セミナ特製EXCELB-1 高次IIRフィルタ(BPF)の設計と検証(続き)

■周波数変換

 freq_transシートでは周波数変換を行います。各セルをクリックしてみましょう。この変換表にならってA1, B1, H1を計算しています。


 アナログ基準LPFは2段あるのでA4, B4, H4まで計算して周波数変換終了です(*1)。

(*1)LPF/HPFの場合は2次式→2次式なのに対し、BPF/BRFの場合は2次式→4次式になる。したがって次数N=4だと8次式になる(2次のフィルタが4段)。


 次のanalog_filterシートで係数の整理と選択を行います。READMEシートでBPFを指定しているので4〜9行目を18〜23行目に持ってきます。


 隣のCO_AFシートでは下図のようにanalog_filterシートから適宜にアナログフィルタの係数を持ってきます。アナログ基準LPFが2段なので、BPF/BRFの場合は周波数変換により4段になります。


 次のFRES_AFシートでアナログフィルタの周波数特性を計算します。


周波数特性の確認(アナログフィルタ

 FRES_AFシートの右端に周波数特性があります。高域通過、4100Hzで-3.0 dBになっており、正しく周波数変換されていることが分かります(*4)。

(*4)プリワーピングによりカットオフが4000Hz→4111Hzになる。カットオフがナイキスト周波数(22050Hz)に近づくほど「ずれ」は大きくなる。プリワーピングする理由はここ


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