概念と仕組み
低通低フィルタは、低い周波数を効果的に伝送し、高通高フィルタは、高い周波数を比較的良く伝送します。重要なのは、出力電を抵抗またはコンデンサに配置するかどうかを決定することです。
容量のリアクタンスが周波数とともに変化するに伴い、電圧分割比も変化します。振幅の変化と、時間の相関の変化は、この反応の2つの側面です。
関係式と成立条件
理想的な無負荷RCフィルタではfc=1/(2πRC)です。fcでの振幅利得は通過帯域の値の1/√2、約−3.01 dBです。
この遮断領域は徐々に変化し、その後の段階における実際の負荷と入力抵抗も曲線に影響を与えます。この回路は増幅要素がないため、電圧の応答をエネルギー生成として解釈しません。
仮想実験で読み取る変化
遮断周波数では両フィルターの振幅利得は1/√2で、約−3.01 dBです。
理想素子と無負荷出力を仮定します。雑音、寄生成分、音声再生は含めません。 実際の電源・コンセント・高電圧では再現せず、画面上で実験しましょう。
重要な関係式と記号
fc = 1/(2πRC) · Hlp = 1/(1+jωRC) · Hhp = jωRC/(1+jωRC)
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| fc | 遮断周波数 | Hz |
| H | 出力/入力の複素応答 | 単位なし |
| dB | 電圧振幅比を20log₁₀で表した値 | dB |
例で確かめる
遮断周波数で低域・高域通過フィルターの振幅利得はいくら？
約−3.01 dB
よくある誤解
- 低通達波数よりも高い周波数を持つ全てのコンポーネントが、低通達波数において直ちに0になる、という事実は成り立たない。