Samplingsfrekvens

Samplingsfrekvensen är antalet gånger per sekund som en kontinuerlig tidsignal tas upp och lagras som diskreta värden i en digital representation. Den betecknas f_s och mäts i enheter av hertz (Hz). Den motsvarande samplingstiden är T = 1/f_s, vilket anger hur lång tid som passerar mellan två på varandra följande samples.

Nyquist-Shannon-satsen säger att om signalen innehåller frekvenser upp till f_max måste samplingsfrekvensen vara minst två gånger f_max för att kunna återställa signalen utan aliasing. Nyquistfrekvensen är f_s/2. Om f_s är för låg i förhållande till innehållet uppstår aliasing, där högre frekvenser speglas ned i lägre frekvenser och kan ge upphov till felaktiga eller förvrängda signaler i den digitala representationen.

I praktiken används anti-aliasing-filter före sampling för att begränsa signalens bandbredd till mindre än f_s/2. Valet av f_s påverkar dataflöde och lagringskrav: högre samplingsfrekvenser fångar mer högfrekvent innehåll men kräver mer bandbredd och bearbetning. Efter sampling skapas kvantisering av amplituderna, vilket ger kvantiseringsljud men detta hör till den digitala omvandlingen som helhet.

Exempel på användning: inom ljudproduktion och musikdistribution används ofta 44,1 kHz eller 48 kHz, ibland 96 kHz eller högre i professionella sammanhang. Lägre frekvenser används i telekommunikation där bandbredden är begränsad, till exempel omkring 8 kHz.