Yo creo que notarías mejoras, aunque te valdría perfectamente un itouch de 3ª generación para notar las diferencias, sobre todo ahora que Apple ya no da soporte a los itouch de 1ª generación y que ya no vas a poder instalar una versión de firmware más actual (con la consecuente pérdida de aplicaciones que no vas a poder instalar porque requieran la nueva versión de firmware).
Yo noté bastante la diferencia entre la velocidad del itouch 3ª generación respecto a un iphone 3G que tuve en mis manos. Sin embargo no noté diferencia entre mi itouch y un iphone 4... la pantalla del iphone 4 se ve un poquitín más brillante, pero a mi sigue gustándome como se ve la pantalla de mi itouch y lo ágil que es... respecto al itouch de 4ª generación no te sé decir nada, sólo que supongo que irá un poco más rápido que el 3ª generación (como el iphone 4) y que seguro que notas la mejora respecto al 1G... pero tampoco sé cuanto merece la pena, vamos, que yo no sé si pagaría los 300€ de un itouch nuevo teniendo ya uno...