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公式

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結果

カットオフ周波数(fc)
159.15
ヘルツ(Hz)
フィルタの種類 1次RCハイパス
計算式 fc = 1 / (2π × R × C)

ハイパスフィルタ計算ツールとは?

このツールは、シンプルな1次RCハイパスフィルタのカットオフ周波数(コーナー周波数)を求めるための計算ツールです。ハイパスフィルタは、カットオフ周波数より高い信号を通過させ、それより低い信号を減衰させる回路です。オーディオ機器、無線、信号処理など幅広い分野で使われており、DCオフセットの除去や低域のノイズ(ランブル)の抑制などに活躍します。

直列コンデンサと並列抵抗を備えたRCハイパスフィルタ回路
一次RCハイパスフィルタ:直列コンデンサCの後にグラウンドへの抵抗Rを接続。

使い方

抵抗Rをオーム(Ω)、静電容量Cをファラド(F)で入力してください。カットオフ周波数がヘルツ(Hz)で表示されます。接頭辞付きの単位はあらかじめ換算しておきましょう。1 kΩ = 1000 Ω、1 µF = 0.000001 F、1 nF = 0.000000001 F です。

計算式の解説

カットオフ周波数は次の式で求められます。

$$f_{c} = \frac{1}{2\pi \cdot \text{Resistance (}\Omega\text{)} \cdot \text{Capacitance (F)}}$$

この周波数では、出力電力が通過域レベルの半分(−3 dB)になります。RまたはCを大きくするとカットオフ周波数は下がり、より低い周波数まで通過するようになります。逆に小さくすると周波数は上がります。

遮断周波数を示したハイパスフィルタのゲイン対周波数曲線
ハイパスフィルタのゲイン特性:遮断周波数\(f_c\)より高い信号が通過する。

計算例

R = 1000 Ω、C = 1 µF(0.000001 F)の場合を考えてみましょう。すると $$f_c = \frac{1}{2 \times 3.14159 \times 1000 \times 0.000001} = \frac{1}{0.0062832} \approx 159.15 \text{ Hz}$$ となります。つまり約159 Hzを十分に上回る信号は通過し、それより低い周波数は減衰されます。

よくある質問

カットオフ周波数とは? フィルタの出力が入力振幅の70.7%(−3 dB)まで低下する周波数のことです。

アクティブフィルタにも使えますか? この計算式はパッシブ型の1次RCハイパス段を対象としたものです。アクティブフィルタも同じRCコーナー周波数を用いますが、ゲインやバッファ機能が加わります。

狙ったカットオフ周波数にするには? まず標準的なコンデンサの容量値を選び、\(R = \frac{1}{2\pi \times f_c \times C}\) を解いて必要な抵抗値を求めます。

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