Kuttefrekvenser

Kuttefrekvenser, ofte omtalt som cutoff-frekvenser, er frekvenser som markerer grensen mellom et passbånd og et stopbandsområde i et filtresystem. De er sentrale i design og evaluering av analoge og digitale filtre, og avgjør hvilke deler av et signal som får lov til å passere uendret eller blir dempet.

Den vanligste definisjonen er relatert til -3 dB-pointen, hvor filterets magnitudrespons faller til 1/√2 av passbåndets nivå. Dette punktet kalles ofte cut-off eller passbåndets grensefrekvens. I praksis kan ulike filtre ha forskjellige definisjoner av cut-off avhengig av ønsket overgangskarakteristikk og tolerert variasjon i passbandet.

Når man beskriver et filtres ytelse, snakker man ofte om tre områder: passbåndet (frekter som skal slipper gjennom med liten eller ingen forsterkning), overgangsbandet (området mellom passbånd og stopband), og stopbandsområdet (frekvenser som skal dempes betydelig). For lavpassfilter er kutteinfrekvensen vanligvis definert som f_c, mens for høypass-, båndpass- og båndstoppfiltre kan man ha separate f_p (passbåndgrenser) og f_s (stopbandsgrenser).

Beregningsmessig varierer definisjonen med teknologi. I analoge filtre følger f_c ofte komponentverdier som f_c = 1/(2πRC) for et RC-kredsløp. I digitale filtre angis cut-off som en frekvens i Hz eller som en normalisert frekvens i forhold til samplingsfrekvensen.

Bruksmessig påvirker valget av kuttefrekvenser filterets skarphet, faseforhold og total ytelse i applikasjoner som lyd-, kommunikasjons- og bildeteknikk, der det er nødvendig å kontrollere hvilke frekvenser som kommer gjennom eller undertrykkes.