バンドパスフィルタ
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バンドパスフィルタ(Band-pass filter: BPF)とは、フィルタ回路の一種。
[編集] 概要
必要な範囲の周波数のみを通し、他の周波数は通さない(減衰させる)。
アナログ回路で構成可能なので、様々な分野の回路に使用されている。アナログ回路ではRLC回路(抵抗、コイル、コンデンサ)で実現できる。これらのフィルタ回路はまた、ハイパスフィルタとローパスフィルタを組み合わせることで作成できる。
理想的なフィルタは完全に平らな通過帯域を持ち、通過帯域の外のすべての周波数を完全に減衰させる。さらに、通過帯域からの変移は瞬間である。実際には、どんなバンドパスフィルタも理想的ではない。フィルタは必要な周波数帯域外のすべての周波数を完全に減衰させるというわけではない、特に必要な通過帯域が減衰しているすぐ外側に帯域を持っている、しかし取り除けない。これはフィルタの「roll-off」として知られており、これは周波数のオクターブあたりの減衰をdBで表現される。一般にフィルタの「roll-off」はできるだけ狭くなるように設計し、その結果フィルタはできるだけ理想的な特性が得られるようになる。しかしながら「roll-off」が狭くなるとともに、通過帯域は水平でなくなりはじめて「リプル」が生じ始める。この効果はギブズ現象として知られている効果における通過帯域の端で特に生じる。
エレクトロニクスおよび信号処理以外でのバンドパスフィルタの使用例の1つに大気科学がある。
また、神経科学においても利用される。
下側の遮断周波数f1と上側の遮断周波数f2の間には共振周波数fcがあり、フィルタの利得がそこで最大になる。フィルタの帯域幅は単にf2とf1との間の差である。