Prof. DIEGO CAPOCCITTI – Informatica Musicale

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Laboratorio Interattivo

FIR · IIR · Biquad · Butterworth · Allpass · Fase Lineare

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FIR vs IIR

Confronta la risposta all'impulso e la risposta in frequenza dei due tipi fondamentali di filtro. Muovi il cursore per cambiare la frequenza di taglio.

Risposta all'Impulso – FIR (20 tap)
Risposta all'Impulso – IIR (1 polo)
Risposta in Frequenza – FIR
Risposta in Frequenza – IIR
FIR (feed-forward)
IIR (con feedback)
Frequenza di taglio
Osserva: la risposta all'impulso FIR diventa esattamente zero dopo N campioni. Quella IIR decade esponenzialmente ma non raggiunge mai zero. Frequenze di taglio basse (es. 200 Hz) mostrano come l'IIR abbia una selettività molto maggiore con pochissimi coefficienti.
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Biquad Lab

Il biquad è il mattone fondamentale di ogni EQ. Scegli il tipo, regola frequenza, Q e guadagno. La risposta si aggiorna in tempo reale.

Tipo di filtro
Risposta in Ampiezza [dB]
Risposta in Fase [°]
Tipo Low Pass
fc 1000 Hz
Q 0.71
Gain 0.0 dB
Attenuazione @ fc –3.0 dB
Prova: imposta Peak/Bell con Q=4 e guadagno +12 dB — è il classico boost di un EQ parametrico. Poi prova Notch con Q alto (>5) per simulare l'eliminazione di un ronzio a 50 Hz. Con Allpass l'ampiezza rimane piatta a 0 dB — solo la fase cambia.
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Butterworth Filter

Il Butterworth ha banda passante massimamente piatta. L'ordine determina la pendenza del taglio. Guarda come cambia sia la risposta in ampiezza che il group delay all'aumentare dell'ordine.

Risposta in Ampiezza [dB]
Group Delay [campioni]
Ordine2
Pendenza12 dB/oct
fc (−3dB)1000 Hz
N° biquad1
TipoLow Pass
ordine 1
ordine 2
ordine 4
ordine 8
ordine selezionato
Linkwitz-Riley: per un crossover perfetto, usa due Butterworth del 2° ordine in cascata (LR-4, 24 dB/ottava). La somma delle due bande (LP + HP) rimane piatta a 0 dB a tutte le frequenze. Seleziona ordine 2 e osserva che a fc l'attenuazione è esattamente −3 dB.
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Allpass Explorer

L'allpass lascia l'ampiezza intatta a 0 dB ma ruota la fase. In cascata, crea l'effetto phaser. Accumula fino a 6 stadi allpass per vedere l'effetto sul group delay complessivo.

Ampiezza [dB] – deve restare piatta!
Fase [°]
Group Delay – effetto "phaser" (più stadi = più dispersione di fase)
Stadi1
Rotaz. fase max−180°
Ampiezza @ fc0.0 dB
Come funziona il Phaser: metti 4 stadi allpass e muovi la frequenza polo con un LFO (simulato spostando il cursore avanti e indietro rapidamente). Le "valli" nel group delay creano cancellazioni selettive quando il segnale sfasato viene sommato all'originale — questo è esattamente il meccanismo del phaser analogico (MXR Phase 90, Small Stone, ecc.).
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Fase Lineare vs Fase Minima

Confronto tra FIR a fase lineare (group delay costante) e IIR Butterworth a fase minima. Osserva come reagisce la risposta all'impulso e il group delay.

FIR – Risposta all'impulso
IIR Butterworth – Risposta all'impulso
FIR – Group Delay (costante ✓)
IIR – Group Delay (varia vicino a fc!)
FIR latenza— camp.
FIR GD (costante)— camp.
IIR GD @ fc (picco)— camp.
IIR GD @ DC— camp.
FIR a fase lineare:
✅ Group delay identico per tutte le frequenze
✅ Nessuna distorsione della forma d'onda
⚠️ Pre-ringing: la risposta inizia prima dell'impulso
⚠️ Latenza = N/2 campioni (con N tap)
IIR a fase minima:
✅ Latenza quasi zero — ideale per il live
✅ Nessun pre-ringing
⚠️ Group delay con picco vicino a fc
⚠️ La forma d'onda viene deformata