親子におすすめの新型プラネタリウムとは?

90hz~200hzのバンドパスフィルターを作りたくて
計算のページを見つけたのですが(http://sim.okawa-denshi.jp/OPtazyuBakeisan.htm
フイルターのことが判らないので
どこに何の数字を入れたら良いのかさっぱりわかりません。
どなたか教えていただけないでしょうか?
よろしくお願いします。

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A 回答 (4件)

回答NO.3です。


補足説明です。
 
実際にフィルターをシミュレータで設計してみました。添付図を参照ください。

左の回路図が2次のアクティブ・バンドパスフィルタで右側の回路図がCRの2次バンドパスフィルタです。
回路図の下にそれぞれの周波数特性が示されてます。図でV(out)が2次のアクティブ・バンドパスフィルタの周波数特性で、V(out_cr)がCRの2次バンドパスフィルタの周波数特性です。
 回路は複雑ですが、2次のアクティブ・バンドパスフィルタの方が特性的に優れているのが分かると思います。必要な特性が分かりませんので必要に応じてどちらかのフィルタをお使いになれば良いかと思います。
「バンドパスフィルターについて計算方法がわ」の回答画像4
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この回答へのお礼

お礼が遅くなって申し訳ありません
ご丁寧な回答ありがとうございました。
私がよく解っていなかったようで、
どうも必要なのは90~200Hzのみ受け入れてその上下の周波数は減衰させたかったようです
LPFとHPFの組み合わせで対応できました
ありがとうございました。

お礼日時:2012/11/06 14:52

リンク先の下段の「通過中心周波数からCR定数の選定と伝達関数」



の最初の入力項目:通過中心周波数 に中心周波数foを fo=√(90Hz×200Hz)=134.2Hz を入力します。
次に「クオリティーファクター」の左側の丸いラジオボタンをクリックします。次に「クオリティーファクター」の右側の Q= の右の入力欄に 1.1 を入力します。
あとは右下にある 「計算」 ボタンを押します。
 この計算結果の周波数特性をもう少し中心周波数に対して両側の90Hzと200Hzでの減衰量を大きくしたい場合は Q の値を例えば1.3のように大きくしまて計算しなおします。逆に減衰量を小さくしたければ Q の値を小さくして計算しなおします。
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No.1です。


> フツーにつないではダメなのでしょうか?
・私の場合、自作スピーカー「ウファー、ミッドレンジ、ツイーター」の周波数帯分離の用途ですが、
発振さえしなければ、極々単純なLPFとHPSの組み合わせで動作するハズですよ。

> あるいはCR回路どうしの接続はダメなのでしょうか?
・ちょと気になるの点は「90Hzと200Hz」と、元々の周波数が低いのでローパスはコイル(LR回路)の方が良い(安定する)のでは無いかと思います。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
ハイパスのほうは大体できているようですが
ローパスがダメみたいです。
今回のハイパス回路と以前に作ったオペアンプ型ローパスと
接続したところ、うまくいきました。
どうもお手数をおかけしました
ありがとうございました。

お礼日時:2012/10/31 08:57

周波数に幅を持たせたら、バンドバスフィルター(BPF)では無いと思います。



BPFは、凸(山)形の波形を描くフィルター。
90HzのBPFならば、ピークが90Hzで、その前後の周波数が減衰する。
200HzのBPFならば、ピークが200Hzで、その前後の周波数が減衰する。

ご質問の90Hz~200Hzと幅を持たせるのならばローパスフィルター(LPF)とハイパスフィルター(HPF)の組み合わせでしょう。

・90Hzよりも低い周波数を減衰させるHPF。
・200Hzよりも高い周波数を減衰させるLPF。
以上の2つを直列接続させることにより、90Hz~200Hzと幅を持たせるフィルターが可能になります。


・90Hzよりも低い周波数を減衰させるHPF。
一般的なCRハイパスフィルターの計算はコチラ。
http://sim.okawa-denshi.jp/CRhikeisan.htm

*カットオフ周波数(fc)に90Hzだけを入れて計算すれば良し。


・200Hzよりも高い周波数を減衰させるLPF。
一般的なLRローパスフィルターの計算はコチラ。
http://sim.okawa-denshi.jp/LRlowkeisan.htm

*カットオフ周波数(fc)に200Hzだけを入れて計算すれば良し。

この回答への補足

どうもありがとうございます。
完全に勘違いをしていましたようです。

参考にして作ってみましたが、
ローパスフイルターはコイルがないのでCRフイルターの回路を
使ったのですが、
ハイパス、ローパス回路単体ではうまく動作しますが
二つをつなぐと動作しません。
フツーにつないではダメなのでしょうか?
あるいはCR回路どうしの接続はダメなのでしょうか?
基本的なことですみませんがお教え下さい。

