Zoomフィルタ構成は反転増幅回路にコンデンサを加えただけの1次LPFです。
PCM2902の出力をオシロのFFTモードで見たとき、スプリアスや高周波ノイズのようなものは見られなかったためです。
フィルタの増幅度は、増幅の必要は無いと考えたので1倍としました。
(今使ってみると音量が足らず、増幅度は1倍では足らないですね・・・。)
また、単電源オペアンプなのでバイアスを掛けないと出力は+側しか出ません。
そのため、定石通りにオペアンプの+入力に電源の半分の電圧を加えています。
その辺にあったコンデンサからちょうどいい物を探した結果、1000 pFの物と10 kΩの抵抗でカットオフ周波数を15.9 kHzとなりました。
しかし、実測するとカットオフ周波数は31.8 kHzです。
なぜかを考えてみましょう。
どうやら原因はバイアス回路にあるようです。
オペアンプの入力インピーダンスは入力抵抗で決まりますが、バイアス回路のインピーダンスも含めて考えないといけません。
文字では伝わりにくいので等価回路を考えましょう。
オペアンプの仮想接地により、正入力と負入力の電位差は同じ、すなわち内部で繋がっている事になります。
そして、オペアンプの出力インピーダンスは0 Ωに限りなく近いとすると、内部ではグラウンドに落ちている事になります。
この二つを踏まえて等価回路を書くと・・・
Zoom上図のようになります。
出力側のカップリングコンデンサは∞の負荷に接続しているとして無視しています(計算が面倒臭いだけ
Rd2に並列接続してあるカップリングコンデンサも無視しています。
実はこれを無視しないと計算が成立しないのです(爆
さらに、負入力と正入力が繋がっているため負入力へ電流が流れ込みます。
その入力電流はオペアンプの正入力を通過するので、分圧回路のRd1とRd2に分かれて流れます。
電源側からは常に入力電流以上の電流が流れていて、入力電流は打ち消されます。
すなわち、Rd2しか意味をなさなくなります。
よって最終的な等価回路は・・・
Zoom上図になります。
CinがHPFを果たしている事も分かります。
さらにCfは元回路のLPFなので、周波数が0、∞に近づく時において合成インピーダンスを考えれば・・・後はもう分かりますね？
これでRinとRfの等価抵抗が求まるのでカットオフ周波数も計算できます。自分でやってみましょう。
HPFのカットオフ周波数を実測すると約1.1Hzとなりました。
ただし、どちらのカットオフ周波数も人間の可聴域を超えているので体感する事は無いでしょう。