ハイパスフィルタ計算機

ハイパスフィルタ（High-Pass Filter）とは？

ハイパスフィルタ（HPF）は、高い周波数の信号（高音）を通し、低い周波数の信号（低音）を遮断または減衰させる電子回路です。 その境目となる周波数を「カットオフ周波数（Cutoff Frequency, $f_c$）」と呼びます。 この周波数において、出力信号の電力は入力の半分（-3dB）になります。

回路の種類と計算式

1. RC回路 (パッシブ)

コンデンサ（直列）と抵抗（並列）で構成されます。最も一般的なHPFです。 信号がコンデンサを通るため、直流成分（DC）は完全にカットされます。

2. RL回路 (パッシブ)

抵抗（直列）とコイル（並列）で構成されます。コイルは低周波を通しやすく高周波を通しにくい性質があるため、並列に繋ぐことで低周波をグランド（GND）へ逃がし、結果として高周波だけが出力側に残ります。

主な用途

• オーディオ: スピーカーの「トゥイーター（高音用ユニット）」に低音が入力されて破損するのを防ぐために使われます。クロスオーバーネットワークの基本要素です。
• ノイズ除去: マイク入力における「ポップノイズ」や商用電源のハムノイズ（50/60Hz）などの低周波ノイズをカットするために使われます（ローカットフィルタとも呼ばれます）。
• 通信: 必要な帯域の信号だけを取り出し、不要な信号を除去するために使われます。