1-02 LPF/HPFの周波数・入出力特性
●LPFの特性をおさらい
EXCELファイルはデフォルトでLPFで、振幅特性と位相特性がこの1kHzの入出力と合っているか確認しました。
それでは他の周波数ではどうでしょうか。図1‐17のようにREADMEシートの入力周波数(B5セル)を300としてみましょう。 |
図1-17 入力周波数はREADMEで変える
●カット1kHzのLPFなので300Hzは通過域
すると入力のサイン波が300Hzに変わるので、io-sinwaveシートのグラフを見てみましょう。振幅はほぼ変わらず(これと比較)、位相は30度ほどの遅延(-0.5rad)が見られます(これと比較)。いずれも特性通りになっています。 |
図1-18 振幅はほぼ0dB、位相は-30度(-0.5rad)ほど
●カット1kHzのLPFなので2kHzは減衰域
次は2kHzにしてみましょう。READMEシートの入力周波数(B5セル)を2000とします。入出力を見てみると、振幅は1/4程度(これと比較)、位相は150度ほどの遅延(-2.6rad)が見られます(これと比較)。いずれも特性通りになっています。 |
図1-19 振幅は-12dBほど、位相は-150度(-2.6rad)ほど
●フィルタ係数を変えてHPFに
今度は係数をHPF(High Pass Filter, 高域通過フィルタ)に変えてみます。これから係数をコピーして f-responseシートにペーストします(*1)
(*1)他のシート(io-sinwave, io-impulseシート)の係数は自動的に更新される。 |
図1-20 係数はこのシートで変える
●高域が通過、位相は進む
図1‐21の上が振幅特性ですが、カットオフ1kHzのHPFになっています。同図下は位相特性ですが、正方向に振れており、位相が進んていることが分かります。 |
図1-21 HPFの特性。カットオフは1kHz
●カットオフ1kHzのHPFなので2kHzはほぼ通過
入力が2kHzの場合、出力は図1‐22のように、振幅はわずかに減衰、位相は40度(0.7rad)ほど進みます(サイン波の山の位置が少し早くなっている)。図1‐21の周波数特性と比較してみましょう。 |
図1-22 位相が進んでいる(立ち上がり、立ち下がりが早まる)
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