Filtry czwartego rzędu rzeczywiście dają tłumienie sygnału na poziomie 24 dB na oktawę. Wynika to z bardzo prostej zależności – każdy rząd filtra to dodatkowe 6 dB tłumienia na oktawę. Czyli filtr pierwszego rzędu to 6 dB/okt, drugiego rzędu – 12 dB/okt, trzeciego – 18 dB/okt, a czwartego rzędu właśnie 24 dB/okt. Moim zdaniem to jeden z ważniejszych momentów, bo takie filtry są już naprawdę użyteczne w zastosowaniach, gdzie zależy nam na szybkim wygaszeniu niepożądanych częstotliwości – np. w zwrotnicach głośnikowych czy systemach audio, przy filtracji zakłóceń albo nawet w elektronice pomiarowej. Praktycy często sięgają właśnie po czwarte rzędy przy projektowaniu aktywnych filtrów Butterwortha czy Linkwitza-Rileya, bo zapewniają one świetne kompromisy między stromością charakterystyki a stabilnością. Warto też pamiętać, że w układach cyfrowych, jeśli zależy nam na bardzo ostrym odcięciu, często spotykamy filtry jeszcze wyższych rzędów, ale czwarty jest takim standardem w wielu zastosowaniach branżowych. Sam nieraz widziałem to w praktyce, kiedy trzeba było odfiltrować bardzo wąski zakres szumów – filtr czwartego rzędu robi robotę jak należy.
Wiele osób myli się przy ocenie tłumienia filtrów różnych rzędów, bo intuicyjnie wydaje się, że wystarczy jeden czy dwa stopnie, żeby uzyskać bardzo ostre odcięcie. To jednak nie działa tak prosto. Filtr pierwszego rzędu jest najprostszą konstrukcją i tłumi jedynie 6 dB na każdą oktawę, więc nie nadaje się do selektywnej filtracji w wymagających zastosowaniach – sygnały spoza pasma przechodzą zbyt łatwo. Drugi rząd daje już lepszy efekt, bo tłumienie wzrasta do 12 dB na oktawę, ale nadal w bardzo wielu aplikacjach to za mało – na przykład w systemach audio, gdzie chcemy odciąć częstotliwości poniżej słyszalnych albo odseparować kanały, taki spadek powoduje przenikanie zakłóceń. Filtr trzeciego rzędu poprawia sytuację, oferując 18 dB/okt, ale nadal nie jest to jeszcze to, co profesjonalne rozwiązania wymagają przy ostrych przejściach. Takie podejście, żeby próbować z niższym rzędem, często wynika z chęci uproszczenia układu lub braku doświadczenia z praktyczną charakterystyką filtrów. Standardem branżowym jest przyjmowanie, że każdy dodatkowy rząd dokłada kolejne 6 dB/okt tłumienia, więc tylko filtr czwartego rzędu daje równe 24 dB na oktawę – to znajduje zastosowanie zarówno w zwrotnicach głośnikowych, jak i bardziej zaawansowanych aplikacjach pomiarowych czy sterujących. Warto zapamiętać tę zależność, bo pomaga szybko dobrać odpowiedni filtr do danej sytuacji i uniknąć błędów przy projektowaniu układów elektronicznych czy cyfrowych systemów DSP.