>正弦波と矩形波(方形波)入力中の回答があります。ページを離れますか?※ページを離れると、回答が消えてしまいますページを離れるA回答を続ける入力中のお礼があります。正弦波と矩形波(方形波)についての質問です同じ周波数、同じ音圧で正弦波と矩形波のそれぞれを聞くと正弦波より矩形波のほうが鮮明に聞こえますが、これは何故なのかがよくわかりません。矩形波が周波数f、3f、5f、・・・(2n-1)fの重ね合わせによる波であることが関連しているのではないかと思いますが、よくはわかりません。考え方は間違っていないですか。回答のほうをよろしくお願いします通報するこの質問への回答は締め切られました。22:39考え方は合っています。人間の耳は徐々に変わっていく音に対しては鈍感、急激に変わる音に対しては敏感だからです。ご存知の通り、正弦波は緩やかに変化する波形です。矩形波は急激に変化する部分が多数存在します。(Lレベル⇔Hレベル変化部)まとめると、矩形波が周波数f、3f、5f、・・・(2n-1)fの合成波であり、人間の耳に敏感な変化をするから鮮明に聞こえるといったところです。通報するこの回答へのお礼なるほど。いうことだったのですか。回答ありがとうございます。18:00矩形波(方形波)は自然界に無い音ですよね。スピーカの動きを考えても、正弦波と違い、無理やりカクカク動かして音を作っています。周波数とスピーカの応答性にもよると思いますが、実際の音は、矩形波に丸みを帯びた波形になっているはずです。人間の耳にどう聞こえるかは解りませんが、不自然な音質になっているはずです。以前、矩形波を連続してスピーカに出力していたら、スピーカが短時間で壊れてしまいました。(コーンが破れた)相当無理な力が働くのは確かです。回答ありがとうございました。「心地良くない→鮮明に聞こえる」なるほど、そうかもしれません回答ありがとうございます。00:27お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!全カテゴリから検索このカテゴリから検索Q質問する(無料)このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています出産前後の痔にはご注意!一体なぜ妊娠・出産には痔がつきまとうのだろうか?その理由を見ていこう。工学5積分回路と微分回路?その他(教育・科学・学問)出産前後の痔にはご注意!一体なぜ妊娠・出産には痔がつきまとうのだろうか?その理由を見ていこう。回答数ランキングです。発振器を使い、正弦波、方形波(矩形波)で抵抗電圧と入力電圧との関係を調べる実験をしました。私が行った実験では、電圧波形が方形波の方が、誤差が少なく入力電圧に近づいています。正弦波でも成り立っていますが、方形波ほど厳密ではりませんでした。これはたまたま起こったことなのでしょうか?何故、方形波の方が誤差が少ないのでしょうか?この実験から正弦波、方形波と電圧の関係はどうなっているのでしょうか?長文申し訳ありません。発振器を使い、正弦波、方形波(矩形波)で抵抗電圧と入力電圧との関係を調べる実験をしました。...続きを読むAベストアンサーANo.1の回答者です。ANo.1の「この回答への補足」に記載されたデータでおおよそ事情が分かりました。それによって判明したことと、注意すべきことを以下に説明します。(1)正弦波の場合にR1の両端の電圧(以下にはVR1と書きます)とR2の両端の電圧(以下にはVR2と書きます)が、合計しても発信器からの印加電圧(以下にはVoscと書きます)が合わない(少なくなっている)原因は、これらの電圧を測定した測定器の入力インピーダンスの影響を受けています。測定器をR1につなげばR1の値(並列合成値)が僅かに小さくなり、R2につなげばR2の値(並列合成値)が少し小さくなる影響を受けて、正しく測定できていません。抵抗値が大きいほど(ですからR2の方ほど)影響は大きくなります。実際、いずれの周波数でも、VR1は本来の電圧がほぼ正しく測定されていますが(僅かに小さい程度です)、VR2の電圧は、それよりも大きな誤差で少なく測定されています。(2)方形波にすると、これらの影響をほとんど受けていないように見えますが、それはなぜでしょうか。