ในด้านการประมวลผลสัญญาณ การ เน้นความถี่ล่วงหน้า ( pre-emphasis)เป็นเทคนิคที่ใช้ป้องกันสัญญาณรบกวนและการสูญเสียที่คาดการณ์ไว้ แนวคิดคือการเพิ่มความถี่ในช่วงที่ไวต่อสัญญาณรบกวนและการสูญเสียมากที่สุดก่อน เพื่อให้หลังจากกระบวนการที่มีสัญญาณรบกวนและการสูญเสีย (การส่งสัญญาณผ่านสายเคเบิล การบันทึกเทป...) จะสามารถกู้คืนข้อมูลจากช่วงความถี่นั้นได้มากขึ้น การลดความถี่ที่เพิ่มขึ้นจากการเน้นความถี่ล่วงหน้าเรียกว่าการลดความถี่ (de-emphasis ) ซึ่งจะลดความถี่ที่เพิ่มขึ้นกลับไปสู่ระดับความแรงเดิม

การเน้นความถี่ (Emphasis) มักใช้กันทั่วไปในหลาย ๆ ด้าน ตั้งแต่การออกอากาศวิทยุ FM ( การปรับปรุงการเน้นความถี่ล่วงหน้า ) และ แผ่นเสียง ไวนิล (เช่นLP ) ไปจนถึงPCI Expressตัวอย่างเช่น อาจมีการเน้นส่วนประกอบสัญญาณความถี่สูงเพื่อสร้างดัชนีการมอดูเลชั่น ที่เท่าเทียมกันมากขึ้น สำหรับสเปกตรัมความถี่ที่ส่ง และด้วยเหตุนี้จึงได้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน ที่ดีขึ้น สำหรับ ช่วงความถี่ทั้งหมด

ในการประมวลผลสัญญาณเสียง อิเล็กทรอนิกส์ การเพิ่มความถี่ (pre-emphasis) หมายถึงกระบวนการของระบบที่ออกแบบมาเพื่อเพิ่ม ขนาดของ ความถี่บางความถี่ (โดยปกติจะเป็นความถี่สูง) เมื่อเทียบกับขนาดของความถี่อื่นๆ (โดยปกติจะเป็นความถี่ต่ำ) ภายในย่านความถี่หนึ่ง เพื่อปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนโดยรวม โดยลดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์จากปรากฏการณ์ต่างๆ เช่นการลดทอน การบิดเบือนหรือการอิ่มตัวของสื่อบันทึกในส่วนถัดไปของระบบ การทำงานในทางตรงกันข้ามเรียกว่า การลดความถี่ (de-emphasis) และระบบโดยรวมเรียกว่า การเน้นความถี่ (emphasis)

การเน้นความถี่ล่วงหน้า (Pre-emphasis) ทำได้โดยใช้เครือข่ายเน้นความถี่ล่วงหน้าซึ่งโดยพื้นฐานแล้วคือตัวกรอง ที่ปรับเทียบแล้ว การตอบสนองความถี่จะถูกกำหนดโดยค่าคงที่เวลา พิเศษ ความถี่ตัดสามารถคำนวณได้จากค่านั้น

การเน้นความถี่สูง (Pre-emphasis) มักใช้ในด้านโทรคมนาคมการบันทึกเสียงดิจิทัลการตัดแผ่นเสียงการส่งสัญญาณวิทยุ FM และการแสดงสเปกโตรแกรมของสัญญาณเสียงพูด ตัวอย่างหนึ่งคือ เส้นโค้ง การปรับสมดุลเสียง RIAA บน แผ่นเสียงไวนิล 33 รอบต่อนาทีและ 45 รอบต่อนาทีอีกตัวอย่างหนึ่งคือระบบลดเสียงรบกวน Dolbyที่ใช้กับเทปแม่เหล็ก

การเน้นความถี่ ล่วงหน้า (Pre-emphasis) ถูกนำมาใช้ใน เครื่องส่งสัญญาณแบบ การมอดูเลชั่นความถี่หรือการมอดูเลชั่นเฟสเพื่อปรับสมดุลกำลังขับของสัญญาณ มอดูเลชั่น ในแง่ของอัตราส่วน การเบี่ยงเบน กระบวนการ ดีมอดูเลชั่ น ของตัวรับสัญญาณประกอบด้วยวงจรผกผันที่เรียกว่าวงจรดี-เน้นความถี่ (De-emphasis network) เพื่อคืนค่าการกระจายกำลังของสัญญาณดั้งเดิม

