Samplingshastigheten

Samplingshastigheten, ofta kallad samplingsfrekvens, är hastigheten med vilken ett analogt signalsprovs tas och omvandlas till digitala värden per sekund. Den mäts i hertz (Hz) och anger hur många prover som tas varje sekund. En högre samplingshastighet fångar fler detaljer i signalens högfrekventa innehåll men kräver större mängd data och större beräkningsresurser.

Nyquist-teoremet säger att för att en kontinuerlig signal ska kunna rekonstrueras exakt från sina prover måste samplingshastigheten vara minst två gånger den högsta frekvens som förekommer i signalen. Om villkoret inte uppfylls uppstår aliasing, där högre frekvenser tolkas som lägre frekvenser. För att undvika detta används ett antialias-filter innan omvandlingen från analog till digital, och i efterhand kan man använda digitalt lågpassfilter.

Praktiska exempel och standarder: Inom ljud används ofta 44,1 kHz (CD-standard) eller 48 kHz ( professionell ljud och video). Andra vanliga nivåer är 96 kHz och 192 kHz för högre upplösning, även om perceptuella skillnader ofta kräver särskilda förutsättningar. Telefondjänster och enklare inspelningar används ofta 8 kHz. Nyquistfrekvensen, hälften av samplingshastigheten, anger det högsta frekvensinnehåll som kan rekonstrueras utan aliasing.

Relation till övriga parametrar: Samplingshastigheten är oberoende av bitdjupet, som bestämmer kvantiseringsljudet och dynamiskt omfång. I praktiken används ofta kombinationer som 16-bit/44,1 kHz; högre samplingshastigheter ökar dataflödet och kräver mer lagring och bandbredd men förbättrar möjligheterna att fånga högfrekvent innehåll.