Filter circuitの構成と機能

🧠 フィルター回路filter circuit フィルター回路（filter circuit）filter circuit（フィルター回路） は、信号のうち残したい周波数帯を通し、基線baseline 基線（baseline）baseline（基線） 変動・高周波high frequency 高周波（high frequency）high frequency（高周波） 雑音・商用周波数など不要成分を減衰させる。

四つの基本型

RC遮断周波数

一次RC回路では、

であり、$f_c$は振幅が通過帯域値の$1/\sqrt2$、電力が半分となる−3 dB点である。遮断周波数を境に完全に0/1へ切り替わるわけではない。

波形歪みと位相

フィルターbarrier フィルター（barrier）barrier（フィルター） は振幅だけでなく位相も変え、急峻steep (dose gradient) 急峻（steep (dose gradient)）steep (dose gradient)（急峻） な波形の高調波を削ると形状やピーク時刻が変わる。ECGでは商用周波数や基線 baseline 基線（baseline） baseline（基線） 変動の除去自体が診断波形を歪めうるため、周波数成分と必要な特徴を確認して設定する¹²。

標本化前のフィルター

デジタル処理で後から除けないエイリアシング aliasing エイリアシング（aliasing） aliasing（エイリアシング） を防ぐには、標本化sampling 標本化（sampling）sampling（標本化） 前のアナログ低域通過 low-pass 低域通過（low-pass） low-pass（低域通過） フィルター barrierフィルター（barrier） barrier（フィルター）が必要である。

まとめ

• 低域・高域・帯域通過band-pass帯域通過（band-pass）band-pass（帯域通過）・帯域阻止band-stop / notch 帯域阻止（band-stop / notch）band-stop / notch（帯域阻止） を目的に応じて選ぶ。
• 一次RCフィルター barrier フィルター（barrier） barrier（フィルター） の$f_c$は$1/(2\pi RC)$で、−3 dB点を表す。
• 過度なフィルタリングは振幅・位相・波形を歪める。