ในด้านโทรคมนาคมการลดความถี่ (de-emphasis)เป็นส่วนเติมเต็มของการเพิ่มความถี่ (pre-emphasis) ในระบบลดเสียงรบกวนที่เรียกว่าการเน้นความถี่ (emphasis) การลดความถี่เป็นกระบวนการของระบบที่ออกแบบมาเพื่อลดขนาดของความถี่บางความถี่ (โดยปกติจะเป็นความถี่สูง) เมื่อเทียบกับขนาดของความถี่อื่นๆ (โดยปกติจะเป็นความถี่ต่ำ) ภายในย่านความถี่หนึ่ง เพื่อปรับปรุงอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนโดยรวม โดยลดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์จากปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การลดทอน การบิดเบือน หรือการอิ่มตัวของสื่อบันทึกในส่วนถัดไปของระบบ

ค่าคงที่เวลาพิเศษจะกำหนด เส้นโค้ง การตอบสนองความถี่ซึ่งสามารถใช้ในการคำนวณความถี่ตัดได้

แม้ว่าจะไม่ค่อยได้ใช้ แต่ก็มีความสามารถในการเน้นเสียงมาตรฐานใน การทำมาสเตอร์ ซีดี Red Bookเนื่องจากเครื่องเล่นซีดีเดิมทีใช้ตัวแปลง 14 บิตราคาประหยัด จึงมีการกำหนดคุณสมบัติการเน้นเสียงล่วงหน้าเพื่อชดเชยสัญญาณรบกวนจากการควอนไทเซชันหลังจากที่ประหยัดต้นทุนจนสามารถใช้ 16 บิตได้เต็มรูปแบบ สัญญาณรบกวนจากการควอนไทเซชันก็ไม่ใช่ปัญหาใหญ่ แต่การเน้นเสียงยังคงเป็นตัวเลือก การเน้นเสียงล่วงหน้านี้อธิบายว่าเป็นตัวกรองลำดับที่หนึ่งที่มีอัตราขยาย 10 dB (ที่ 20 dB/decade) และค่าคงที่เวลา 50 μs และ 15 μs ^{[ 1 ]}

ในการส่งข้อมูลแบบอนุกรมการเน้นย้ำจะใช้เพื่อปรับปรุงคุณภาพสัญญาณที่เอาต์พุตของช่องทางการสื่อสารในการส่งสัญญาณด้วยอัตราข้อมูลสูง สื่อกลางในการส่งอาจทำให้เกิดการบิดเบือน ดังนั้นจึงใช้การเน้นย้ำเพื่อบิดเบือนสัญญาณที่ส่งเพื่อแก้ไขการบิดเบือนนี้ เมื่อทำอย่างถูกต้อง จะทำให้ได้สัญญาณที่ได้รับซึ่งคล้ายกับสัญญาณต้นฉบับหรือสัญญาณที่ต้องการมากขึ้น ทำให้สามารถใช้อัตราข้อมูลที่สูงขึ้นหรือทำให้เกิดข้อผิดพลาดของบิตน้อยลง ช่องสัญญาณในโลกแห่งความเป็นจริงส่วนใหญ่มีการสูญเสียที่เพิ่มขึ้นตามความถี่^{[ 2 ] : 6} (โดยพื้นฐานแล้วเป็นตัวกรองความถี่ต่ำ) ดังนั้นการเน้นย้ำจึงจำเป็นต้องกลับผลกระทบนี้ (ทำหน้าที่เป็นตัวกรองความถี่สูง) ^{[ 2 ] : 8} ทำให้การเน้นย้ำเป็นรูปแบบหนึ่งของการปรับสมดุลซึ่งดำเนินการที่ด้านส่งของช่องสัญญาณ

