RCフィルター計算ツール

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RCフィルターのカットオフ周波数を簡単に計算するツールです。

RCカットオフ周波数計算機

カットオフ周波数とは

カットオフ周波数とは、フィルター回路において信号の振幅が元の信号の約70.7%(-3dB)まで減衰する周波数のことです。この周波数を境に、信号の通りやすさが大きく変わります。

なぜ-3dB?

-3dBという値は、電力が半分になる点を表しています。音響的には「少し音量が下がったな」と感じる程度の変化で、フィルターの効果が明確に現れ始める目安として使われています。

計算式

下記ローパスフィルタを例にカットオフ周波数の計算式について説明します。

詳細な説明は割愛しますが、抵抗RとコンデンサCの交流での抵抗成分であるインピーダンスは下記になります。

RとCによる単純な抵抗分圧回路と捉えることができるので、Voutは下記となります。

入力信号に対する出力信号の大きさ(増幅率)は、先ほどのインピーダンスを代入して整理すると下記となります。

こちらの式を見て分かるように、周波数、抵抗値、コンデンサ値がそれぞれ大きいほど出力は小さくなります。
カットオフ周波数はこちらの値が1/2になるときのことを表すので、下記が計算式となります。