Folosit adesea în procesarea semnalului, un filtru Butterworth este utilizat în general în circuitele audio pentru instalații comerciale, case și în stereo auto. De obicei, realizat dintr-o serie de inductori și condensatori pe un circuit, filtrul nu creează un efect de ondulare în frecvențele și lungimile de undă care trec prin el, așa cum se arată într-o analiză grafică. Prin urmare, sistemul este numit și filtru de magnitudine maxim plat. Este numit după inginerul și matematicianul Stephen Butterworth, care a scris pentru prima dată despre filtru în 1930.
Filtrele Butterworth sunt folosite în multe tipuri de difuzoare audio. În general, ele oferă crossover audio, care este filtrarea semnalelor audio în frecvențe diferite în timp ce muzica este redată. Filtrele mențin aceste frecvențe separate unele de altele în timpul procesării audio. Controlul volumului și al distorsiunii, atât pentru sistemele analogice, cât și pentru cele digitale, sunt de obicei rezultatul procesării independente a acestor frecvențe audio diferite.
Există diferite tipuri de design de filtru Butterworth, definite de obicei prin configurații numite topologii. Condensatorii shunt și inductoarele în serie sunt așezate în topologia Cauer, în timp ce o topologie Sallen-Key utilizează rezistențe și condensatoare, precum și componente electronice numite amplificatoare operaționale și tampon. Diferitele configurații ale circuitelor sunt de obicei dezvoltate prin formule matematice care încorporează concepte precum polinoame, logaritmi și trigonometrie.
Diferite ecuații pot fi utilizate pentru a determina mărimea răspunsului în frecvență, faza electrică și timpul dintre intrare și ieșire. Condensatorii și inductoarele pot fi schimbate fizic pentru a crea un filtru Butterworth de trecere înaltă. O altă configurație a circuitului creează, în general, un filtru trece-bandă, în timp ce este, de asemenea, posibil să se realizeze un dispozitiv de oprire a benzii. Condensatorii și inductoarele pot fi amestecate în diferite moduri pentru a construi tipul dorit de filtru. Există mai multe alte tipuri de filtre, cum ar fi Bessel și Chebychev, care se caracterizează prin rate diferite de răspuns și pierderea intensității frecvenței sau atenuare.
Abilitățile matematice sunt în general necesare pentru construirea diferitelor modele, cum ar fi un filtru Butterworth trece jos. Formulele numerice ajută în mod obișnuit să se determine care vor fi caracteristicile filtrului, cum ar fi frecvența de tăiere. Există totuși instrumente pe Internet care pot face aceste calcule automat pentru oricine construiește un filtru Butterworth pentru prima dată. Tipul low-pass poate fi creat folosind circuite prototip pentru proiectarea sistemelor electronice și de cele mai multe ori nu este necesară experiența în construirea unui astfel de filtru pentru a realiza unul.