カットオフ周波数とは何ですか？

質問

ウィキペディアに以下のように書いてました。

遮断周波数（しゃだんしゅうはすう）またはカットオフ周波数（英: Cutoff frequency）とは、物理学や電気工学におけるシステム応答の限界であり、それを超えると入力されたエネルギーは減衰したり反射したりする。典型例として次のような定義がある。
電子回路の遮断周波数: その周波数を越えると（あるいは下回ると）回路の利得が通常値の 3 dB 低下する。
導波管で伝送可能な最低周波数（あるいは最大波長）。
遮断周波数は、プラズマ振動にもあり、場の量子論における繰り込みに関連した概念にも用いられる。

ですがよくわかりません。
わかりやすく言うとどういったことなのですか？

回答No.3

hs001120 · ベストアンサー

>電子回路の遮断周波数: その周波数を越えると（あるいは下回ると）回路の利得が通常値の 3 dB 低下する。
>導波管で伝送可能な最低周波数（あるいは最大波長）。
>遮断周波数は、プラズマ振動にもあり、場の量子論における繰り込みに関連した概念にも用いられる。

簡単にいうと、一口に「カットオフ周波数」と言っても分野によって意味が違う。
電子回路屋が「カットオフ周波数」と言うときと、導波管の設計屋さんが「カットオフ周波数」と言うとき
言葉こそ同じ「カットオフ周波数」でも、意味は違うって事です。

電子回路の遮断周波数の場合
-3dB はエネルギー量にして1/2である事を意味します。
つまり、-3dBなるカットオフ周波数とは

「エネルギーの半分以上が通過するといえる」
と
「エネルギーの半分以上が遮断されるといえる」
の境目です。

>カットオフ周波数は影響がないと考える周波数のことでよろしいでしょうか？
いいえ
例えば高い周波数を通すフィルタがあるとして、カットオフ周波数が1000Hzの場合
1010Hzだと51%通過
1000Hzだと50%通過
990Hzだと49%通過
というようなものをイメージすると解り易いかも。

お礼

わかりやすい説明ありがとうございます。

ＦＥＭの解析マニュアルを読んでいるときに出てきました。
もう少し考えてみます。

回答No.4

wata717

インターネット勉学の限界を、あなたは経験しているのではないでしょうか。
cutoff frequencyの正しい意味を知るには、
Brillouin:"Wave propagation in periodic structures"(1946)
をゆっくりと静かに読書して、よく考えることです。

お礼

ありがとうございます。読んでみます

回答No.2

nerimaok

質問のバックグラウンドがわからないんですが・・

カットオフ以上(又は以下)の周波数の信号は十分に減衰するべきというポイントですが、使用目的によってはもっと低いレベルに抑えないといけない事も有るでしょうし。

カットオフ点では-3dBしか下がっていないんで、それより先でも耳で聞けば音が有るのは判ります。
(-3dBはパワーでは1/2でしか有りません)

フィルターの特性を調べて-10dB/オクターブとか-20dB/オクターブとか用途に応じてカットオフ外の減衰をさせないといけません。

お礼

ありがとうございます。

うーん。難しいです。

回答No.1

nerimaok

書いてある通りなんで・・・
どういう状況でその「カットオフ周波数」というのが出て来て、何を知りたいのかがわかれば説明も出来るとは思いますが、今のままだと何がわからなくて何が知りたいのかがわかりません。

お礼

回答ありがとうございます。

カットオフ周波数は影響がないと考える周波数のことでよろしいでしょうか？