Előkiemelés

Az előkiemelés (preemfázis) a magashangok szándékos, szabványos kiemelése.^[1]

Preemfázis (felvételkor vagy adáskor) és deemfázis (lejátszáskor vagy vételkor)

Az előkiemelés inverz művelete az utóelnyomás vagy utókiegyenlítés (deemfázis).^[2]

Mind az előkiemelés, mind az utóelnyomás mértékét szabványok szabályozzák, hiszen az utóelnyomás után ugyanazt a hangot kell visszakapnunk, mint ami előkiemelés előtt bekerült a rendszerbe.

Az előkiemelés-utóelnyomás célja:

• zajszűrés
• statikus spektrális torzítások kiegyenlítése

Az előkiemelés mértéke[3]

Az előkiemelés mértékének (τ) meghatározására μs nagyságrendű időállandót használnak.

A hangfrekvenciás jel előkiemelésének karakterisztikája egy adott időállandójú, RC tag (ellenállás-kondenzátor) karakterisztikájával jellemezhető.

Az előkiemelés és az utóelnyomás jelleggörbéje a 0dB értéknél keresztezik egymást egy f_c frekvencián. Az fc frekvencia értéke a τ értékéből levezethető.

τ (µs)	fc (Hz)
7958	20
3183	50
1592	100
318	500
200	796
140	1137
120	1326
100	1592
90	1768
75	2122
70	2274
50	3183
35	4547
25	6366
17,5	9095
15	10610

Megvalósítása

Az előkiemelés és az utóelnyomás legegyszerűbben passzív négypólusokkal is megvalósítható.

${\displaystyle \tau =R_{1}C_{1}=R_{2}C_{2}}$

${\displaystyle f_{0}={\frac {1}{2\pi R_{1}C_{1}}}={\frac {\omega _{0}}{2\pi }};\tau ={\frac {1}{\omega _{0}}}}$

${\displaystyle \tau ={\frac {1}{2\pi \cdot f_{c}}}}$

Az előkiemelést differenciáló alaptagnak, az utóelnyomást integráló alaptagnak is tekinthetjük.^[4]

Az előkiemelés és az utóelnyomás megvalósítására a gyakorlatban lényegesen bonyolultabb áramköröket alkalmaznak, különösen az analóg hangrögzítésnél fellépő zajok és spektrális torzulások kiküszöbölésére.

Alkalmazási területei

Rádiófrekvenciás hangátvitel

A lila zaj spektruma

A rádiófrekvenciás hangátvitel során a hangjel adóba történő bejuttatása és a vevőből történő leválasztása között összetett utat jár be, melynek során számottevő zaj keletkezik. A

• modulátorban
• adóvégfokban
• átviteli közegben
• rádiófrekvenciás előerősítőben
• demodulátorban

keletkezett zajok összegződnek. Az így keletkezett zaj spektrumképe nem egyenletes, hanem a hangfrekvenciával arányosan növekszik, ún. lila zaj keletkezik.

Az előkiemelést-utóelnyomást leginkább frekvenciamodulált atvitelnél használják. FM üzemben a vevőkészülék hangszórójából magas hangú, sistergő zaj hallatszik. E zavaró zaj csökkentése céljából a vevőkészülékben a magas hangokat csillapítják. Ahhoz viszont, a magas hangoknak a vevőben való elnyomása ellenére az átvitel frekvenciahű legyen, az adóban a magas hangokat még a frekvenciamodulátorra bocsátás előtt ugyanilyen mértékben kiemelik. Ez az alapsávi előkiemelés, vagy preemphasis.^[5]

Előkiemelés során a modulátorba bejuttatott hang spektrumát a lilazajjal megegyező görbe szerint megváltoztatják, vagyis a magas hangokat kiemelik.

A vevőben a demodulátorból kijövő hangon utóelnyomást végeznek, abból a célből, hogy ugyanolyan spektrumú hangot kapjanak vissza, mint amit az adóoldalon az adóba bejuttattak.

Utóelnyomásnál az előkiemeléssel ellentétes görbéjű szűrőt alkalmaznak, így megszűnik a lilazaj anélkül, hogy az eredeti, adóba bejuttatott hang az átvitel során módosulna.

Digitális alapú hangátvitelnél szükségtelen előkiemelést-utóelnyomást használni.^[5]

Frekvenciamodulált átvitel esetén

• Európában τ=50 μs
• az USA-ban τ=75 μs

előkiemelést alkalmaznak.^[3]

Analóg hangrögzítés

Egy kompakt kazetta zajának és a rajta rögzíthető jelnek a frekvenciamenete

Hangrögzítés során a felvevőegységben előkiemelést, a visszajátszó egységben pedig utóelnyomást használnak. Az eljárás célja:

• A hangrögzítőben, hangszedőben, keletkező zajok kiszűrése
• A hanghordozóban keletkező zajok szűrése, spektrumtorzítások korrekciója.

A hangrögzítes során keletkező zajkép és átviteli karakterisztika függ a hanghordozó fajtájától. Az előkiemelés-utóelnyomás más-más paraméterekkel történik

• hanglemeznél (RIAA-korrekció, tűzörejszűrés)
• Szalagos magnetofonnál
• vasoxid alapú magnókazettánál
• krómoxid alapú magnókazettánál

Digitális alapú hangrögzítésnél az előkiemelés-utóelnyomás technológiája okafogyottá vált.