今回は「コンデンサーとコイル」について書いていこうと思います。
前回は「パラメトリックイコライザー」について解説しました。
コンデンサーの構造
コンデンサとは導体を接触させずにできるだけ近づけたものです。
ちょっとわかりにくいですが、コンデンサーは電子記号でこうなっています。
導体の板を｜｜のように近づけていますね。
コンデンサーは直流と交流では大きく動作が異なります。
直流の場合
直流につなぐと
最初のうちは電荷の偏りにより電流が流れますが
飽和すると電流が流れなくなるので電球の光が消えます。
コンデンサーの電気を貯めることのできる容量には単位があり、
F(ファラッド)といいます。1Fはとても大きな量なので
100万分の1 下の単位としてμFを用いることが多いです。
交流の場合
交流は+と-が交互に入れ替わっているので、
高周波ほどコンデンサーにとどまる時間が短く
低周波ほどコンデンサーにとどまる時間が長く
なりますね。
ちなみに音を電気に変換した場合、音は波出来ているので交流となります。
高い音が高周波、低い音が低周波となります。
大雑把にモデルを作るとこういう図になります。
ようするに、交流においてコンデンサーをつないだ場合電気が通っているような
振る舞いをします。
ここで、高周波と低周波と違うところを見ていきましょう。
低周波は高周波と比べてゆっくりと極性が入れ替わるので
コンデンサーにとどまる時間が長くなります。
コンデンサーには容量があるので時間が長ければ長いほど
容量オーバーになり電荷が失われることになります。
要するに低周波にとってコンデンサーは抵抗となります。
高周波は速く電流の極性(プラスマイナス)が切り替わるので
コンデンサーにいる時間は短くなります。
よって、高周波ほどコンデンサーの容量が少なくても見た目上電荷が失われません。
まとめると、
低周波にとってコンデンサーは抵抗となる
高周波ほどコンデンサーを見かけ上通ることができる
容量の小さいコンデンサーほど高周波しか見かけ上通さない
となります。
よってコンデンサーを直列でつなげるとハイパスフィルターの役割をします。
コイル
コイルというのは電線を何重にも巻き付けたものです。
電磁誘導の実験で使った人も多いんじゃないかなと思います。
回路においてコイルというのは電線の長い道のりとなるわけですね。
ここで、交流におけるコイルの役割について見ていきます。
長い道のりなので、極性が速く入れ替わる高周波は
コイルを何回も通ることになります。
電線にも抵抗はあるので、高周波にとってコイルは大きな抵抗となります。
逆に低周波はコイルを通る回数が少ないので
高周波ほどの抵抗にはなりません。
このことから、コイルはローパスフィルターとして働きます。
コンデンサーを並列につなぐ
しかし、コイルは電線を何十にも巻いた構造をしているので
ノイズを拾いやすいという欠点があります。
そこで、コンデンサーを並列につなぐということにより
コンデンサーをローパスフィルターとして使う場合があります。
どういうことかというと、コンデンサーを並列につなぐと、
高周波はコンデンサーに流れ、低周波のみ通ることになるのです。
よってコンデンサーを並列につなぐことでローパスフィルターとなります。
ギターのトーン回路なんかはこの仕組みになっていますね。
コンデンサーと可変抵抗
このように可変抵抗をコンデンサーと直列させることで、
抵抗の高いときは高周波をスルーさせ、
抵抗の低いときは高周波をコンデンサーに流すといったように
フィルターの強さを変えることができます。(カットの働きをするハイシェルフフィルターのようになります)
これはどちらかというとパッシブフィルターの考え方ですね。
バンドパスフィルタ
直列と並列を両方つなげることにより中域のみ通すということができます。
ただし、それぞれのコンデンサー容量を間違えると両方通らないのできをつけましょう。
まとめ
コンデンサーを直列につなげるとハイパスフィルター
コンデンサーを並列につなげるとローパスフィルター
コイルを直列につなげるとローパスフィルター
これと抵抗を組み合わせることによりイコライザーは回路が組まれている訳ですね。(アクティブはブーストのトランジスタがありますが)
というわけでイコライザーはこの辺までにしておきます。
次回からコンプレッサーに入ります。
今月のプラグインセール情報をまとめてみました。
よかったら見ていってください。
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