การเน้นความถี่สามารถทำได้โดยการเพิ่มความถี่สูง (pre-emphasis ซึ่งก็คือการเพิ่มแอมพลิจูดของบิตการเปลี่ยนผ่าน) หรือการลดความถี่ต่ำ (de-emphasis ซึ่งก็คือการลดแอมพลิจูดของบิตที่ไม่ใช่การเปลี่ยนผ่าน) ทั้งสองวิธีมีผลสุทธิเหมือนกันคือทำให้การตอบสนองความถี่ของระบบราบเรียบขึ้น โดยทั่วไปแล้ว de-emphasis จะสะดวกกว่าในการใช้งานในวงจรจริง เนื่องจากต้องการเพียงแค่การลดทอน ไม่ใช่การขยาย^{[ 2 ] : 9} มาตรฐานข้อมูลอนุกรมที่เป็นที่รู้จักกันดี เช่นPCI Express , SATAและSASกำหนดให้สัญญาณที่ส่งต้องใช้ de-emphasis

เมื่อช่องสัญญาณที่มีการสูญเสียมีความยาวมากขึ้น การลดทอนความถี่สูงจะยิ่งแย่ลง และสัญญาณจะบิดเบี้ยวมากขึ้นเรื่อยๆ

ในการสาธิตด้านล่างนี้ รูปแบบการทดสอบ PRBS-9 ขนาด 5 Gbps ถูกส่งผ่านลายวงจรพิมพ์ (PCB) ที่มีความยาวต่างกันบนวัสดุ FR-4 มาตรฐาน

	55 มม.	300 มม.

ในบางจุด ขึ้นอยู่กับรายละเอียดเฉพาะของช่องสัญญาณ ตัวส่ง และตัวรับสัญญาณ สัญญาณอาจบิดเบี้ยวมากเกินไปจนตัวรับไม่สามารถตีความได้อย่างถูกต้อง และการเชื่อมต่อจะประสบกับอัตราข้อผิดพลาดสูงหรือล้มเหลวโดยสิ้นเชิง การเน้นย้ำเป็นวิธีหนึ่งในการแก้ไขการบิดเบี้ยวนี้และช่วยให้การสื่อสารประสบความสำเร็จผ่านช่องสัญญาณดังกล่าว

การลดทอนสัญญาณสามารถทำได้โดยใช้วงจรกรองความถี่สูงแบบอนาล็อกขนานกับตัวลดทอนสัญญาณ วิธีนี้จะลดทอนสัญญาณโดยรวมลงในปริมาณคงที่ จากนั้นจึงปล่อยให้พลังงานส่วนเกินผ่านตัวลดทอนสัญญาณไปเมื่อสัญญาณเปลี่ยนแปลง ผลลัพธ์ที่ได้คือสัญญาณพุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในแต่ละช่วงการเปลี่ยนแปลง ตามด้วยการลดลงแบบเอ็กซ์ponential จนถึงระดับความแรงคงที่

ในการสาธิตด้านล่างนี้ รูปแบบทดสอบ PRBS-9 ขนาด 5 Gbps ถูกส่งผ่านช่องสัญญาณ FR-4 ขนาด 300 มม. โดยมีการเพิ่มระดับการลดทอนสัญญาณ (de-emphasis) ขึ้นเรื่อยๆ โปรดสังเกตว่าเมื่อเพิ่มระดับการเน้นสัญญาณ (emphasis) ความแรงของสัญญาณจะลดลง

	0 เดซิเบล	6 เดซิเบล	12 เดซิเบล

แตกต่างจากสถาปัตยกรรม FIR ที่กล่าวถึงในส่วนถัดไป การเน้นแบบอนาล็อกทำให้รูปร่างของสัญญาณเกิน (overshoot) นั้น *เป็นอิสระ* จากอัตราบิตของสัญญาณ ดังนั้น ที่อัตราข้อมูลต่ำ แอมพลิจูดของบิตทั้งหมดจะไม่เพิ่มขึ้น แต่จะเพิ่มขึ้นเฉพาะส่วนขอบเท่านั้น ในตัวอย่างด้านล่างนี้ มีการใช้ระดับการเน้นที่มากเกินไปโดยเจตนาเพื่อให้มองเห็นสัญญาณเกินได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