補足日時:2012/10/30 16:40
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問題のBPF(http://sanwa.okwave.jp/qa3924451.html)は「多重帰還型BPF」というわれものの変形で、入力アッテネータがないものになります。
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   f2 - f1 ≒ f2
   1/f1 - 1/f2 ≒ 1/f1
と近似できるので
   f2 ≒ ( 1 + C1/C2 )/( 2*π*C1*R2 )
   f1 ≒ 1/{ 2*π*C2*R1*( 1 + C1/C2 ) }
と近似されます。さらに、C1 << C2 であれば(R1 = R2 のときはそうなる)、C1/C2 は1に比べて無視できるのでこれをゼロとすれば
   f2 ≒ 1/( 2*π*C1*R2 )
   f1 ≒ 1/( 2*π*C2*R1 )
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>Q値は1次フィルターでも大きくできるのか、ハイパスフィルターでもQは発生するか
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[1] 多重帰還型BPF(1) http://www.cqpub.co.jp/toragi/TRBN/trsample/2003/tr0306/0306an18.pdf
[2] 多重帰還型BPF(2)  http://sim.okawa-denshi.jp/OPtazyuBakeisan.htm
[3] CR型1次LPF http://sim.okawa-denshi.jp/CRlowkeisan.htm
[4] CR型1次HPF http://sim.okawa-denshi.jp/CRhikeisan.htm

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多重帰還型BPFは、Qを大きくしようとすると(狭い周波数帯だけ通過させるようにすると)、中心周波数 f0 での利得を非常に大きくしなければならないので、出力が飽和しやすいという欠点があります。そのため資料[1], [2] にあるように、R1 と R2 からなるアッテネータ(減衰器)で、入力信号のレベルを一旦落とすという構成が用いられます。問題の回路は、[2] の回路で ...続きを読む

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電子回路の遮断周波数: その周波数を越えると(あるいは下回ると)回路の利得が通常値の 3 dB 低下する。
導波管で伝送可能な最低周波数(あるいは最大波長)。
遮断周波数は、プラズマ振動にもあり、場の量子論における繰り込みに関連した概念にも用いられる。


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>電子回路の遮断周波数: その周波数を越えると(あるいは下回ると)回路の利得が通常値の 3 dB 低下する。
>導波管で伝送可能な最低周波数(あるいは最大波長)。
>遮断周波数は、プラズマ振動にもあり、場の量子論における繰り込みに関連した概念にも用いられる。

簡単にいうと、一口に「カットオフ周波数」と言っても分野によって意味が違う。
電子回路屋が「カットオフ周波数」と言うときと、導波管の設計屋さんが「カットオフ周波数」と言うとき
言葉こそ同じ「カットオフ周波数」でも、意味は違うって事です。



電子回路の遮断周波数の場合
-3dB はエネルギー量にして1/2である事を意味します。
つまり、-3dBなるカットオフ周波数とは

「エネルギーの半分以上が通過するといえる」

「エネルギーの半分以上が遮断されるといえる」
の境目です。

>カットオフ周波数は影響がないと考える周波数のことでよろしいでしょうか?
いいえ
例えば高い周波数を通すフィルタがあるとして、カットオフ周波数が1000Hzの場合
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1000Hzだと50%通過
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>電子回路の遮断周波数: その周波数を越えると(あるいは下回ると)回路の利得が通常値の 3 dB 低下する。
>導波管で伝送可能な最低周波数(あるいは最大波長)。
>遮断周波数は、プラズマ振動にもあり、場の量子論における繰り込みに関連した概念にも用いられる。

簡単にいうと、一口に「カットオフ周波数」と言っても分野によって意味が違う。
電子回路屋が「カットオフ周波数」と言うときと、導波管の設計屋さんが「カットオフ周波数」と言うとき
言葉こそ同じ「カットオフ周波数」でも、意味は違うって事です...続きを読む

Q遮断周波数のゲインがなぜ-3dBとなるのか?

私が知っている遮断周波数の知識は・・・
遮断周波数とはシステム応答の限界であり、それを超えると減衰する。
<遮断周波数の定義>
出力電力が入力電力の1/2となる周波数を指す。
電力は電圧の2乗に比例するので
Vout / Vin = 1 / √2
となるので
ゲインG=20log( 1 / √2 )=-3dB
となる。

ここで、なぜ出力電力が入力電力の1/2(Vout / Vin = 1 / √2)
となるのでしょうか?
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ご存じの方いらっしゃいましたら教えて下さい。

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>ここで、なぜ出力電力が入力電力の1/2(Vout / Vin = 1 / √2)
>となるのでしょうか?
>定義として見るにしてもなぜこう定義するのか

端的に言えば、
"通過するエネルギー"<"遮断されるエネルギー"
"通過するエネルギー">"遮断されるエネルギー"
が、変わる境目だからです。

>遮断周波数とはシステム応答の限界であり、それを超えると減衰する。
これは、少々誤解を招く表現です。
減衰自体は"遮断周波数"に至る前から始まります。(-3dBに至る前に、-2dBとか、-1dBになる周波数があります)

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Aベストアンサー

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Aベストアンサー

>BPFをRCのLPFとHPFで構成した場合、BPFの利得はLPFの利得とHPFの利得の積になると思うのですが SPICEシミュレーション(HSPICE)で周波数特性を出力したところ 理論よりも利得が低くなってしまいます。

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