Datanäytteenottotaajuus

Datanäytteenottotaajuus, tunnetaan myös nimellä samplausnopeus tai yksinkertaisesti taajuus, on keskeinen käsite digitaalisessa signaalinkäsittelyssä. Se kuvaa, kuinka monta kertaa analoginen signaali mitataan tai "otetaan näytteeksi" aikayksikössä, jotta se voidaan muuntaa digitaaliseen muotoon. Yleisin mittayksikkö datanäytteenottotaajuudelle on hertsi (Hz), joka vastaa yhtä näytettä sekunnissa. Korkeampi näytteenottotaajuus tarkoittaa, että signaalia mitataan useammin, mikä johtaa tarkempaan digitaaliseen esitykseen alkuperäisestä analogisesta signaalista.

Nyquist-Shannonin näytteenottoteoreeman mukaan, jotta analoginen signaali voidaan rekonstruoida alkuperäisestä digitaalisesta näytteestä ilman informaatiota, näytteenottotaajuuden on oltava vähintään kaksinkertainen verrattuna signaalin korkeimpaan taajuuskomponenttiin. Esimerkiksi äänisignaalien kohdalla, joiden korkein kuultava taajuus on noin 20 kHz, käytetään tyypillisesti vähintään 40 kHz näytteenottotaajuutta (esim. CD-levyjen 44.1 kHz).

Datanäytteenottotaajuuden valinta riippuu sovelluksesta ja käsiteltävän signaalin luonteesta. Audiossa ja videossa korkeampi taajuus mahdollistaa realistisemman toiston, mutta vaatii enemmän tallennustilaa ja prosessointitehoa. Tietoliikenteessä taajuus määrittää lähetettävän tiedon määrän. Ilman asianmukaista näytteenottotaajuutta signaalista voi tulla vääristynyt tai informaatiota voi kadota.