Hochpass

Als Hochpass bezeichnet man Filter, die nur Frequenzen oberhalb der Grenzfrequenz passieren lassen. Gebräuchlich sind solche Filter in der Elektronik, können aber auch in anderen Bereichen, wie zum Beispiel Mechanik, Akustik oder Hydraulik vorkommen.

Hochpass-Filter werden auch als Tiefensperre, Bassfilter, Low Cut, Bass Cut, Trittschallfilter oder Rumpelfilter bezeichnet. Diese Begriffe sind in der Tontechnik gebräuchlich; sie zeigen direkter, wie das Filter das Signal bearbeitet.

Hochpass 1. Ordnung

Als Beispiel für einen Hochpass ist im Folgenden die Funktion einer elektrischen Filterschaltung gegeben. Das Bild zeigt den grundsätzlichen Aufbau aus einem Kondensator C und einem Widerstand R.

Einfacher RC-Hochpass

Von der Eingangsspannung U_e erscheint am Ausgang gemäß der Spannungsteilerformel nur der Anteil U_a:

U_a = U_e · R / (X_C + R) .

Unter der Grenzfrequenz f_c (cutoff frequency) versteht man diejenige Frequenz, bei der $U_{a}=U_{e}/{\sqrt {2}}$ (d. h. U_a gegenüber U_e um 3 Dezibel abgeschwächt) ist. Da X_C mit steigender Frequenz kleiner wird,

X_C = 1 / (j ω C) mit ω = 2 π f,

geht das Teilungsverhältnis mit steigender Frequenz gegen 1, für hohe Frequenzen wird U_a = U_e.

Hochpass 2. Ordnung

Einen verbesserten Hochpass erhält man, indem man R durch eine Induktivität L ersetzt, da diese ihrerseits eine - und zwar zum Kondensator gegenläufige - Frequenzabhängigkeit besitzt:

X_L = j ω L mit ω = 2 π f.

Damit fällt die Ausgangsspannung U_a unterhalb von f_G schneller ab, da nun in

U_a = U_e · X_L/(X_C + X_L)

nicht nur X_C größer sondern zugleich X_L kleiner wird.

Siehe auch

• Filter
• Tiefpass
• Bandpass

Weblinks

• Filter mit 6 dB pro Oktave unter der Lupe