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Forum: HF, Funk und Felder FM Preemphasis


Autor: Mathematiker (Gast)
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Hallo,

Ich habe mal ne Frage theoretischer art.
Bei der Frequenzmodulation ist es so, dass
der Frequenzhub proportional zur Amplitude des zu
modulierenden Signals ist.
Nun ist es jedoch so, dass es eine Preemphasis und eine Deemphasis gibt.
Bei der Preemphasis werden werden Höherfrequente Signalanteile
angehoben.
Dass bedeutet, dass letztendlich die Amplitude des gesamten Signales
steigt.
Dass hat zur Folge, dass mit der Preemphasis und Deemphasis
Das Signal nicht mehr unbedingt proportional zum Frequenzhub sein muss.
Liege ich da richtig?

Und ich noch mal eine weitere Frage zur Dynamik-Kompression.
Aktuelle Soundkompressoren versuchen durch Phasenverschiebung
eine Dynamik gewinn zu erreichen.
Oft ist es so, dass diese SoundProzessoren, auch schon das Signal
Modulieren
können.
nun Frage ich mich wie die Preemphasis dort eine Rolle spielt.
Ich stelle mir folgende Reihenfolge vor.

Signal -> Preemphasis -> DynamikKompression -> frequenzModulation ->
....

Aber es wäre aber auch möglich dass die Reihen so lautet:

-> Signal -> DynamikKompression -> Preemphasis -> frequenzmodulation.


Ich sage schon mal danke für alle Antworten.

Autor: Bernhard (Gast)
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>Bei der Frequenzmodulation ist es so, dass
>der Frequenzhub proportional zur Amplitude des zu
>modulierenden Signals ist.

Du meinst das Richtige, allerdings bezeichnet man als Frequenzhub nicht 
einen Momentanwert, sondern das Maximum. Ein Frequenzhub von 75 kHz 
bedeutet also, dass maximal bis +/- 75  kHz ausgesteuert wird.

>Dass hat zur Folge, dass mit der Preemphasis und Deemphasis
>Das Signal nicht mehr unbedingt proportional zum Frequenzhub sein muss.
>Liege ich da richtig?

Nein, für jede einzelne Modulationsfrequenz gilt immer noch 
Proportionalität. Wenn die Amplitude eines modulierenden Signales 
verändert wird, verhält sich die 'Schwankung' der Frequenz proportional 
dazu. Die Preemphasis und Deemphasis Filter sind linear. Die 
Proportionalität würde erst durch die Dynamikkompression gestört.

Ich kann dir aber nicht sagen, wie die Reihenfolge senderseitig 
aussieht. Ich nehme an, dass es keinen großen Unterschied macht.

Autor: Mathematiker (Gast)
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Danke für die Antwort.

Interessant, dann ist jede einzelne Modulationsfrequenz
proportional. Das ist ein wichtiger Hinweis.

Wenn jedes einzelne Modulationssignal Proportional ist,
bedeutet dass ja noch nicht, dass das gesamte Signal Proportional ist.
Denn ein signal mit niedriger frequenz braucht in der Preemphasis
nicht angehoben zu werden.
Allerdings werden Signale mit höheren Frequenzen schon angehoben.
Das bedeutet, dass für unterschiedliche Signale unterschiedliche 
Proportionalitätsfaktoren entstehen.
Dashalb ist das gesamte Signal in der Summe nicht unbedingt 
Proportional.

Ich habe deine Antwort folgendermaßen verstanden:

nehmen wir an, wir haben folgendes Signal gegeben:

Das ist ein Signal dargestellt als Fourier-Reihe.
Ich hatte keine lust die cosinus/sinus Funktionen auszuschreiben,
deshalb habe ich sie einfach mal mit phi_n abgekürzt.
Die Proportionalität des Signals mit dem frequenzhub bedeutet nun 
folgendes.

wobei ich mit k den Proportionalitätsfaktor meine.
Ich habe den Hub mit s indiziert, damit
klar ist, dass der Hub von dem Signal abhängt.

Du sagtest jede einzelne Modulationsfrequenz ist proportional.
Das bedeutet nix anderes als folgendes.

natürlich bekommt jede Frequenz eine andere Proportionalitätskonstante,
denn niedrig frequente Signale werden nicht angehoben, die 
hochfrequenten schon. So wie es halt in der Preemphase gemacht wird.

dass bedeutet insgesamt, dass ich nach preemphase folgenden insgesamten
Frequenzhub habe.

Das Ergebnis erhält man indem man die linearität der Preemphase 
ausnutzt.
Hat irgendjemand Einwände? habe ich da was falsch gemacht?
Irgendwie kann das nämlich so nicht stimmen.

Autor: Mathematiker (Gast)
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Ich muss mich selber korrigieren.

Es muss in Wirklichkeit für die einzelnen Frequenzanteile heissen :

ändert aber nix, dass das signal immernoch nicht proportional ist.

Autor: Bernhard (Gast)
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>Dashalb ist das gesamte Signal in der Summe nicht unbedingt
>Proportional.

Warum nicht? Man kann doch jedes Signal in seine Frequenzanteile 
(=Fourierkoeffizienten) zerlegen, wenn bei jeder Frequenz Linearität 
herrscht, dann wird auch das Gesamtsignal in seiner Summe linear 
übertragen.

Wenn y(a)=b und y(c)=d dann gilt y(a+c)=b+d für ein lineares System.

Autor: Ralph Berres (Gast)
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In einem normalen NF-Spektrum eines Musiksignales sind die tiefen 
Frequenzen mit weit höheren Pegel vorhanden als die hohen Frequenzen.
Somit würde man bei linearer Übertragung eine Menge an Störabstand der 
hohen Frequenzen verschenken. Aus diesen Grunde werden bei analogen UKW 
Rundfunksendern die hohen Frequenzen mit der Preemphasis angehoben und 
im Empfänger mit der Deemphasis wieder um den gleichen Betrag abgesenkt.
Dieses wird mit einen simplen RC Glied bewerkstelligt. Die Zeitkonstante 
des RC Gliedes beträgt in Europa glaube ich 50 uSek und in der USA 75 
uSek.
Die Preemphasis ist vor dem Stereocoder angesiedelt, beim Empfänger nach 
dem Stereodecoder. Der Signal Rauschabstand verbessert sich dadurch um 
etwa 12 dB.

Ralph Berres

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