教えてください

楽器用アンプを作っているのですが
鳴らす部屋によって低音が出すぎるため
CR回路によるハイパスフィルタを設計しています
1次CR回路で作ってみましたが
効きが物足りません
もっと急峻なフィルタが必要なようです
そこで2次CR回路を検討しています
CRを単純に2つ直列に繋いだものです
web上で急峻な特性が得られるとの記述を見ましたが
LTspiceで試すと
どうやらそうでもないようです
2次CR回路の特にオーディオ帯の特性をどなたか教えてください

回答の条件
  • 1人2回まで
  • 登録:2009/05/11 21:56:26
  • 終了:2009/05/12 01:50:45

ベストアンサー

id:syntaxerror No.2

syntaxerror回答回数354ベストアンサー獲得回数562009/05/11 22:57:44

ポイント35pt

なんだか急峻な特性になっている気がしなかったんです

なんかピンとこないというか

納得出来なかったんです

それは恐らく単純なCRフィルタの場合は特性が滑らかで減衰域が直線で表示されているからだと思います。また、計算結果のグラフの縦軸のスケールが変わっているをあまり意識していないからだと思います。縦軸の数値を比べてみてください。

1次CRの場合は-60db(1000分の1)のスケールですが、2次CRの場合は-160db(1億分の1)までのスケールで同じグラフにして書くと1次と2次ではかなり違います。

まあ、納得して下さいということですね。


CR HPF

http://sim.okawa-denshi.jp/CRhikeisan.htm

(R=100Ω,C=1μF)

http://img.f.hatena.ne.jp/images/fotolife/s/syntaxerror/20090511/20090511233604.png


2次CRハイパス・フィルタの伝達関数と応答

http://sim.okawa-denshi.jp/CRCRkeisan.htm

(R1=100Ω,R2=100Ω,C1=1μF,C2=1μF)

http://img.f.hatena.ne.jp/images/fotolife/s/syntaxerror/20090511/20090511233605.png


また、チェビシェフのようなフィルタにした場合はカットオフと通過帯域のリップルを許容することで減衰域の傾きをより急峻にできます。この場合の縦軸のスケールは-210dbにまでなっています。


3次多重帰還型ハイパス・フィルタ

http://sim.okawa-denshi.jp/MultipleFB3Hikeisan.htm

チェビシェフ・フィルタ特性(特性周波数 fc=1000Hz ゲイン・リップル gr=6dB)

http://img.f.hatena.ne.jp/images/fotolife/s/syntaxerror/20090511/20090511234210.png


チェビシェフ・フィルタ理論

http://okawa-denshi.jp/blog/?th=2008071300

id:mtzwsh

納得できました

縦軸の数値の意味がよくわかっていなかったようです

また、LTspiceをもう一度やってみたところ

ご説明の内容と同じ結果が出ました

ありがとうございます

2009/05/12 01:49:33

その他の回答(1件)

id:syntaxerror No.1

syntaxerror回答回数354ベストアンサー獲得回数562009/05/11 22:18:16

ポイント35pt

1次のRCフィルタだと周波数が半分になると減衰率は半分に(-6db/oct)なります。

2次だとそれが4分の1に(-12db/oct)なります。

これよりも急峻な特性にしたい場合は3次4次などの高次フィルタにするかバターワース・フィルタ特性やチェビシェフ特性を持った回路で実現する方法があります。


こちらのサイトで色々な特性での計算ができますので検討してみてください。

http://sim.okawa-denshi.jp/Sallenkey3Hikeisan.htm

id:mtzwsh

ご回答ありがとうございます

実はそのサイトもすでに試していたのですが

1次RCフィルタと2次RCフィルタと同じ定数でやってみて

なんだか急峻な特性になっている気がしなかったんです

なんかピンとこないというか

納得出来なかったんです

2009/05/11 22:25:36
id:syntaxerror No.2

syntaxerror回答回数354ベストアンサー獲得回数562009/05/11 22:57:44ここでベストアンサー

ポイント35pt

なんだか急峻な特性になっている気がしなかったんです

なんかピンとこないというか

納得出来なかったんです

それは恐らく単純なCRフィルタの場合は特性が滑らかで減衰域が直線で表示されているからだと思います。また、計算結果のグラフの縦軸のスケールが変わっているをあまり意識していないからだと思います。縦軸の数値を比べてみてください。

1次CRの場合は-60db(1000分の1)のスケールですが、2次CRの場合は-160db(1億分の1)までのスケールで同じグラフにして書くと1次と2次ではかなり違います。

まあ、納得して下さいということですね。


CR HPF

http://sim.okawa-denshi.jp/CRhikeisan.htm

(R=100Ω,C=1μF)

http://img.f.hatena.ne.jp/images/fotolife/s/syntaxerror/20090511/20090511233604.png


2次CRハイパス・フィルタの伝達関数と応答

http://sim.okawa-denshi.jp/CRCRkeisan.htm

(R1=100Ω,R2=100Ω,C1=1μF,C2=1μF)

http://img.f.hatena.ne.jp/images/fotolife/s/syntaxerror/20090511/20090511233605.png


また、チェビシェフのようなフィルタにした場合はカットオフと通過帯域のリップルを許容することで減衰域の傾きをより急峻にできます。この場合の縦軸のスケールは-210dbにまでなっています。


3次多重帰還型ハイパス・フィルタ

http://sim.okawa-denshi.jp/MultipleFB3Hikeisan.htm

チェビシェフ・フィルタ特性(特性周波数 fc=1000Hz ゲイン・リップル gr=6dB)

http://img.f.hatena.ne.jp/images/fotolife/s/syntaxerror/20090511/20090511234210.png


チェビシェフ・フィルタ理論

http://okawa-denshi.jp/blog/?th=2008071300

id:mtzwsh

納得できました

縦軸の数値の意味がよくわかっていなかったようです

また、LTspiceをもう一度やってみたところ

ご説明の内容と同じ結果が出ました

ありがとうございます

2009/05/12 01:49:33

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