Samplingfrekvensen

Samplingfrekvensen, ofta betecknad f_s, är antalet samples per sekund som används när en kontinuerlig signal digitaliseras. Den mäts i hertz (Hz) och är lika med omvänt samplingstiden T: f_s = 1/T. Den avgör hur noggrant en signal får återges i digital form och påverkar både bandbredd och lagringsbehov.

Enligt Nyquist-Shannon-satsen kräver återgivning av en signal som är begränsad i frekvens att samplingfrekvensen är minst dubbelt så stor som högsta frekvenskomponenten f_max i signalen. Om f_s < 2 f_max uppstår aliasing, där högre frekvenser tolkas som lägre frekvenser i den digitala representationen.

För att undvika aliasing används vanligtvis ett anti-aliasing-filter (lågpass) före samplingspunkten som tar bort frekvenser över Nyquist-frekvensen f_s/2.

I praktiken varierar vanliga f_s beroende på applikation. Inom ljud används ofta 44,1 kHz eller 48 kHz, medan tal och telekommunikation ofta använder cirka 8–16 kHz för att täcka användbara band. Högre samplingfrekvenser ger bredare bandbredd och bättre återgivning men kräver mer minne och beräkningskraft. Över- eller undersampling påverkar kvaliteten och kräver ofta justeringar i systemet.

Efter digitalisering används ofta en digital-analög återgivning (DAC) som med filtrering återger en analog signal. I teorin kan återgivningen bli perfekt vid en idéell sinc-interpolator, men i praktiken används förenklade reconstruction-filter.