폴리그래프 (Polygraph) (2)

고주파 필터 (High Frequency Filters)

 

 

"차단" 주파수 이상의 신호를 감쇠하거나 줄이는 데 사용되는 고주파 필터는 증폭기에 설정된 헤르츠 (Hz) 단위로 측정된다. 감소는 급격한 차단이 아니라 필터 설정 이전에 시작되고 기록된 주파수가 증가함에 따라 감쇠가 증가하는 점진적인 차단이다. 상승 시간 상수는 증폭기의 HFF 설정에 의해 제어된다. 이는 구형파 신호 (교정 입력)가 증폭기의 입력 단자에 적용될 때 신호가 최대 편향의 63%까지 상승하는 데 걸리는 시간 (초)이다. 특정 HFF 설정에서 설정된 차단 주파수의 수신 주파수는 제조업체에 따라 지정된 비율만큼 감쇠된다. 더 높은 주파수의 수신 신호는 훨씬 더 극적으로 감쇠된다. 대부분의 경우 이는 HFF 설정의 20~30%이다. 이는 수신 신호의 주파수가 증가함에 따라 진폭이 점진적으로 감소함을 의미한다. 고주파수 필터는 저주파 신호가 변경되지 않은 채 통과하도록 허용하기 때문에 "저역 통과" 필터라고도 한다. 이는 특정 HFF 설정에서 특정 주파수의 감쇠 정도를 시각적으로 그래프로 나타내는 주파수 응답 곡선으로 설명할 수 있다.

 

예를 들어, HFF를 60Hz로 설정하면 50Hz의 주파수도 크게 감쇠된다. HFF 설정을 35Hz에서 15Hz로 낮추면 수면 스핀들과 같이 15Hz 설정에 가까운 EEG 주파수가 심각하게 왜곡될 수 있다. HFF는 35Hz보다 낮아서는 안 되며, 발작 활동이 의심되는 환자의 EEG 활동을 기록하려면 70Hz HFF 설정이 권장된다. 70Hz의 HFF 설정에서는 EEG 신호의 왜곡이 거의 없다. 이는 일반적으로 주파수 범위가 0.3~25Hz이기 때문이다. 35Hz의 HFF 설정은 PSG 녹음의 표준이다.

 

저주파 필터 (Low Frequency Filters)

 

 

저주파 필터는 차단 주파수 (Hz 단위로도 측정됨) 아래의 신호를 감쇠하거나 줄이는 데 사용된다. 특정 LFF 설정에서 차단 주파수 아래의 주파수는 지정된 비율 (일반적으로 20%)만큼 감쇠된다. 사용된 컷오프 비율은 제조업체에 따라 다르기 때문에 장비의 세부 사항을 알아야 한다. 다시 말하면, 주파수가 차단 주파수에 가까워질수록 신호 진폭은 감소한다. 저주파 필터는 더 높은 주파수가 변경되지 않고 통과되도록 허용하기 때문에 "고역 통과" 필터라고도 한다. 특정 주파수에서의 감쇠 또는 진폭 감소 정도는 주파수 응답 곡선에 매핑될 수 있다.

 

 

 

LFF는 때때로 TC 또는 시간 상수로 표시되며 초 단위로 측정된다. 일부 장비의 LFF 회로에는 Hz와 초 단위로 표시되어 있다. 저주파 응답은 하강 시간 상수와 관련이 있다. 이는 구형파 신호가 입력 단자에 적용될 때 신호가 초기 진폭의 37%로 감쇠하는 데 걸리는 시간 (초)이다. 시상수가 증가할수록 구형파가 기준선으로 복귀하는 데 걸리는 시간은 길어지고, 시상수가 감소할수록 구형파가 기준선으로 복귀하는 데 걸리는 시간은 감소한다.

 

 

반대로, LFF (Hz로 표시)를 사용하는 경우 필터 설정이 증가하면 (ex: 1Hz에서 5Hz로) 구형파가 기준선으로 돌아가는 데 걸리는 시간이 감소한다. LFF 설정이 감소하면 (ex: 1Hz에서 0.5Hz로) 구형파가 기준선으로 돌아가는 데 걸리는 시간이 늘어난다. 즉, 가장 긴 시간 상수는 가장 낮은 필터 설정에 해당한다. 따라서, 시정수를 늘리거나 LFF 설정을 줄이면 느린 신호의 왜곡이 줄어든다. 시간 상수는 교정 신호 진폭에도 영향을 미친다. 시간 상수가 길수록 교정 신호의 진폭이 커진다. 시간 상수가 짧을수록 교정 신호 진폭이 감소한다. 교정 신호에 대한 기기 설정의 효과를 정확하게 표현하려면 긴 시간 상수와 높은 HFF 설정을 사용하여 교정을 수행해야 한다.

 

노치 필터 (Notch Filters)

 

 

HFF 및 LFF 필터 외에도 대부분의 증폭기에는 미국의 모든 전기 장치에 공통되는 60Hz 전력선 주파수 또는 이에 가까운 협대역 주파수를 필터링하도록 설계된 60Hz 노치 필터가 있다. 미국 이외의 지역에서는 전력선 주파수가 50Hz이고 노치 필터는 50Hz 또는 그에 가까운 좁은 범위의 주파수를 필터링하도록 설계되었다. 이 필터는 좁은 주파수 대역만 감쇠하도록 설계되었지만, 어느 정도 60Hz에 가까운 주파수에 영향을 미치므로 60Hz 간섭을 제거하기 위한 다른 조치가 효과적이지 않은 경우를 제외하고는 사용해서는 안 된다.