Działanie Przyłącze lokalne publicznej komutowanej sieci telefonicznej (PSTN, ang. public switched telephone network) projektowane było dla komunikacji głosowej i sygnalizacji, w postaci najstarszych, podstawowych usług telefonicznych POTS (ang. plain old telephone service); pojęcie transmisji danych nie było wtedy znane. Z przyczyn ekonomicznych system telefoniczny przesyła sygnał mowy ograniczając zakres częstotliwości do przedziału pomiędzy 300 a 3400 Hz – taki zakres częstotliwości jest wystarczający do dobrego zrozumienia ludzkiej mowy. Usługi wykorzystujące modemy w sieci telefonicznej są ograniczone przepustowością kanału telefonicznego.
W lokalnych centralach telefonicznych mowa jest próbkowana z częstotliwością 8000 Hz, kodowana w formie 8-bitowego sygnału i przesyłana dalej w postaci strumienia danych 64 kb/s. Zgodnie z twierdzeniem o próbkowaniu pozwala to na przesyłanie sygnału o maksymalnej częstotliwości 4000 Hz. Ponieważ wyższe częstotliwości dźwięku nie niosą żadnych użytecznych informacji o mowie, więc nie są przepuszczane przez sieć telefoniczną (zostają odfiltrowane).