その説明を理解するのには、測定器の動作原理の理解が必要ですが、ここで難しい説明をするのは不適切だと思いますので、要点(結論)だけ述べておきます。これを分かりやすく言うと、大半のAC電圧計(電流計)は波形が「正弦波」のときにだけ正しく表示されるようになっている、ということです。方形波の測定には使えません(使っても正しい表示はされません)。ほとんどのAC電圧計は、正弦波に対して使う想定になっています。このことをよく知っておいてください。正弦波より歪んだ波形(たとえば方形波、三角波、ノコギリ波など)ほど、測定すれば狂いは大きくなります。(3)信号が方形波であり、かつ抵抗(R1とR2)で分圧された電圧を、(1)と同じように測定すると、その測定器の入力インピーダンスの影響で方形波のはずが、波形がやや鈍り、少し正弦波に近い形になります。その鈍りの程度は、VR2を測定しているときは(R1がやや小さいので)やや少なく、VR1を測定しているときは(R2がやや大きいので)やや多くなります。波形の鈍りが多くて、方形波のはずが正弦波に近づくほど、正しい電圧を示すようになります。方形波の電圧を測っているときは、(1)と同じような理由による影響と、(2)の影響と、この(3)で書いた影響を受け、少々複雑な関係になり、たまたま今の場合は誤差が少なくなっているように見えているだけです。正弦波の場合に、VR1+VR2=Voscとなることを期待したいのであれば、入力インピーダンスのもっと大きな測定器を使うか、またはR1とR2の抵抗値をもっと小さなもの(たとえば今の1/10)にすることです。方形波の場合は、この測定器では原理的に正しく電圧が表示されません。実効値を指す高級な測定器を使う必要があります。表示される電圧が少々狂っていても構わないのなら、使用可能です。その場合でも測定器の入力インピーダンスの影響を避けるために、抵抗値(R1とR2)はもっと小さな値を選んでください。正弦波の場合と方形波の場合とでVoscが違うのは、(2)で説明した影響によるものと思われます。測定されていれば、同じ電圧を示していることでしょう。ANo.1の回答者です。ANo.1の「この回答への補足」に記載されたデータでおおよそ事情が分かりました。それによって判明したことと、注意すべきことを以下に説明します。(1)正弦波の場合にR1の両端の電圧(以下にはVR1と書きます)とR2の両端の電圧(以下にはVR2と書きます)が、合計しても発信器からの印加電圧(以下にはVoscと書きます)が合わない(少なくなっている)原因は、これらの電圧を測定した測定器の入力インピーダンスの影響を受けています。交流正弦波と方形波の関係がわかりません。オシロスコープで例えばダイオードの周波数特性を調べる時、正弦波出力で波形を観察するだけでなく、方形波で出力を観察することからどのようなことがわかるのですか?そのメリットは何か教えてください。これらのことと周波数の関係もわからないのでヒントだけでも教えてくれたら幸いです。方形波での測定は、周波数特性というよりも#4さんの書かれているスイッチング特性を観測することが多いかと。ダイオードに順方向に電流を流しておいて、急に逆方向の電圧をかけると、電流は一旦逆方向に流れてから、電流0になります。(この逆方向に流れる時間が長いと、スイッチング回路を組んだときに問題になります。)こういった、特性を測ろうかとしているのではないかと思います。いうスイッチング特性を見るには、電圧の変化が急峻な方形波のほうが適しています。他の回答も見るQフィルタ回路をつくりたいのですが・・・(矩形波をSin波に変えたいです)自作でPLL(フェイズロックループ)回路を作りました。そこから80Hzの矩形波を2チャンネルで出力させて、1つをロックインアンプのリファレンスに入れ、もう1つの出力加振器を動かしたいのですが、矩形波では無くSin波で動かしたいので、この矩形波をSin波に変えたいと思いました。先日、矩形波はフーリエ展開をすれば、Sin波の基本周波数と奇数倍の周波数の足し合わせということを習いました。この80Hzの矩形波から基本周波数の80Hzのみを取り出せる(通過させられる)フィルタを作れば良いのではと考えました。そこで、80Hz以上の周波数成分を除去すれば良いのではと考え、RCローパスフィルタを作り、通してみました。