LHFとHPFのそれそれで起こる、周波数に対する位相差の変化はなぜ生じるのですか？

LHFとHPFのそれそれで起こる、周波数に対する位相差の変化はなぜ生じるのですか？

No.1 ベストアンサー 回答者： isoworld 回答日時： 2018/01/23 16:20

LHFとはLPFのことでしょうか。

また位相差の変化とは位相の回転のことでしょうか。たとえばLPFでは、信号の周波数が高くなるにつれて信号の伝わりが遅れるようになります。それが原因で位相も遅れ、位相差が出ます。

そのことを実感するために思いっきり分かりやすい例を上げると（あくまでも理解のための例です）、１０人の人が等間隔で一直線に並んでいる様子を思い浮かべてみてください。いちばん手前の人（インプット）がＩさんで、いちばん向こうにいる人（アウトプット）がＯさんです。

もしＩさんが極めてゆっくりと前に進むと、Ｏさんもほとんど遅れることなく同じだけ前に進むでしょう。また、Ｉさんが極めてゆっくりと後ろに下がると、Ｏさんもほとんど遅れることなく同じだけ後ろに下がります。

ですが、Ｉさんがちょっと速めに前に進むと、Ｏさんが同じだけ前に進むのはちょっと遅れます。Ｉさんがちょっと速めに後ろに下がると、Ｏさんが同じだけ後ろに下がるのはちょっと遅れます。伝わるのに時間がかかるからです。

さらに、Ｉさんがもっと速く前に進んだり後ろに下がったりする（そのように周期的に動く）とＯさんの動きはさらに遅れ、Ｉさんが後ろに下った頃にＯさんはやっと前に進み、Ｉさんが再び前に進んだ頃にＯさんは後ろに後退することになります。Ｉさんの前進・後退を１周期の振動（周波数）とすると、Ｏさんの動き（前進・後退）は遅れて、前進・後退の波を見ると逆相になることもありますよね。

そして、Ｉさんの前進・後退がものすごく速い（周波数が高くなる）と、等間隔で並んでいるはずの人はだんだんとそれに追従できなくなり、Ｏさんはほとんど動かなくなります。

この様子をよく観察すると、Ｉさんの動きが速くなるほどＯさんの動きは遅れ気味になって、位相がずれて（遅れて）きます。またＩさんの動きが速くなるほどＯさんには動きが伝わりにくくなります（前進・後退の振幅が減衰するわけです）。これがLPFですね。