	1.25 Gbps	5 Gbps

การใช้งานทั่วไปอย่างหนึ่งของการเน้นย้ำใน SERDES จริง^{[ 3 ]}คืออีควอไลเซอร์แบบฟีดฟอร์เวิร์ด 3 แท็ป (FFE): แทนที่จะขับขาเอาต์พุตด้วยแรงดันเอาต์พุตที่ต้องการโดยตรง แรงดันเอาต์พุตจริงจะเป็นผลรวมถ่วงน้ำหนักของค่าบิตที่ต้องการ (เคอร์เซอร์หลัก) บิตก่อนหน้า (เคอร์เซอร์หลัง) และบิตถัดไปที่จะส่ง (เคอร์เซอร์ก่อนหน้า) ^{[ 2 ] : 10,24} สัมประสิทธิ์เคอร์เซอร์หลักควบคุมแอมพลิจูดที่กำหนดของบิตและจะเป็นบวกเสมอ (เนื่องจากสัมประสิทธิ์ที่เป็นลบจะกลับค่าบิต) สัมประสิทธิ์เคอร์เซอร์ก่อนหน้าจะกำจัดISIที่ตัวรับที่เกิดจากบิตที่ยังมาไม่ถึง (เช่น การเชื่อมต่อสนามข้ามทางคดเคี้ยวในร่องรอยที่ตรงกันของความล่าช้า) และโดยทั่วไปจะเป็นศูนย์หรือค่าลบเล็กน้อยมาก เนื่องจากสิ่งนี้มักไม่ได้มีส่วนสำคัญต่อ ISI ทั้งหมด สัมประสิทธิ์เคอร์เซอร์หลังจะกำจัด ISI ที่ตัวรับซึ่งเกิดจากบิตก่อนหน้าทันที และโดยทั่วไปจะมีค่าลบที่มากขึ้น^{[ 2 ] : 16} โดยช่องสัญญาณที่มีการสูญเสียมากขึ้นจะต้องการค่าแทปที่มากขึ้น^{[ 4 ]}สามารถใช้แทปจำนวนมากขึ้นได้ แต่จะเพิ่มความซับซ้อนของวงจรและมีแนวโน้มที่จะให้ผลตอบแทนที่ลดลง^{[ 2 ] : 14} ดังนั้นจึงไม่ค่อยได้ใช้กัน

ผลกระทบของการเน้นสัญญาณสามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนในรูปแบบตาในการสาธิตต่อไปนี้ เราจะพิจารณา รูปแบบการทดสอบ PRBS-31 10.3125 Gbps ด้วย การมอดูเลชั่น NRZซึ่งเป็นแบบทั่วไปสำหรับการทดสอบอีเธอร์เน็ต 10 กิกะบิตช่องสัญญาณมีการสูญเสียการแทรกประมาณ 2 dB ที่ความถี่พื้นฐาน 3 dB ที่ฮาร์มอนิกที่ 2 และ 4 dB ที่ฮาร์มอนิกที่ 3 เป้าหมายคือการบรรลุการตอบสนองช่องสัญญาณที่สมดุลอย่างดีซึ่งตาเปิดกว้างที่สุดโดยไม่มีการโอเวอร์ชูต มากเกินไป การปรับสมดุลมากเกินไปอาจทำให้ การกระตุกแย่ลงเพิ่มการโอเวอร์ชูต และส่งผลให้ตาเปิดแคบกว่าสัญญาณที่ปรับสมดุลอย่างเหมาะสม^{[ 5 ]}

	ฐาน	สารตั้งต้นที่มากเกินไป	ปรับให้เหมาะสม	เคอร์เซอร์โพสต์มากเกินไป
ความกว้าง	แย่ที่สุด	ดีกว่า	ดีที่สุด	ดีกว่า
ความสูง	ดี	แย่	ดีที่สุด	แย่
จิทเตอร์	แย่ที่สุด	ดีกว่า	ดีที่สุด	ดีกว่า

• เน้นย้ำ – การตอบสนองความถี่และการปรับสมดุลเสียง (EQ) – การแปลง: ค่าคงที่เวลาเป็นความถี่ตัด และในทางกลับกัน
• การลดความสำคัญ – การตอบสนองความถี่และการปรับสมดุลเสียง (EQ) – การแปลง: ค่าคงที่เวลาเป็นความถี่ตัด และในทางกลับกัน