「ω=2πf=1/RC」から、C=0.1μFとして(持っていたので)、Rを求めて作りました。結果は、矩形波の立ち上がりはSin波のような出力でしたが、下がるところがゆるやかで、1周期として見るとノコギリのような形になってしまいました。「なってしまいました」というか、RCフィルタはそういう特性をもっているのだと、参考書を見て先ほど分かりました。矩形波からきれいなSin波をつくるには、どのようなフィルタ回路だと良いのか、ぜひ教えてください。出来れば簡単な回路が良いのでRC回路が良いのですが、無理ならLC回路やオペアンプを使った回路などもお願い致します。今はバンドパスフィルタでは??・・・とも考えています。回路の初心者なのですが、宜しくお願い致します。自作でPLL(フェイズロックループ)回路を作りました。そこから80Hzの矩形波を2チャンネルで出力させて、1つをロックインアンプのリファレンスに入れ、もう1つの出力加振器を動かしたいのですが、矩形波では無くSin波で動かしたいので、この矩形波をSin波に変えたいと思いました。先日、矩形波はフーリエ展開をすれば、Sin波の基本周波数と奇数倍の周波数の足し合わせということを習いました。通過帯域が平坦で無くても良い(周波数変動に伴って若干のレベル変動が生じる)なら...続きを読む他の回答も見るQ計算値と理論値の誤差について交流回路の実験をする前に、ある回路のインピーダンスZ(理論値)を計算で求めたあと、実験をしたあとの測定値を利用して、同じ所のインピーダンスZ(計算値)を求めると理論値と計算値の間で誤差が生じました。できるのなら、その方法を教えてください。あと、その誤差が原因で何か困る事はあるのでしょうか?教えてください。あり、高精度は±1%、±2%もあります。あり3.Lもインダクタンス誤差は±20%で、3.C・Rは理想的なC・Rでは無く、CにL分、Lに抵抗分の損失に繋がる成分があります。これらの損失に繋がる成分は、試験周波数が高くなると、周波数依存で増大します。周囲温度やLCRの素子自身で発生する自己発熱で特性が変化します。測定器や測定系にも誤差が発生する要因もあります。理論値に対する測定値が±5%程度発生するのは常で、実際に問題にならないように、LCRの配分を工夫すると誤差やバラツキを少なく出来ます。ついて(1)方形波の振り幅(最大値)と実効値の関係式(2)正弦波の振り幅(最大値)と実効値の関係式(3)三角波の振り幅(最大値)と実効値の関係式(1)~(3)の式を教えて下さい。Vm/√3ではないでしょうか。他の回答も見るQ矩形波を使って正弦波を作る時ロジックICから出力した矩形波を使って、同じ周波数の正弦波を作りたいのですが、何か良い方法がありますでしょうか?(周波数は480kHzです。)とりあえず、今思いつくのは、矩形波をLCフィルタに入れる方法くらいですが別の方法があれば是非。矩形波の半波整流を行っていますが、半波整流した直流電圧を算出できる式はないでしょうか?実験値と比較してみたいのです。正弦波を半波整流した時と矩形波を半波整流した時では整流後の直流電圧値は異なります。(実験結果から矩形波の方が高い)感覚的には分かるのですが、理論的にこの理屈を説明できる方がいれば助言お願い致します。正の半波では出力電圧は入力電圧最大値と一致する。負の半端では、出力電圧はCR(Rは負荷抵抗)の時定数で指数関数的に減少する。して、平均値を計算できます。正弦波の正のピークから出力電圧vdはCRの時定数で減少する。次の周期で、正弦波電圧と直流電圧が一致した時点(この時刻を上記電圧と交流電圧の周期から計算)で、コンデンサに充電がはじまり、出力電圧と交流電圧の瞬時値が一致する。すれば、直流電圧の波形が決まるので、平均電圧を計算できます。(厳密には、CRの時定数で出力電圧の減少がおきるのは、入力のピークを少し過ぎたところからですが、概算ということでその部分を無視しています。)他の回答も見るQオシロスコープの波形のひずみについてこんにちは。オシロスコープについて質問があります。プローブの調整をオシロスコープのCAL信号にて行っているのですが、実際に5kHzの方形波を測定すると波形がひずみます。これにはどのような原因があるのでしょうか「CAL信号」が重要なポイントではないかと思っているのですが...今ひとつよく分かりません。