emitido, embora pareça um pouco atrofiado - e é por isso que os telefones não soa o mesmo que uma conversa normal. Isso funcionou bem por cem anos ou mais.
À medida que os computadores se tornaram populares, as pessoas começaram a usar modems que produziam sons na linha que correspondiam a uns e zeros, mas os sons tinham que corresponder à faixa de frequências na voz humana, limitando-os a alguns kbits / s. À medida que as coisas melhoravam, elas atingiram o limite do que uma linha telefônica pode transmitir; esse limite é de cerca de 32 kbits / s, mas um simples hack foi implementado rapidamente para aumentar até 56 kbits / s.
Naquela época, as pessoas também perceberam que era possível usar um cabo telefônico curto para enviar sinais de frequência muito mais alta - até algumas milhas quando tudo funcionava corretamente, mas certamente não as dezenas de milhas que um sinal telefônico comum poderia percorrer. Por terem equipamentos especiais no final da companhia telefônica e um modem DSL no final do assinante, eles poderiam enviar esses sinais especiais de alta frequência pela 'última milha' através de linhas telefônicas que nunca foram realmente destinadas a eles.