Souvent utilisé en traitement du signal, un filtre de Butterworth est généralement utilisé dans les circuits audio pour les installations commerciales, les maisons et dans les chaînes stéréo pour automobiles. Typiquement en une série d'inductances et de condensateurs sur un circuit, le filtre ne crée pas un effet de flou dans les fréquences et longueurs d'onde qui la traversent, comme le montre une analyse graphique. Le système est donc également appelé filtre ampleur maximale plat. Il est nommé pour l'ingénieur et mathématicien Stephen Butterworth qui a le premier écrit sur le filtre en 1930.
Filtres de Butterworth sont utilisés dans de nombreux types de haut-parleurs. Ils fournissent généralement croisé audio, qui est le filtrage des signaux audio dans des fréquences différentes lorsque la musique est jouée. Les filtres maintenir ces fréquences séparées l'une de l'autre au cours du traitement audio. Contrôle du volume et de distorsion, pour les systèmes analogiques et numériques, sont généralement le résultat du traitement indépendant de ces différentes fréquences audio.
Il existe différents types de filtre Butterworth conception, généralement définies par des configurations appelées topologies. Condensateurs et inductances shunt en série sont disposés dans la topologie de Cauer, tandis que la topologie de Sallen-Key utilise des résistances et des condensateurs, ainsi que des composants électroniques appelés amplificateurs opérationnels et des tampons. Les différentes configurations de circuits sont généralement développées par des formules mathématiques intégrant des concepts tels que les polynômes, logarithmes et la trigonométrie.
Les equations différentes peuvent être utilisées pour déterminer l'amplitude de la réponse en fréquence, la phase électrique, et la synchronisation entre l'entrée et la sortie. Les condensateurs et les inductances peut être commuté physiquement autour de créer un passe-haut filtre de Butterworth. Une autre configuration du circuit crée généralement un filtre passe-bande, alors qu'il est également possible de réaliser un dispositif coupe-bande aussi. Des condensateurs et des inducteurs peuvent être mélangés de manière différente pour construire la forme désirée du filtre. Il existe plusieurs autres types de filtres, tels que Bessel et de Tchebychev, qui sont caractérisés par des taux différents de réponse et la perte de l'intensité de fréquence, ou de l'atténuation.
Les compétences en mathématiques sont généralement nécessaires pour la conception de bâtiments divers, tels qu'un filtre passe-bas Butterworth. Les formules numériques généralement aident à déterminer quelles sont les caractéristiques du filtre, comme la fréquence de coupure, sera. Il existe des outils sur Internet, cependant, que peuvent faire ces calculs automatiquement pour quiconque construit un filtre de Butterworth pour la première fois. Le type passe-bas peuvent être créés en utilisant des circuits prototypes pour la conception de systèmes électroniques, et la plupart du temps aucune expérience dans la construction d'un tel filtre est nécessaire d'en faire un.