ORDINE E PENDENZA DEI FILTRI

I filtri sono raggruppati per ordini in relazione al numero di elementi reattivi che lo compongono. È detto del I ordine un filtro formato da un solo elemento reattivo: un induttore — come abbiamo già visto — è un filtro del I ordine. Avremo un filtro del II ordine combinando insieme un induttore e un condensatore, un filtro del III ordine inserendo un secondo induttore, e via discorrendo. Quindi è possibile attribuire ad un filtro l'ordine cui appartiene semplicemente contando gli elementi reattivi che lo compongono. Ma attenzione, spesso in luogo di un unico elemento si preferisce — per molteplici motivi — utilizzarne una combinazione di due o più, disposti in serie oppure in parallelo, secondo criteri che illustreremo più avanti. Ovviamente in questo caso ci si deve riferire alla combinazione come ad un unico, singolo componente.

Ciascun ordine è caratterizzato da una sua specifica pendenza di attenuazione. Questa rappresenta in decibel per ottava il ritmo con cui il filtro opera la reiezione delle frequenze estranee. Piccola parentesi per ricordare che il decibel (dB) è l'unità di misura dell'intensità acustica, e che si chiama genericamente ottava lo spazio che intercorre fra una data frequenza e il suo doppio o la sua metà.

Immaginiamo un qualsiasi filtro, tanto per capirci meglio: esso come abbiamo già visto consentirà il transito solo ad una certa porzione di frequenze. Questa prende il nome di banda passante e ad essa viene attribuito il valore convenzionale di 0dB. A margine, il segnale si troverà a dover subire un'attenuazione di -3dB in corrispondenza della frequenza di taglio del filtro e oltre questa frequenza verrà attenuato gradualmente, tanto di più quanto più è elevato l'ordine del filtro medesimo.

Un filtro del I ordine produce un'attenuazione di 6dB/oct. dopo la frequenza di taglio. Per esempio, un filtro passa-basso del I ordine con frequenza di taglio a 500hz, lascerà integre in uscita le frequenze inferiori, restituirà i 500hz attenuati di 3dB, dopodiché attenuerà di 6dB la prima ottava (1Khz), di 12dB la seconda (2Khz), di 18dB la terza (4Khz) e così via, con una pendenza costante — ma ad un cocktail-party dite asintotica, farete più bella figura — di 6dB per ogni ottava successiva.

Un filtro del II ordine produce un'attenuazione di 12dB/oct. dopo la frequenza di taglio. Se ci riferiamo all'esempio precedente, avremo sempre i 500hz attenuati di 3dB, ma già i 1000hz saranno 12dB sotto e i 4000hz addirittura 36dB più bassi. Un filtro del III ordine produce un'attenuazione di 18dB/oct. dopo la frequenza di taglio. Uno del IV ordine produce un'attenuazione di 24dB/oct. e così a seguire, con un incremento di 6dB/oct. nella pendenza di attenuazione per ogni ordine successivo.

Ma con quali presupposti viene preferito un ordine piuttosto che un altro? Le variabili possono essere molteplici, dalla semplicità progettuale degli ordini più bassi, alla capacità degli ordini più spinti di garantire protezione a trasduttori utilizzati al limite. Ma i criteri di scelta, non ci stancheremo di ripeterlo, non devono mai prescindere dall'analisi delle caratteristiche dell'altoparlante su cui il filtro andrà chiuso. Fra queste caratteristiche, una in particolare merita di essere analizzata in dettaglio, la dispersione dell'altoparlante